两轮小车移动距离的高精度控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

两轮小车移动距离的高精度控制系统设计是工程实践性课题，主要的目的是完成相关产品的功能预研，同时可将所学习的电路知识、单片机编程语言、程序设计等专业知识及技能运用到实际的嵌入式系统设计中，结合真正的电路板生产加工，完成具有一定专用功能的嵌入式单片机模块设计。

随着现代科技的不断发展，工程上对于实践工作中的距离控制的精度要求越来越高，本课题就是通过将两轮小车作为一个简单的模型，通过了解并使用几种芯片去实现一个高精度控制距离的小车系统，还可以与其他课题相结合，例如小车的转弯控制系统，实现一个具有多功能多性能的两轮小车。本课题还会利用一些软件程序来进行功能的实现与仿真，将课本所学的知识用于实践，进一步提高了动手和操作能力。

2. 课题关键问题和重难点

1.查找文献，完成两轮小车移动距离的高精度控制系统的功能以及电路模块划分，选择合适的芯片，本课题选用stm32f103r芯片作为控制板、mpu-6050作为传感器芯片以及lv8731v作为驱动器芯片，应用加速度a与移动距离s和时间t的函数关系来实现精确控制小车移动距离的功能。

2.采用protel99se软件进行电路系统的原理图和电路板设计，熟悉protel99se软件的操作和使用，学会分析电路图、设计电路、制作pcb等基本操作；

3.运用mdk软件进行单片机蓝牙功能的编程设计和验证熟练掌握嵌入式的一些基本的和重要的知点以及操作，会使用编程语言（汇编语言或c语言）将嵌入式系统与传感器的知识相结合；对一些重要的程序要消化理解，了解程序运行的原理及过程，实现硬件与软件程序的结合，实现课题所需的功能。

3. 国内外研究现状（文献综述）

本课题主要是以芯片为主要结构框架，通过与嵌入式系统结合来实现所需要的功能，下面就对需要用到的芯片进行简单的介绍和说明：

1、控制板芯片stm32f103r

stm32f103r属于32位arm微控制器，该系列芯片是意法半导体（st）公司出品，其内核是cortex-m3。stm32f103r的32位闪存微控制器使用来自于arm公司具有突破性的cortex-m3内核，该内核是专门设计于满足集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格于一体的嵌入式领域的要求。cortex-m3在系统结构上的增强，让stm32受益无穷；thumb-2指令集带来了更高的指令效率和更强的性能；通过紧耦合的嵌套矢量中断控制器，对中断事件的响应比以往更迅速；所有这些又都融入了业界领先的功耗水准。stm32f103r设计的比较方便的地方有如下几个方面：

（1）复用io口重映射功能：由于有些复用功能可以重映射，使得在stm32的pcb设计的时候，方便很多。

4. 研究方案

本课题将移动小车作为实践模型，设计一个可以精确控制距离的系统，要想使小车可以移动，必须使用一个控制芯片，两个驱动芯片（小车的左右轮各一个），控制芯片负责整个小车移动的动力，以便驱动两个驱动芯片可以正常的运行，促使小车移动，需要注意的是，要使小车可以移动，必须要产生一个电脉冲来驱动芯片前进或者后退。在小车移动后，首先是手动测出小车的车轮的滚动圈数和距离的关系，然后再与传感器芯片测出的精确的加速度a与距离s和时间t的关系来对比。整个课题的整个框架就是利用这几种芯片来构造。

5. 工作计划

第1周：查找文献和翻译文献，熟悉课题所需要的文献知识，对课题进行初步的了解；

第2周：撰写开题报告,进行整个毕设工作的的规划，做好前期准备工作；

第3周：电路系统的总体设计和规划，对整个课题需要用的电路进行设计和规划；