动力小车制作教程

篇一：动力儿童小汽车手工制作方法

儿童小汽车手工制作方法

材料：长纸盒、彩色卡纸、水笔、矿泉水瓶盖等。

1.在长纸盒的一端，剪出如图一样的缺口。

2.将盒舌整理折好。

3.如图，将上口向下折。

4. 彩色卡纸剪成小块状，在上面画上人物的头像。

5.将画好头像的卡片粘到盒体上。

6.把矿泉水瓶盖装到盒体下作轮子，车子的雏形就出来了。

7.给车体尾部加装一个轮子。

8.吉普车完成图。

篇二：五年级 制作动力小车

五年级 制作动力小车 组员：傅溢豪 罗文杰 冯 飞

一、制作内容：以废旧材料作为主要原料，做一辆能独立行走的动力小车。 二、制作要求：

1、车身长不能超过25厘米；

2、可以使用太阳能、气球、电扇等作为小车的动力提供源。 三、科学学习（资料收集）

请将你从图书、光碟及互联网上找到的相关资料，以文字、绘图或粘贴方式填写在下面表格中。（资料内容：车的基本构造、作用力、反作用力、摩擦力、阻力、发动机、太阳能、风能等）

你打算应用上述哪些资料于设计中？在□打√

□科学原理 □绘图 □动力设计 □其他：

四、科技制作

1、画出动力车的组织概念图

2、动力车的设计图（必须包括作品的名称、外形、尺寸比例、材料及颜色）

3、制作材料

4、制作过程

篇三：无动力小车设计方案

“无动力小车”方案书 方案目录

一：任务和要求

1.1命题要求部分

1.2设计部分

二：方案设计及论证

2.1车架

2.2原动机构

2.3传动机构

2.4转向机构

2.4.1凸轮

2.4.2曲柄摇杆

2.4.3差速转弯

2.4.4正弦机构

2.5行走机构

三、评价分析

3.1小车优缺点

3.2自动行走比赛时的前行距离估计

(转载于:www.smhaida.com 海 达 范 文网:动力小车制作教程)

3.3改进方向

2012/06/01 一：任务和要求

1.1命题要求部分

命题主题：“无动力小车”

命题要求：

①小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为￠60×20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于￠30mm。

②给定重力势能为10焦耳（取g=10m/s2），统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此 能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。

③障碍物放置要求：每间隔0.2米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒。

小车结构示意图：

小车运动轨迹：

1.2设计部分

1）小车的前轮（即转向轮）设计。单向偏转或实现双向偏转及其转向角度的确定。

2）小车的运行轨道的设计。根据转向方案，设计出小车路程最少且位移量最大、符合命题要求的预算轨道。并确定小车的初始释放位置。

3）小车的能量转换方式。综合考虑到转换与行驶的相对关系，并尽可能的加大能量的利用率。

4）小车的前后轮设计。前轮尽量简洁，且确保自己能够用三维软件自行作出，后轮设计尽量减少与地面的摩擦。

5）小车的外观设计。在不影响小车的正常运行下，尽量减少小车自身的重量，并且要考虑到小车的整体外观。

6）成本分析。 在实现小车能够实现基本运行的情况下，充分考虑选材成本和装饰材料的取舍。

二：方案设计及论证

2.1车架

车架不用承受很大的力，精度要求低。考虑到重量加工成本等，车架采用木材加工制作成三角底板式。可以通过回收废木材获得，已加工。

2.2原动机构

原动机构的作用是将重块的重力势能转化为小车的驱动力。能实现这一功能的方案有多种，就效率和简洁性来看绳轮最优。小车对原动机构还有其它的具体要求。1.驱动力适中，不至于小车拐弯时速度过大倾翻，或重块晃动厉害影响行走。2.到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小，避免对小车过大的冲击。同时使重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上，如果重块竖直方向的速度较大，重块本身还有较多动能未释放，能量利用率不高。3.由于不同的场地对轮子的摩擦摩擦可能不一样，在不同的场地小车是需要的动力也不一样。在调试时也不知道多大的驱动力恰到好处。因此原动机构还需要能根据不同的需要调整其驱动力。4.机构简单，效率高。

基于以上分析我们提出了输出驱动力可调的绳轮式原动机构。如下图四

图四

如上图我们可以通过改变绳子绕在绳轮上不同位置来改变其输出的动力。

2.3传动机构

传动机构的功能是把动力和运动传递到转向机构和驱动轮上。要使小车行驶的更远及按设计的轨道精确地行驶，传动机构必需传递效率高、传动稳定、结构简单重量轻等。

1.不用其它额外的传动装置，直接由动力轴驱动轮子和转向机构，此种方式效率最高、结构最简单。在不考虑其它条件时这是最优的方式。

2.带轮具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸震等特点但其效率及传动精度并不高。不适合本小车设计。

3.齿轮具有效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定但价格较高。因此在第一种方式不能够满足要求的情况下优先考虑使用齿轮传动。

2.4转向机构

转向机构是本小车设计的关键部分，直接决定着小车的功能。转向机构也同样需要尽可能的减少摩擦耗能，结构简单，零部件已获得等基本条件，同时还需要有特殊的运动特性。能够将旋转运动转化为满足要求的来回摆动，带动转向轮左右转动从而实现拐弯避障的功能。能实现该功能的机构有：凸轮机构+摇杆、曲柄摇杆、差速转弯、正弦机构等等。

2.4.1凸轮

凸轮是具有一定曲线轮廓或凹槽的构件，它运动时，通过高副接触可以使从动件获得连续或不连续的任意预期往复运动。

优点：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到任意的预期运动，而且结构简单、紧凑、设计方便；

缺点：凸轮轮廓加工比较困难。

在本小车设计中由于：凸轮轮廓加工比较困难、尺寸不能够可逆的改变、精度也很难保证、重量较大、效率低能量损失大（滑动摩擦）因此不采用

2.4.2曲柄摇杆

结构较为简单，但和凸轮一样有一个滑动的摩擦副，其效率低。其急回特性导致难以设计出较好的机构。

2.4.3差速转弯

差速拐是利用两个偏心轮作为驱动轮，由于两轮子的角速度一样而转动半径不一样，从而使两个轮子的速度不一样，产生了差速。小车通过差速实现拐弯避障。

差速转弯，是理论上小车能走的最远的设计方案。和凸轮同样，对轮子的加工精度要求很高，加工出来后也无法根据需要来调整轮子的尺寸。（由于加工和装配的误差是不可避免的）

2.4.4正弦机构

优点：运动副单位面积所受压力较小，且面接触便于润滑，故磨损减小，制造方便，已获得较高精度；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不像凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触。

在本小车设计中由于小车转向频率和传递的力不大故机构可以做的比较轻，可以忽略惯性力，机构并不复杂，利用MATLAB进行参数化设计并不困难，加上个链接可以利用轴承大大减小摩擦损耗提高效率。

综合上面分析我们选择正弦机构的方案。

篇四：教程小车部分

目录

第九章、基于51单片机的红外循迹小车 ..................................................................................... 2

1、制作要求 ............................................................................................................................. 2

2、制作目的 ............................................................................................................................. 2

3、制作方案（硬件方面） ..................................................................................................... 2

3.1 系统概述 .................................................................................................................... 2

3.2 单片机模块 ................................................................................................................ 3

3.3 指示灯原理图 ............................................................................................................ 4

3.4 红外对管原理图 ........................................................................................................ 4

3.5 电机驱动模块 ............................................................................................................ 5

4、制作方案（软件方面） ..................................................................................................... 7

4、 附录 ................................................................................................................................... 9

5.1 实物和效果展示 ........................................................................................................ 9

5.2 参考程序： ........................................................................................................... 9

5.3 基于C51控制红外循迹小车原理图 ................................................................. 14

第九章、基于51单片机的红外循迹小车

随着电子科技的迅猛发展，人们对技术也提出了更高的要求。汽车的智能化在提高汽车的行驶安全性，操作性等方面都有巨大的优势，在一些特殊的场合下也能满足一些特殊的需要。智能小车系统涉及到自动控制，车辆工程，计算机等多个领域，是未来汽车智能化是一个不可避免的大趋势。本次红外寻迹小车采用了C51单片机作为控制核心，利用红外对管传感器检测黑线达到循迹目的，自动寻迹，整体系统的电路结构简单，可靠性能高。

1、制作要求

使用51单片机作为控制芯片，自制一台可自行检测道路并行驶的简易智能小车。在这一次的制作活动中将会接触到51单片机、红外对管、电机驱动模块、简单的C语言编程，要求学会使用51单片机进行编程，入门单片机，能够独立的搭出单片机最小系统；了解红外对管的工作原理、电路图，掌握电压比较器的使用方法，学会调试红外对管；了解电机驱动的作用、工作原理；能够进行简单的C语言编程，给单片机编写程序使其能够正常工作。

2、制作目的

1、入门51单片机，进行简单的C语言编程；

2、掌握51单片机最小系统，中断，定时器/计数器等；

3、了解传感器的种类和原理，掌握红外传感器并学会调试；

4、学习C语言的基本语句，用C语言编写程序。

3、制作方案（硬件方面）

3.1 系统概述

智能循迹小车主要由单片机模块、红外检测模块、电机驱动模块组成。单片机为主控模块，接受并判断各种信号，控制电机驱动。在智能循迹小车系统设计过程中，用L293驱动两个电机，产生信号驱动小车前进时，是通过循迹模块里的红外对管ST188是否检测到黑线产生的电平信号通过LM339在返回到单片机，单片机再根据程序设计的要求作出相应的判断送给电机驱动模块，以实现小车自动循迹的功能（可对应附录里的系统原理图）。

图9-3-1 小车工作图

3.2 单片机模块

单片机模块为此次小车系统的核心，是作为系统信号采集和输出控制的重要部分。51单片机的种类繁多，通常使用的是AT51单片机和STC51单片机，其中STC12单片机自带PWM，可以直接使用。单片机模块为核心模块，其它由时钟、电源、串口MAX232与程序烧录、I/O接口等组成。通过各结构的工作加上丰富的I/O接口，实现数据处理，进而对外部模块进行控制。我们队设计方案主要分为两种：

设计一个包含电源、串口与程序烧录、外接I/O口组成，实现现场的小车调试程序烧录。本次制作智能循迹小车所需提供9V电源，一方面9V电源直接供给电机驱动，驱动电机直接转停，另一方面9V经过稳压芯片,将9V电压稳压到5V直接给单片机模块、红外、指示灯工作，才能使小车正常工作。

稳压芯片7805输出为+5V稳定电压,最高输入极限电压36，最低输入电压7V,集成稳压块的最佳工作状态是输入电压与输出电压间的压差在3~4V左右。压差太大可在输入前端串联几个二极管降压，这样稳压块就不会很烫了。

图9-3-2 电源供应 图9-3-3 程序下载口

图9-3-4 单片机最小模块

单片机系统作为循迹小车的核心控制器，起着控制小车所有运行状态的作用。控制方法有许多，大部分采用单片机来控制。单片机将红外对管采集的道路信息进行处理。小车进入循迹模式后，即不停的扫描与循迹模块相连接的I/O口，一旦检测到某个I/O口有信号变化，程序进入判断程序，把相应的信号传给减速电机控制器L293从而纠正小车的状态。单片机最小系统调试步骤：

方法一：

1.用万用表确定是否正常供电。

2.用示波器确定晶振是否起振。

3.单片机是否工作。比如，单片机一上电，它的有些管脚ALE引脚会输出脉冲，可以通过示波器查看。

方法二：

1.查看是否可以烧录程序。

2.可以结合图上的指示灯电路点亮一个发光二级管。参考程序在右边。

3.3 指示灯原理图

本模块是用4个发光二极管作为指示灯显示模块，通过红外对管对道路进行检测后传输信号给单片机，由单片机处理信号后，控制P2口的LED1、LED2、LED3、LED4（小车总原理图上）的输出高、低电平，控制NPN三极管的通断，来控制指示灯的亮、灭。即以此来显示小车对道路的检测情况。

图9-3-5 指示灯电路

3.4 红外对管原理图

能够用来采集赛道数据的传感器有很多种，比如红外传感器、黑白线检测传感器、光电传感器和摄像头等；但综合价格、性能、使用三方面来看，红外传感器是较为理想的。黑白线传感器如tk-20虽然性能优秀，但价格较高；光电传感器则受环境的影响太大，摄像头能很好的采集赛道数据，但使用起来不如前面几种传感器简单，且价格较贵；因此这次的小车采用的是ST188红外传感器，其检测距离可调整的范围大，4-10mm均可使用。如图所示为st188红外传感器。

图9-3-6 红外对管外型

图9-3-7 红外对管电路图

在焊接st188时应该注意其引脚的位置，不要弄错了；同时在使用时也要小心，因为st188很容易烧掉，其价格在2-3元不等。焊接完成后，检测st188是否正常工作可以使用手机的照相功能，若通过手机的照相功能能够观察到红光，则说明st188已经可以正常工作了。接下来要调整可调电阻以达到一个合适的比较电压，可以使用示波器进行调整。

如图9-3-7所示，当有电流经过R4时，红外发射管发射红外线到轨道上，光线经过道路反射，红外接收管接收到红外线C和E引脚就有电流通过，此时C引脚的电压近似为0V。若发射管发射的红外被黑线吸收，接收管接收不到，此时C和E之间可视为断开，此时C脚的电压为5V。

红外对管的道路的检测越清楚，传输给单片机的信息越稳定，小车就能更好地循迹。而红外循迹模块的调试首先要判定自己的红外对管用没有用，而红外对管的检测方案有：

1）：通过测量红外发光二极管的正反向电阻，还可以在很大程度上推测其性能的优劣。把万用表拨在R×100或R×1K挡,黑表笔接红外发光二极管正极,红表笔接负极,测得正向电阻应在20≈40K;黑表笔接红外发光二极管负极,红表笔接正极,测得反向电阻应大于500K以上。

2）：先给红外对管通电，采用手机摄像功能查看红外发射管是否是好的。

图9-3-8 LM339内部结构图

LM339电压比较器芯片内部装有四个独立的电压比较器，如图7所示当同相输入端的电压大于反相输入端时，输出正最大，此时7脚输出为5v；若反相输入端的电压大于同相输入端。

3.5 电机驱动模块

本次循迹小车的制作采用直流减速电机，直流减速电机转动力矩大，体积小、重量轻、装配简单、使用方便。其内部由高速电机提供原动力，带动变速（减速）此轮组，产生较大扭力。

篇五：空气动力车的制作方法

三、空气动力车的制作方法

材料和工具：

131电动机一个、玩具车轮4个、螺旋桨、电机支架（2mm桐木片）、车身（300mm桐木条）、电池夹、轮轴（2mm钢丝）、导线若干、前后轮支架、轴承（铆钉4个）等。

1、车身：车身为4x6的300毫米的桐木条，要尽可能直，不要有扭曲。

2、前后轮支架：有现成的套材最好，如果没有，用木片制作或用铁皮弯制。前轮支架用2毫米的自行车钢丝制成。

3、安装轮子：要注意降低各种阻力，最好使用铆钉代替轴承。

4、电机支架：电机支架用木片粘接。要注意支架尺寸，高度不够，螺旋桨会打到车身，支架太高，容易翻车。粘接处可以加些加强条，提高车子的强度。

5、安装电机：将电机用502胶水粘好，装上螺旋桨。电池夹用海绵双面胶粘在车身上。将电池夹上的电线和电机连好，可自制个开关，整个模型就安装好了。

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