由于本系统的硬件已经由大赛组织方指定，所以不自行选型。主要元件表如下：
表2.1主要元件表
2.1 MCU引脚汇总列表
表2.2 MCU引脚汇总表
2.2 各模块硬件分析与设计
（1） 系统晶振模块
为了增加系统的稳定性，本设计采用双晶振方案。采用16M有源晶振MCU_Y2及无源晶振MCU_Y1。
图2.1系统晶振模块
图2.2 BDM接口
（2） BDM接口
BDM接口完成单片机程序的下载与写入。本实验室使用的是方形USB口做为BDM接口，这样可以防止BDM电源反接而造成单片机的烧毁。而清华提供的BDM是标准的6针接口，为了提高主板的安全性而又不失通用性，这里采用两种接口设计。BDMIN1是表针6针接口。BDM_USB则是方形USB接口。
（3） AD采集模块
图2.3 红外对管
AD采集模块使用的是红外发射接受对管作为传感装置。原方案打算选择发射和接收一体的传感器，但发现成本较高，且效果不确定。最终选择自己制作对管。
如图，DS_E1为发射管，DS_R1为接收管。E1_RP是可调电阻，可以调节DS_E1的发射强度。实际应用中把它调整为200欧左右。这样效果较好，而功率也在承受范围之内。PAD00是AD采样点。R1_R原本打算采用10k电阻。但实际应用中采用了300k电阻。而且该阻值的调节和具体的红外接受管型号和批次有关，这在调试过程中造成了不少麻烦。经过多次测试，终于选定一个合适的阻值，可以使PAD00处电压变化范围比较大。
为了减少AD采集模块的功率，本设计采用了一个MOS管IRF3205作为一个可控开关，来控制整个AD采集模块的开断。这样可以在不采集的时候关闭AD模块，大大减小了功率消耗。
图2.4 红外模块功率控制
（4） 电源模块
电源模块要提供三种电压值，分别为5v，6v，7.2v。5v给单片机供电，6v给舵机供电而7.2v为驱动电机提供电源供给。为了提高单片机电源的稳定性，这里采用LM2940做为变压芯片。
图2.5 5V电源供给模块
由于舵机要求的额定电压是4.8v到6v，而对于电流的要求却不高，100mA就可以驱动，所以采用L7806做变压芯片。因为舵机的性能对小车的速度有巨大的影响，所以决定采用升压来提高转矩和速度。如图，这里采用了两个跳线，可以选择7.2v和6v模式。这样测试时采用6v不至于对舵机损耗，而比赛时暂时升压来提高舵机的响应速度和转矩。
图2.6 6V电源供给模块
（5） 驱动电机控制模块
对于驱动电机，这里采用大赛组委会提供的MC33886做为驱动芯片。由于实际应用中驱动电机频繁加减速，所以芯片发热严重，故将该小板和单片机主板分开设计。采用大面积敷铜，同时加散热片。本设计将两路输出并联可以加大电机驱动效果。
图2.7 电机驱动芯片
2.3 各模块头文件
2.4 元器件清单
本设计中的元件详细清单如表2.4所示。
