教学用智能小车的创新设计(2)

　　2.8坡度检测模块

　　本智能小车采用陀螺仪检测行进中道路坡度，检测时的计算方法如下：

　　angle_n=angle_n-1+（Gyro-C_Gyro）*R_Gyro；

　　angle_n为当前角度值，它的单位是度（°）；

　　angle_n-1为上一次计算出的角度值；

　　Gyro为陀螺仪敏感轴偏转值，也就是当前敏感轴读数；

　　C_Gyro为陀螺仪零点偏移值，这个值的测量方法是：将陀螺仪敏感轴水平放置静止时的读数；

　　R_Gyro为陀螺仪比例。

　　2.9测速模块

　　测速模块使用霍尔传感器获得脉冲信号，在车轮上粘上一粒磁钢，当霍尔开关靠近磁钢，就有信号输出，车轮旋转时，就会不断地产生脉冲信号输出。

　　2.10液晶显示模块

　　利用LCD12864作为显示器，采用此方法大大简化了硬件，充分的利用了单片机的资源，并且利用软件设计了简易的操作界面。可通过液晶显示器与键盘的配合来完成相应的操作。

　　3软件设计

　　采用模块化编程，在Keil.C51.v7.02的环境下编程，小车的程序包括液晶界面显示、变速、转向（模拟方向盘）、寻轨、壁障、坡度测量、测距。以测距模块为例，给出超声波测距程序，以实现车体与其他物体的测距：

　　4结束语

　　（1）文章论述了利用单片机作为控制核心，配合高仿真汽车底盘，整个电控系统由电源模块、驱动模块、方向控制模块、壁障模块、寻轨模块、测速模块、测距模块、坡度检测模块、液晶显示模块组成。设计制作了智能小车的硬件电路，并编写了程序代码。通过测试，可以实现变速、转向功能、测距、寻迹、壁障、坡度测量、测速、实时显示探测参数的功能。

　　（2）智能小车用于上课演示及实践教学，学生可以直观地了解汽车的性能参数，达到设计的目的。

　　（3）开发专业课实验设备，教师与学生在一起开发制作的过程中，提高了专业课教师的科学研究、课程建设能力，也提高了学生的创新实践的能力。

　　参考文献

　　[1]徐亚丹.汽车智能雨刷示教装置的设计[J].2013（29）：40.

　　[2]贾宝栋.解剖车模型教具的研制[J].湖南农机，2013，5：138-140.

　　[3]徐金成.教具制作与实践教学结合的尝试[J].机电产品开发与创新，2013，2：149-151.

　　[4]于洪章.利用自制教具培养学生的创造能力[J].教学仪器与实验，2013，6：35.

　　[5]王宝刚.高职教育自制教具培养学生创新能力的实践与思考[J].科教导刊，2012，12：32-63.