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基于单片机的步进电机驱动智能小车研制设计报告

基于单片机的步进电机驱动智能小车研制设计报告
基于单片机的步进电机驱动智能小车研制设计报告

基于单片机的步进电机驱动智能小车研制

摘要

我们本次设计采用STC12C5A60S2单片机为控制核心的,它是高速/低消耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。我们在最小系统的基础上,控制步进电机的正转、反转、加速和停止可以使智能小车可以精确的行驶直线90度弯道,碰到障碍物可以合理的避障,探测到金属可以发出报警信号,用AD数模转换寻到检测到光源可以寻光入库,从而使智能小车实现合理行进。

关键词:STC12C5A60S2单片机、智能小车、步进电机、避障、探测金属等、AD数模转换、寻光

目录

1引言 (3)

2 系统设计 (4)

2.1 设计要求 (4)

2.2 总体设计方案 (4)

2.2.1 系统总体设计方案 (4)

2.2.2 基本模块设计方案 (5)

3 单元硬件电路设计 (7)

3.1 电源电路模块 (7)

3.2 光电寻迹模块 (7)

3.3 金属探测传感器模块 (8)

3.4红外避障模块 (9)

3.5 AD——光敏寻光模块 (9)

3.6液晶显示模块 (10)

3.7L298步进电机驱动模块 (11)

3.8 单片机STC12C5A60S2核心模块 (12)

3.8.1 单片机芯片的选择 (12)

3.8.2时钟及复位电路.................................................................... 错误!未定义书签。

4 系统软件设计 (14)

4.1 主程序流程图 (14)

4.2 步进电机方向及速度控制程序流程图 (15)

4.3 金属探测及控制设计流程图 (16)

4.4 红外避障及控制设计流程图 (16)

4.5AD寻光及控制设计流程图 (17)

5 系统调试 (18)

5.1 硬件调试 (18)

5.1.1 单元模块的测试 (18)

5.2 软件调试 (18)

6 心得体会 (19)

附录:程序源代码

1 引言

随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究,可见其研究意义很大。同时,随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术、新材料以及控制理论和电机本体技术的不断发展进步,用户对电机控制的速度、精度和实时性提出了更高的要求,因此作为微特电机重要分支的控制电机也得到了空前的发展。

控制电机已经成为现代工业自动化系统、现代科学技术和现代军事装备中不可缺少的重要组件。它的应用范围非常广泛,例如火炮和雷达的自动定位,舰船方向舵的自动操纵,飞机的自动驾驶,遥远目标位置的显示,机床加工过程的自动控制和自动显示,阀门的遥控,以及机器人、电子计算机、自动记录仪表、医疗设备、录音录象设备等中的自动控制系统。本次设计的智能小车可以显示计时和行程,具有自动寻迹、自动避障,金属探测等功能。

根据设计要求,确定如下方案:在现有的(带有两个步进电机和一个万向轮)小车的基础上,加光电避障,红外线黑带检测及金属探测器,实现对小车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测到的数据传送至STC12C5A60S2单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对小车的智能控制。这种方案能实现对小车的运动状态进行实时控制。

本次设计采用STC12C5A60S2单片机。以STC12C5A60S2单片机为控制核心,控制小车转动的圈数和转弯角度准确找到铁片,发出光警报,用光电检测障碍物,让小车自动避障,寻找光源,进入车库。

2 系统设计

2.1 设计要求

1)智能车从入口垂直车库边缘出发,在无障碍物的情况下,可寻找铁片,在寻到铁片后有声光提示,并在光源的引导下进入车库。

(2)要求智能车在8 分钟之找到铁片并返回车库,否则就地停车。

2、发挥部分

(1)距右边线1m 处设有障碍线,线上任意位置放有一个障碍物,在有障碍物的情况下,完成基本要求(1)、(2)中的相关操作,且不得与障碍物碰撞。

(2)停车后,能准确显示智能车全程行驶的时间,显示误差的绝对值应小于10 秒。(3)其它。

2.2 总体设计方案

2.2.1 系统总体设计方案

要求设计并制作一个以单片机为控制核心的智能小车。我们步进作动力,小车具有地面黑白线自动寻迹、自动避障、金属探测等功能,操作者可以通过按钮启动小车能按照预定的要求自动运行。本系统采用STC12C5A60S2单片机为为核心控制芯片金属探测电路、红外检测电路、电机驱动电路。通过C语言来监控装置。总体设计框图,如图1所示。

图1 步进电机驱动智能小车总体结构框图

2.2.2 基本模块设计方案选择

(1)车体选择

1.四轮小车

2.三轮小车

自己制作电动车。经过反复考虑论证,我们制定了左右两轮分别驱动,后万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的步进电机进行驱动,车体后部装一个万向轮。这样,当两个步进电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转,由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。

在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时,左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳,可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移,前万向轮起支撑作用。所以选三轮车更好。

(2)、电机的选择

1.直流电机

2. 步进电机

对于智能小车来说,其驱动轮的驱动电机的选择就显得十分重要。由于本题目要实现对寻迹路线的准确定位和精确测量,我们综合考虑以下方案。

采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转过的角度可以精确的定位,可以实现小车前进路程和位置的精确定位。由于题目的铁片的不确定性,为保证一次性检测到,不做无用功,我们选用步进电机让他直走50cm,再右拐,这样可以保证一次性检测到,这就是使用步进电机的好处。经综合比较考虑,我们选用步进电机。

(3)、电机驱动模块选择

1.步进电机专用驱动芯片ULN2003

2.L298电机驱动模块

由于电动车采用了前面使用万向轮,两个后轮各一个电机驱动的驱动方式,由于我们采用的是大功率的步进电机,ULN2003驱动,速度太慢,而L298电流大,驱动电机速度快所以我们利用L298及其外部辅助电路和电机构成驱动电路。单片机控制口接两个L298的

八个输入控制端。两个L298的八个输出端接步进电机。这样可以让车速度加快稳定的行走。

(3)寻光模块选择

1. 三组L358电路

2.三路光敏,AD采集电压值变换

由于AD采集电压很灵敏,而且精确度高,而L358稳定性不好,易受干扰。我们所采用STC12C5A60S2单片机本身自带AD转换器,用起来不用更多的硬件设计,又由于题目要求小车寻光入库,时间有限,所以选用,光敏,AD采集电压值的变换情况来寻光。

3 单元硬件电路设计

3.1电源模块

在设计中,我选用一个简单的电源电路,该电源模块提供了+7.2V、+5V,也可为其他电路系统供电,达到有效的利用。220V的交流电压通过整流桥,经过滤波,再通过LM2940C 集成稳压管得到稳定的+7.2V的直流稳压电源,通过LM2940C集成稳压管得到稳定的+5V 的直流稳压电源。电路原理图如图2所示:

图2 电源电路

3.2 光电避障模块

图3所示电路中,R3起限流电阻的作用,当有光反射回来时,光电对管中的三极管导通,R4的上端变为高电平,此时VT1饱和导通,三极管集电极输出低电平。

当没有光反射回来时,光电对管中的三极管不导通,VT1截至,其集电极输出高电平。

而且经试验验证给此电路供电的电池的压降较小。因此我们选择此电路作为我们的传感器检测与调理电路。此光电对管电路简单,工作性能稳定。

图3 光电循迹电路检测

3.3 金属探测传感器模块

图4所示电路中,我们选用型号:LJK-D4N金属探测传感器,将其检测面对准运行路面,当小车距离金属块20mm~30mm时,输出一个低电平信号,然后送至单片机,查询判断后控制电动机产生相应动作,使小车车速减慢,并可进行声光提示。本模块操作简单,准确且抗干扰性能越优。

图4 金属探测电路

3.4 红外避障模块

图5所示电路采用红外线壁障,利用一管发射一管接收,接受管对外界红外线的接收有无来判断障碍物,这种方式干扰小,而且易于实现。

由于红外线受到外界可见光的影响较大,因此用38KHz调制信号,红外发射二极管发射红外线,在没有遇到障碍物时会输出一个高电平信号,送至单片机,如果遇到障碍物后,光线反射回来,接收的光电二极管就会导通,这时候就会输出一个低电平,送至单片机。

图5

3.5 光敏——AD寻光模块

接法如图6

图6

3.6液晶显示模块

采用型号为LCD1602的液晶显示器进行小车行车时间和AD值的显示,其电路如图11所示

图7

3.7 L298模块

电机的驱动芯片选用L298N作为驱动芯片。工作稳定电机驱动信号由单片机提供,信号经过光耦隔离,通过L298N的输出脚与两个电机相连。L298N的连接方法如图8所示

图8

3.6 单片机STC12C5A60S2核心模块

3.6.1 单片机芯片的选择

图9单片机最小系统电路

单片机端口分配如下:

P2.0-P2.7端口分配给步进电机驱动板的控制端;

P0.0-P0.7端口分配给液晶显示器的数据端;

P3.5-P3.7端口分配给液晶显示器的控制端;

P1.5-P1.7端口分配给三路光电避障的检测信号端;

P3.2端口为金属探测器的检测信号端;

P3.4端口为LED灯与蜂鸣器;

VCC端口分配给步进电机驱动电路板中的两块驱动芯片L298N的使能端。

3.5.2时钟及复位电路

时钟电路的设计:

在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器,就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器,当外接晶振后,就构成了自激振荡器

并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如图10所示:

图10 时钟电路

图中,电容器C1、C2起稳定振荡频率、快速起振的作用,其电容值一般在5-30pF,我选用30pF。晶振频率的典型值为12MHz(我所选用),采用6MHz的情况也比较多。内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定,实用电路中实用电路中使用较多。也有外部振荡方式,我选用内部振荡方式设计。

复位电路的设计:

当MCS-51系列单片机的复位引脚RST(全称RESET)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。根据应用的要求,复位操作通常有两种基本形式:上电复位和上电或开关复位。如图11所示:

图11 复位电路

电源接通后,单片机自动复位,并且单片机运行期间,用开关S1操作也能使单片机复位。

总结时钟及复位电路如图12所示:

图12时钟及复位电路

4 系统软件设计

4.1 主程序流程图

本设计的主设计流程图如图13所示,当接通电源时,必须按下启动按键小车才能运动,若P2.5为低电平,当遇到到金属,会产生生中断执行对应的报警程序;当检测到障碍物时,执行对应的避障程序。

图13 系统软件主流程图

4.2 步进电机方向及速度控制程序流程图

图14所示流程图中,表示如果给步进电机阀一个控制脉冲,它就转一步,再给一个脉冲,它就会再转一步,两个脉冲的间隔越短,步进电机就转的越快。

在这个程序中主要实现对一个步进电机脉冲的分配、根据键盘检测正反转方向控制、速度控制等,并且两个步进电机的方向及速度控制可根据以下子程序自行修改实现。

同时它主要完成两项工作:一是黑白线信号检测采集,二是根据检测信号控制小车的向左转或向右转,使小车始终沿着黑线行进。

图14 步进电机方向及速度控制流程图

4.3 金属探测及控制设计流程图

图15所示流程图,当金属探测器通上+7.2V的电源时,碰到金属,则金属探测器的指示灯会发亮报警了,同时输送一个低电平给单片机模块。

图15金属探测控制流程图

4.4 红外避障及控制设计流程图

红外避障检测机控制子程序流程图如图16所示。可以在小车车头的左右各装一个红外检测避障电路,单片机的P1.5和P1.6在收到接收到的红外检测电路输出信号后,利用单片机控制电机在遇到障碍物时使小车转弯。

图16 红外避障控制电路流程图

4.5AD寻光及控制流程图

AD光敏寻光控制子程序流程图如图17所示

5 系统调试

5.1 硬件调试

5.1.1 单元模块的测试

(1)电源电路测试:设计并搭好电源电路,并用万用表进行检测电路连接情况,在确定电路没问题后,同电源端通上7.2V的电源,按下开关,观察发光二极管是否发生变化。

(2)光电寻迹模块测试:在以连接好的光电寻迹电路中,通电后,在反射式光电传感器上面放一张白纸,用电压表测量输出端1号引脚是不是为高电平;在放一张贴有黑胶布的纸张或者是黑色的物品放在反射式光电传感器的感应部分,看电压表的的电压是否为低电平;来回移动带有黑胶布的纸张或黑色物品,看电压表的电压值是否高低电平的变化。

(3)红外避障电路测试:首先在搭接好的电路中用万用表测量可调电阻的阻值将其调到10K欧姆;再用万用表在输出端测量未碰到障碍物时电压值是否为高电平,当碰到障碍物时,观察电压值是否为变为低电平。

(4)金属探测电路测试:首先采用LJK-D4N金属探测传感器,给它导入7.2V的电源,并在接电源端和输出端之间接个4.7K欧姆电阻;再用万用表测量尚未碰到金属时输出端是否为高电平;当碰到金属时,指示灯是否亮,这时候再用万用表测量此时的输出端是否为低电平。

(5)AD寻光测试:首先打开200w的灯源,单片机供电,通过左右调换光敏与光源的方向,看LCD1602上面的AD值变化情况是否正确。当左边检测到时,左AD变小,当右边检测到时,右AD变小,当中间的AD为253时,小车停止。

5.2 软件调试

当保证硬件电路正常工作的前提下,对软件开始进行调试。

通过keil3软件将主流程框图的步骤一步一步的将各个部分程序写好,通过仿真软件proteus在线下载调试,观察仿真情况是否和预计的要求一致。慢慢的完善了整个系统程序,在确定无误时,用编程将正确的程序写入STC12C5A60S2中,然后将芯片放入电路中使用,完成了软件的调试。

6 心得体会

在这里首先要感谢老师对我们毕业设计的指导和帮助。通过本次设计,深深感到理论与实践之间的差距。在学习专业课程的同时,很多知识点在理论完全应用到了,但到具体的电路设计与实现中,会出现很多一时无法理解的现象,都要通过不断的通过强化自身的实践动手能力的培养,才能用理论来指导实践,通过实践来进一步深入理解理论。在连续两个月的毕业设计时间当中深刻的认识到一个科学产品的制造过程是要考虑到众多的因素;一个小小的细节都有可能导致整个设计无法达到预期效果。

在这一次的设计当中先从传感器检测其应用到最小系统芯片端口的分配,再到步进电机的驱动模块,当然还有其中的proteus的仿真设计等等,都让我深刻的明白的一个产品生产者背后的心酸。同时加强了自己对研究项目的认识和对以后自己工作上的帮助。

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

毕业设计(论文)题目:基于单片机的红外遥控智能小车

西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务:以51单片机为控制核心,实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求:1 搜集资料,熟悉单片机开发流程;熟悉红外传感器等相关器件; 掌握单片机接口和外围电路应用;具备一定的单片机开发经 验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用; 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料; 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日

西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程

主要参考书目(资料) 1、何立民,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社; 2、李广弟,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,2001; 3、何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术,北 京航空航天大学出版社,1990.01; 4、赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004; 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.wendangku.net/doc/e311041034.html, 主要仪器设备及材料 1.普通计算机一台,单片机开发环境; 2.电路安装与调试用相关仪器和工具。 (如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等)。 论文(设计)过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结;其余时间灵活安排,及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况,适当调整工作进度。

智能婴儿车设计报告样本

智能婴儿车设计报 告

智能制造论文 专业:机械设计制造及其自动化 学号: 学生姓名: 指导老师: 多功能智能婴儿车

一、简介: 本设计是涉及触摸感应和电磁感应的触摸感应式婴儿车智能刹车装置,哭声检测智能摇摆及报警装置,大小便检测报警装置,婴儿车智能追踪定位装置,手动可调摇篮摇摆频率装置。这些智能设计旨在防止婴儿车在有坡度的地方无人推行时发生溜动而造成的安全事故,而且跟踪定位婴儿车的位置,使婴儿车时时刻刻都在身边,哭声检测智能摇摆及报警装置和手动可调摇篮摇摆频率装置是用于减轻婴儿照看者的负担,不用时时刻刻守在婴儿旁边,大小便检测报警装置是为了提醒照看者婴儿是否大小便,方便照看者给婴儿换尿布。 本创造结构简单,安装方便,能实现婴儿车在有人控制时正常行驶,无人控制时停止锁住无法滑动,避免发生事故,而且提醒照看人婴儿车内婴儿的各种信息。 二、技术背景: 照顾孩子的父母或是保姆不可能时时刻刻待在孩子身边,特别是在晚上,而且人们不可能因为孩子其它事什么都不做。基于以上几点我们设计出了智能婴儿车,它能帮助父母花更少的时间更好得照顾好婴儿,使婴儿更加健康茁壮的成长,而且能在照顾好孩子的同时做些家务及一些其它事情。智能婴儿摇篮能够提供给宝宝舒适摇晃,又能够经过自动移动和自动避障及自动追踪,使得妈妈们也可腾出手来处理家务或者休息。从而大大的减轻了

婴幼儿父母的劳动负担。 婴儿车是一种为婴儿户外活动提供便利而设让的工具车,有各种车型,一般0到4岁的孩子用的是婴儿车,是宝宝最喜爱的散步交通工具,更是妈妈带宝宝上街购物出游时的必须品,而当今的婴儿车的刹车装置方面还存在一定的缺陷,使得婴儿车存在一定的安全隐患。 由于婴儿车停放位置不当或婴儿的活动等其它原因,婴儿车可能会发生溜动,从而引发意外事故,而婴儿坐在婴儿车内不具有制止婴儿车运动的能力以致发生碰撞而导致惨剧发生。现已发生多起因为家长的疏忽导致的婴儿车滑动引起的安全事故。因此安全性是购买婴儿车的最重要的指标,如果婴儿车不具备很强的安全性,就极其容易伤害到脆弱的婴儿。因此出于安全因素的考虑,婴儿车应具有自动制动的能力,特别是在无人看管时。 现有的婴儿车安全装置旨在人工制动,需要在停放时人工打开刹车,可是很多家长往往意识不到安全隐患的存在从而忽略这个步骤,导致安全事故的发生,因此现在的婴儿车安全装置并不能解决无人看管时引发的安全隐患。 该创造正是要实现婴儿车智能化,具有很强的可控性,很大程度上减少了安全隐,很大地提高婴儿车的安全性,这个设计的应用范围较广,同样也能够用于残疾人的推车等。该设计轻巧方便,功耗低,成本较低,具有很高的实用性。 三、关键词:

基于STC89C52单片机-红外智能循迹小车 (1)

基于STC89C52单片机红外智能循迹小车 实验报告册 学院:电气工程学院 协会:电子科技协会 班级:电气1206 班 姓名:蔡申申 学号:201223910625 联系方式:151 **** ****

摘要 本报告论述了自己参加第八届河南工业大学科技创新大赛——基于STC89C52RC单片机红外智能循迹小车的方案论证、制作过程、调试过程。设计采用STC89C52RC单片机为核心控制器件,采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,单片机获取路面信息后,进行分析、处理,最后控制减速电机转动实现转向。实验表明:该系统抗干扰能力强、电路结构简单、制作成本低,运行平稳、可靠性好。 关键词:STC89C52单片机、反射式光电对管、PWM调速 减速电机

目录 摘要 (2) 1 绪论 (4) 1.1 智能循迹小车概述 (4) 1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (4) 1.1.2 智能循迹分类 (4) 1.1.3 智能循迹小车的应用 (5) 2 智能循迹小车总体设计方案 (5) 2.1 整体设计方案 (5) 2.1.1 系统设计步骤 (5) 2.1.2 系统基本组成 (5) 2.2 整体控制方案确定 (6) 3 系统的硬件设计 (6) 3.1 单片机电路的设计 (6) 3.1.1 单片机的功能特性描述 (6) 3.1.2 晶振电路 (7) 3.1.3 复位电路 (7) 3.2 光电传感器模块 (8) 3.2.1 传感器分布 (8) 3.3 电机驱动电路 (9) 3.3.1 L298N引脚结构 (9) 3.3.2 电机驱动原理 (9) 4 系统的软件设计 (10) 4.1 软件设计的流程 (10) 4.2 本系统的编译器 (10) 5 系统的总体调试 (11) 5.1 硬件的测试 (11) 5.2 系统的软件调试 (11) 结论 (11) 致谢 (11) 参考文献 (12) 附录A 原理图与模块电路图 (12) 附录B 程序代码 (13) 附录C 硬件实物图 (15)

基于单片机的智能小车的设计与制作

序号: 4 编码:甲4B02704B 第十一届“挑战杯” 河南省大学生课外学术科技作品竞赛 作品申报书 作品名称:基于单片机的智能小车的设计与制作 学校全称:平顶山学院 个人申报者姓名 (集体名称):闫翔 指导老师姓名:王艳辉 类别: □自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技制作 小发明创造

基于单片机的智能小车的设计与制作 摘要:随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展,智能技术必将迎来它的发展新时代,我们想如果能将其运用到煤矿勘测,环境信息采集等方面,将会更好地满足人们的需求。因此,我们设计了这款智能小车。该设计采用STC89C52单片机为控制核心,采用驱动芯片 L298N构成双H桥控制直流电机,利用传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,自动寻迹和寻光等功能。在软件设计方面,则分为三个模块,即数据采集模块,信号处理模块,控制器控制电机模块。其中软件系统采用C程序,整个系统的电路结构简单,容易实现,可靠性能高。此设计实现了小车的无人驾驶,通过对路面的检测,由单片机来判断控制小车,使其变得智能化,实现自动的前进,转弯,停止功能.此系统完善后可以应用到道路检测,安全巡逻中,同时,可以以此为基础,将其应用到生活或者工业制造中去,即增添我们的生活乐趣也提高了工业效率,最重要的是能降低工作中的危险性。 关键词:单片机;自动循迹;驱动电路

目录 1绪论 (4) 1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (4) 1.2课题研究的目的和意义 (6) 1.3本设计的研究方向 (6) 2 方案设计 (7) 2.1小车车体的选用 (7) 2.2 主控芯片的选用 (7) 2.3 PWM调速系统的实现 (8) 2.4 系统原理图 (9) 3 系统的硬件设计 (11) 3.1单片机电路的设计 (11) 3.1.1单片机的功能特性描述 (11) 3.1.2晶振电路 (12) 3.1.3复位电路 (13) 3.2红外线循迹避障模块 (14) 3.2.1黑线循迹模块 (14) 3.2.2避障模块设计 (15) 3.3 声控模块 (16) 3.4 比较模块 (16) 3.5 测速模块和循光模块 (17) 3.6 电源模块 (18)

智能小车单片机课程设计报告

题目: 智能小车设计 打开命令行终端的快捷方式: ctr+al+t:默认的路径在家目录 ctr+shift+n:默认的路径为上一次终端所处在的路径. linux@ubuntu:~$ linux:当前登录用户名. ubuntu:主机名 :和$之间:当前用户所处在的工作路径. windows下的工作路径如C:\Intel\Logs linux下的工作路径是:/.../..../ ~:代表的是/home/linux这个路径.(家目录). ls(list):列出当前路径下的文件名和目录名. ls -a(all):列出当前路径下的所有文件和目录名,包括了隐藏文件. .:当前路径 ..:上一级路径 ls -l:以横排的方式列出文件的详细信息 total 269464(当前这个路径总计所占空间的大小,单位是K) drwxr-xr-x 3 linux linux 4096 Dec 4 19:16 Desktop 第一个位置:代表的是文件的类型. linux系统下的文件类型有以下几种. b:块设备文件 c:字符设备文件 d:directory,目录 -:普通文件. l:连接文件. s:套接字文件. p:管道文件. rwxr-xr-x:权限 r:读权限-:没有相对应的权限 w:写权限

x:可执行权限 修改权限: chmod u-或者+r/w/x 文件名 chmod g-或者+r/w/x 文件名 chmod o-或者+r/w/x 文件名 第一组:用户权限 第二组:用户组的权限 第三组:其他用户的权限. chmod 三个数(权限) 文件名 首先根据你想要的权限生成二进制数,再根据二进制数转换成十进制的三位数 rwxr-x-wx 111101011 7 5 3 chmod 753 文件名 rwx--xr-x 第二个位置上的数字:对应目录下的子文件个数,如果是非目录,则数字是1 第三个位置:用户名(文件创造者). 第四个位置:用户组的名字(前边的用户所处在的用户组的名字). 第五个位置:对应文件所占的空间大小(单位为b) 第六~八个位置:Dec 4 19:16时间戳(最后一次修改文件的时间) 最后一个位置:文件名 操作文件: 1.创建一个普通文件:touch 文件名 2.删除一个文件:rm(remove) 文件名 3.新建一个目录:mkdir(make directory) 目录名 递归创建目录:mkdir -p 目录1/目录2/目录3 4.删除一个目录:rmdir 目录名.//仅删除一个空目录 rm -rf 目录名//删除一个非空目录 5.切换目录(change directory):cd 路径 linux下的路径分两种 相对路径:以.(当前路径)为起点. 绝对路径:以/(根目录)为起点, 用相对路径的方式进入Music:cd ./Music 用绝对路径的方式进入Desktop:cd /home/linux/Desktop 返回上一级:cd ..

智能小车课程设计

智能循迹小车 【摘要】 本课题是基于低功耗单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以单片机为系统控制处器;采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。 一、实验目的 这次设计智能小车的目的是为了掌握电路设计的方法和技巧。如何将学习到的理论知识运用到实际当中去,怎样能够活学活用,深入的了解电子元器件的使用方法,了解各种元器件的基本用途和方法,能够灵活敏捷的判断电路中出现的故障,学会独立设计电路,积累更多的设计经验,加强焊接能力和技巧,完成基本的要求。并能完美的完成这次实训。 根据老师给的控制要求,和自己的发挥扩充能力,独立的,大胆的去实践,开拓创新,能够将自己的想法体现到实际电路当中去。 二、设计方案 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。 三、各芯片说明 W981216BH-6 一种髙速度同步动态随机存取存储器(SDRAM),具有1M 字(words) *4 层(banks)*16 位(bits)的存储结构组织.传输数据带宽最高达166M 字/秒(-6)。

对SDRAM是否访问是突发导向。在一个页面连续的内存位置可在一个1, 2, 4, 8或整页突发访问时长和行选择组由活动命令。列地址自动生成的SDRAM 的内部计数器在突发运作。随机栏也可以通过阅读在每个时钟周期提供其地址。该多组特性使交织在内部银行隐藏预充电时间。通过让一个可编程的模式寄存器,该系统可以改变突发长度,延时周期,交错或连续突发最大限度地发挥其性能。 W981216BH是在理想的主内存高性能应用。 特征: 1、.3V±0.3V电源 2、截至143 MHz时钟频率 3、2,097,152字×4层×16 位组织 4、自动刷新和自刷新 5、CAS 延时:2和3 6、突发长度:1, 2, 4, 8,和整页 7、突发读,写单人模式 8、自动预充电和预充电控制 9、4K刷新周期/ 64 ms TE28F160C3BD70(快闪记忆体)

智能循光小车毕业设计论文

毕业设计(论文) 智能循光小车设计 教学单位: 专业名称: 学号: 学生姓名: 指导教师: 指导单位: 完成时间:

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日

基于51单片机智能小车循迹程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int ////电机驱动模块位定义//// sbit M11=P0^0; //左轮 sbit M12=P0^1; sbit M23=P0^2; //右轮 sbit M24=P0^3; sbit ENA=P0^4; //左轮使能PWM输入改变dj1数值控制转速sbit ENB=P0^5; //右轮使能PWM输入改变dj2数值控制转速////占空比变量定义//// unsigned char dj1=0; unsigned char dj2=0; uchar t=0; ////红外对管位定义//// sbit HW1=P1^0; //左前方 sbit HW2=P1^1; //右前方 sbit HW3=P1^2; //左后方 sbit HW4=P1^3; //右后方 ////小车前进//// void qianjin() { M11=1; //左轮 M12=0; // M23=1; //右轮 M24=0; // dj1=50; dj2=50; } ////向左微调//// void turnleft2() { M11=1; M12=0; M23=1; M24=0; dj1=7; //左轮 dj2=50; //右轮 } ////向右微调//// void turnright2() { M11=1; M12=0;

M23=1; M24=0; dj1=50; dj2=7; } ////向左大调//// void left() { M11=0; M12=1; M23=1; M24=0; dj1=7; dj2=80; } ////向右大调//// void right() { M11=1; M12=0; M23=0; M24=1; dj1=80; dj2=7; } ////循迹动作子函数//// void xj() { if(HW1==0&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //前进逻辑 { qianjin(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //左右微调 { turnleft2(); } if(HW1==0&&HW2==1&&HW3==0&&HW4==0) { turnright2(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==1&&HW4==0) //左右大调 { left(); }

单片机应用-智能小车设计

智能小车设计

所谓智能系统,应该是在没有人为因素干预下,能够完全的或者部分的对外部刺激因素做出适当响应的系统。通常这种系统无论复杂还是简单,其硬件结构都可以分为传感、控制以及执行三个部分,好比人的各种感官、大脑以及四肢。下面就从这三个方面进行智能小车的设计,该小车具备自动循迹能力(非人为控制下按照指定路线行走),并且随着不同传感器的加入,能够完成更多的功能,比如壁障、走迷宫、寻光、通过电脑及手机等上位机控制等等。 一、控制部分: 图1 单片机最小系统原理图

图2 控制信号输入部分原理图

图3 控制部分电源输入开关 图4 显示接口 图5 DS18B20/1838一体化接口及ISP接口

该智能小车整个控制部分电路原理如以上5个图所示,可分为主控芯片最小系统、控制信号输入、电源以及各类接口四个部分。 1.主控芯片最小系统: 在本设计中所使用的主控芯片为51系列单片机,为保证其正常工作所必需的外围电路包括晶振电路、复位电路以及P0口上拉电阻。当然以上三个部分只能保证单片机正常运转,但若只是这样基本没有什么实际意义,根据不同的任务要求,需要让单片机在适当的引脚上连接相应的设备。这里结合智能小车所需的功能以及未来方便扩展的需要,除了设置4个3头插针连接红外光电开关、舵机(距离探测时会用到)以及给其他传感器供电外,还将单片机P0、P1、P2、P3口用排针引出,其中P1使用双排针,一排与8个LED灯相连,可在日后测试时方便观察信号变化。具体连接如图1所示。 2. 控制信号输入部分: 51系列单片机接收外部信号无非通过两个渠道,一个是其4个并行的I/O口,另一个就是其自带的串口,相较之下,串行口的拓展能力更强一些。如图2所示,在本设计中,利用单片机的I/O口设置了4个按键进行人机交互,同时在其串口上连接了一块USB/串口转换芯片PL2303。 PL2303: 是Prolific 公司生产的一种高度集成的RS232-USB 接口转换器,可提供一个RS232 全双工异步串行通信装置与USB 功能接口便利联接的解决方案。该器件内置USB 功能控制器、USB 收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART,只需外接几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换,能够方便嵌入到各种设备,该器件作为USB/RS232 双向转换器,一方面从主机接收USB 数据并将其转换为RS232 信息流格式发送给外设;另一方面从RS232 外设接收数据转换为USB 数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成,开发者无需考虑固件设计。PL2303 的高兼容驱动可在大多操作系统上模拟成传统COM 端口,并允许基于COM 端口应用可方便地转换成USB 接口应用,通讯波特率高达 6 Mb/s。 该器件具有以下特征:完全兼容USB1.1 协议;可调节的3~5 V 输出电压,满足3V、3.3V 和5V 不同应用需求;支持完整的RS232 接口,可编程设置的波特率:75b/s~6 Mb/s,并为外部串行接口提供电源;512 字节可调的双向数据缓存;支持默认的ROM 和外部EEPROM 存储设备配置信息,具有I2C 总线接口,支持从外部MODEM信号远程唤醒;支持Windows98, Windows2000,WindowsXP 等操作系统;28 引脚的SOIC 封装。

智能小车课程设计报告书

※※※※※※※※※ 级学生※※2015※※课程设计材料※※※※※※※※※※※ 课程设计报告书 课题名称智能小车蓝牙操控和循迹的实现 名姓 学号 院学 专业 指导教师 2019年2月15日 设计目的1 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 2功能要求

智能小车作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等用途;并且能实现显示时间、速度、里程,具有自动寻迹、寻光、避障等功能,可程控行驶速度、准确定位停车,远程传输图像、按键控制加速,减速,刹停,左转和右转、实时显示运行状态等功能。 3 总体设计方案 在现有玩具电动车的基础上,加了四个按键,实现对电动车的运行轨迹的启动,并将按键的状态传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种按键状态实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。本设计采用AT89C51单 片机。以AT89C51为控制核心,利用按键的动作,控制电动小汽车的状态。加 装光电、红外线、超声波传感器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动小车的智能控制,如图1所示。简易智能电动车采用AT89C51单 片机进行智能控制。开始由手动启动小车,并复位初始化,当到达规定的起始黑线,由小车底部的红外光电传感器检测到第一条黑线后,通过单片机控制小车[2]。在白纸所做轨迹道路中,小车通过超声波传感器正前开始记数、显示、调速方检测和光电传感器左右侧检测,由单片机控制实现系统的自动避障功能。在电动车进驶过程中,采用双极式H型PWM脉宽调制技术,以控制小车调速;并采用 动态共阴显示行驶时间和里程。小车通过光电传感装置实现驶向光源并通过循迹保持小车在白纸范围内行驶。当小车到达终点第二次检测到黑线时,单片机控制小车停车。 总体设计框架图图1 4 硬件电路选取与设计

智能小车设计报告

智能小车 学校:江汉大学 学院:物信学院 班级、姓名: 10通信曹聪慧 10自二彭洋

摘要: 本系统采用STC89C52作为主控制芯片,采用7805作为稳压芯片,采用L9110芯片作为直流电机驱动,在PWM 控制下,小车自动寻路,快慢速行驶和转向。三者的结合使小车更加智能化,自动化,并用霍尔元件测速,用1602液晶把速度显示出来。电路结构简单,可靠性能高。 关键词:STC89C52单片机、PWM调速、自动循迹,测速

目录 1.系统方案 (4) 1.1 车体设计 (4) 1.2 控制器模块 (4) 1.3电机模块 (4) 1.4电机驱动模块 (5) 1.5测速模块 (5) 1.6电源模块 (5) 1.7最终方案 (6) 2.系统硬件设计 (7) 2.1电源模块的设计 (7) 2.1控制模块的设计 (6) 2.1循迹模块的设计 (6) 2.1电机驱动模块的设计 (7) 2.1测速模块的设计 (7) 3.软件程序的设计 (10) 3.1总体流程图 (10) 3.2软件大体思路 (10) 4.系统功能测试 (9) 4.1 问题分析及解决 (10) 5.总结 (12) (附录)

系统方案 1.1 车体设计 自己制作电动车。一般的说来,自己制作的车体比较粗糙,性能不太稳定。但只要对车体仔细制作,通过优良的控制算法,也能实现控制小车前进转弯的功能。 1.2 控制器模块 采用STC公司的STC89C52单片机作为主控制器。STC89C52是一个低功耗,高性能的51内核的CMOS 8位单片机,片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器,具有256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个IO口,2个16位可编程定时计数器。且该系列的51单片机可以不用烧写器而直接用串口或并口就可以向单片机中下载程序。我们自己制作51最小系统板,体积很小,下载程序方便,放在车上不会占用太多的空间。 1.3电机模块 方案一:采用步进电机实现物体的精确定位和方向控制。步进电机可以作为一种控制用的特种电机,可以精确地控制角度和距离。缺点是相对体积较大,力矩比较小,容易失步,而且价格比较昂贵。 方案二:采用普通直流电机。直流电机运转平稳,精度有一定的保证。直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高,但完全可以满足本题目的要求。通过单片机的PWM输出同样可以控制直流电机的旋转速度,实现电动车的速度控制。并且直流电机相对于步进电机

基于单片机的智能循迹小车设计

本科毕业设计(论文) 基于单片机的智能循迹小车设计 学生学院信息工程学院 专业测控技术与仪器 (光机电一体化方向)年级班别20 级(1)班 学号 学生姓名 指导教师 20 年6月

摘要 自循迹智能小车也是智能行走机器人的一种,智能小车可以适应不同的环境,不受外界温度、湿度、空间以及重力等各种恶劣条件的影响,在人类无法进入或者生存的环境中完成人类无法完成的任务。本课题是智能循迹小车系统的设计,智能小车的设计涉及传感器技术、电路涉及、程序设计、控制设计等多个方面的知识,是一项综合设计。设计目标是小车能沿着规划好的黑线行走,不偏离道路。。 智能循迹小车以木板车架为承载,包括单片机模块:STC89C52芯片;驱动模块:L298N驱动模块和两个直流电机;循迹模块:红外光电传感器和LM324运算放大器。红外光电传感器判断是否寻找到黑线,并将产生的电平信号发送至LM324运算放大器,再返回到单片机,单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块控制小车在黑线上实现前进后退左转右转。 关键词:智能小车,自动循迹,单片机,红外传感器

Abstract Self-tracing smart car is also a kind of intelligent walking robot, intelligent car can adapt to different environments, from outside temperature, humidity, space and gravity and other adverse conditions, in the human can not enter or survive the environment to complete the human Unable to complete the task. This topic is the design of intelligent tracking car system, intelligent car design involves sensor technology, circuit involved, programming, control design and other aspects of knowledge, is a comprehensive design. The design goal is that the car can walk along the planned black line without departing from the road. The The following steps: STC89C52 chip; drive module: L298N drive module and two DC motors; tracking module: infrared photoelectric sensor and LM324 operational amplifier. Infrared photoelectric sensor to determine whether to find the black line, and the resulting level signal sent to the LM324 operational amplifier, and then return to the microcontroller, the microcontroller according to the requirements of the program to make the appropriate judgment to the motor drive module control car on the black line Turn forward and turn right. Key words: intelligent car, automatic tracking, single chip, infrared sensor

开题报告(智能小车)

CHAHGZH0U 開TfRIE OF ENGINEERWG TECHNOLOGY 毕业设计(论文)开题报告 现状: 智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实 现循迹、避障、检测贴片寻光入库、避崖等基本功能,这几届的电子设计大赛 智能小车又在向声控系统发展。比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。 我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。 智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶 等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、 自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的 道路情况下,能自动的操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预订的道路进行。智 能小车主要运用领域包括军事侦察与环境检测、探测危险与排除险情、安全检 测受损评估、智能家居。 发展趋势: 智能循迹小车可广泛应用于军事侦察、勘探、矿产开采等不便于人员实地 堪察 的环境。稍加改造,可应用于军事反恐、警察维和等领域,从而达到最大 限度的避免人员伤亡,保存战斗实力的目的。因此,具有重要的军事和经济意 义。 随着汽车工业的,其与电子信息产业的融合速度也显着提高,汽车开始向 电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具 有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。智能小车是一个集环境感知、规划决 策,自动行驶等功能与异地的综合系统,它集中的运用了计算机、传感、信息、 通信、导航及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。 、基本信息 学生姓名 倪小玉 班级 电子0911 学号 2009238108 系名称 自动化技术系 专业 应用电子 毕业设计(论文)题目 智能循迹小车的设计 指导教师 李玮 二、开题意义 课题 的现状与 发展趋势

基于单片机的智能循迹小车

第1章绪论 1.1课题背景 目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机,用来获得道路图像信息; (3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层,即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统,利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息,必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/

智能循迹小车实验报告

简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术 姓名马洪岳 指导教师刘怀强

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。 关键词:STC89C51单片机;L298N;红外传感器;寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制,绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统:

小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下: (1)、电源电路:给单片机提供5V电源。 (2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。 图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计: 模型车通过自身系统,采集赛道信息,获取自身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。在本设计中,51单片机使用5V电源,电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组,额定电压为4.5V,实际充满电后电压则为4-4.5V,所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电,舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路:

智能循迹小车 设计报告

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级: 0804班 姓名: 指导老师: 2010年8月——2010年10月 摘要:

本课题是基于AT89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 AT89S52 单片机为系统控制处理器;采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。 引言

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。 此项设计是在以杨老师提供的小车为基础上,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

基于单片机STC89C52控制的智能小车设计

基于单片机STC89C52控制的智能小车 摘要:该毕业设计是采用无线遥控基于单片机的功能实现的,当无线遥控器的某个按键按下时,无线发射器将按键信号以编码的形式在315MHz的频率上发射出去,无线接收器接收并放大发射信号同时解调出TTL电平信号送至单片机进行处理,单片机通过比较和识别接收来的无线遥控编码便可执行相应的遥控功能,从而实现智能小车的前进、后退、左转和右转的基本功能和伴随音乐演奏而闪烁的LED的开启与关闭的功能。此外,我加入了温度传感器与时钟芯片,让它们在液晶显示器上显示其室温和时间,并用按钮进行时间的调控。由于无线遥控模块是四路单向锁存模块,只能单线实现四个功能,所以发射模块的控制按键不够,根据需要,我仅仅用无线模块控制小车的前进和后退,停止,其它的采用按键调试,用按键来实现小车的前进/后退/左转/右转/音乐/时间调控等功能。 关键词:无线模块;液晶显示模块;电机驱动模块;音乐;智能小车

目录 引言................................................................3 1 整体方案设计....................................................4 1.1 整体方案设计的思路..............................................4 1.2 整体方案的流程图................................................4 2 避障遥控小车系统概况............................................4 2.1 SC2272无线遥控模块原理..........................................4 2.2 驱动原理的简介..................................................6 2.3 直流电机简介....................................................9 3 模块方案比较与论证.............................................12 3.1 车体设计.......................................................12 3.2 电机模块的选择.................................................12 3.3 电机驱动模块的选择.............................................12 3.4 控制器模块的选择...............................................13 4 系统硬件电路设计...............................................14 4.1 无线模块的设计.................................................14 4.2 直流电机的驱动模块.............................................15 5 软件的简单介绍.................................................1 6 5.1 KEIL的简介....................................................16

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