本小車以Atmega16為主控制單元，采用成品超聲LMV7219M5X波模塊為檢測單元，以PWM為電機控制方式，總體硬件框架如圖2所示。
    主控制單元Atmega16是基于增強型AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進的指令集以及單時鐘周
期指令執(zhí)行時間，Atmega16的數(shù)據(jù)吞吐率高達IMIPS/MHz，從而可以緩解系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。該高性能單片機完全符合本設(shè)計的要求，其最小系統(tǒng)原理圖如圖3肝示，圖中元器件說明見表1。
    按照模塊化設(shè)計思想，本文將最小系統(tǒng)制作成單獨模塊，其最終實物如圖4所示。超聲波模塊采用批量生產(chǎn)的成品模塊，大大降低了設(shè)計難度及制作成本。
    超聲波模塊具有如下特點：
    1超微型尺寸，只相當(dāng)于兩個發(fā)射與接收頭的面積。

    2.模塊上有LED指示，方便觀察和測試。
    該模塊的操作方法如下：
    外部控制器在TRIG引腳上加載至少10Us的低電平信號，然后加載高電平信號，此時開始測量。模塊會自動發(fā)送8個40kHz的方波，自動檢測是否有信號返回。當(dāng)有信號返回，模塊會自動加載低電平信號到ECHO弓I腳上。從加載TRIG引腳高電平信號開始到ECHO引腳輸出低電平信號之間的間隔時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。因此測試距離即為該間隔時間與聲速乘積的一半。當(dāng)前方無測量物或測量物距離超過模塊最大測量距離(1500mm)時，ECHO引腳電平將不會產(chǎn)生變化。此時需要外部控制器自身做超時判斷，超時時間一般為lOms.
    底板實現(xiàn)各個模塊的連接、電機驅(qū)動以及電平轉(zhuǎn)換等功能，采用熱轉(zhuǎn)印方式制作，原理圖如圖5所示，圖中元器件說明見表2。
    小車車身與車輪都使用鋁合金制作，車輪上套有塑膠圈，以增加摩擦力。小車采用三輪結(jié)構(gòu)，前兩輪由兩個小功率直流電機驅(qū)動，后輪由一個萬向輪作隨動。
    電源采用可充動力鋰電池，輸出電壓7.4V，電池容量1000mAh，放電倍率15C。
    控制電路板使用銅柱與螺母安裝在小車車身上，完成組裝后的實物如圖6所示。