基于單片機控制的循跡小車設計畢業設計-wenkub.com

　 　

【正文】 [4] 王曉明 ： 電動機的單片機控制 ， 學術期刊， 20xx 年 。正因為如此我才能順利的完成設計，我要感謝我的母校 —— 重慶科創職業學院，是母校給我們提供了良好的學習環境；另外，我還要感謝那些曾給我教授過課的每一位老師，是你們教會我專業知識。我的設計較為復雜煩瑣，但是田老師仍然細心地糾正我的錯誤。 總之，在課題設計過程中，無論是對于學習方法還是理論知識，我們都有了新的認識，受益匪淺，這將激勵我們在今后再接再厲，不斷完善自己的理論知識，提高實踐運作能力。本系統能夠基本滿足設計要求，小車能夠較快較平穩的沿著引導線行駛，但由于經驗能力有限，該系統還存在著許多不盡人意的地方有待進一步的完善和改進。 } } 18 第五章 制作安裝與調試 通過改變循跡板滑動變阻器器的大小來調試紅外對管的靈敏度，通過改變延時程序來改變速度的大小。 en1=0。 en2=0。 en2=0。 p0_0=!p0_0。 delay(50)。 goahead()。 en2=0。 s4=0。 s2=1。 s2=0。 根據總體設計的思想及本系統實現的功能，在設計中完成以下功能。因此，軟件設計在微機控制系統中占重要地位。 圖 循跡原理圖 12 第三節 主控電路 本模塊主要是對采集信號進行分析，用單片機控制電機速度，起停。在小車行駛過程中不斷地向地面發射紅外光，當紅外光遇到白色地面時發生漫發射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，則小車上的接收管接收不到信號，再通過 LM324 作比較器來采集高低電平，從而實現信號的檢測。 元件 數量 元件 數量 元件 數量 直流電機 4 只 電阻 若干 集成電路芯片 若干 單片機 1 塊 二極管 若干 電容 若干 紅外對管 4 只 超聲波探頭 1 只 電位器 若干 12M 晶振 1 只 杜邦線 若干 玩具小車 1個 排針 若干 10 圖 電機驅動電路 二、尋跡檢測電路 TCRT5000 傳 感器的工作原理與一般的紅外傳感器一樣 ,一傳一感 .TCRT5000 具有一個紅外發射管和一個紅外接收管 .當發射管的紅外信號經反射被接收管接收后 ,接收管的電阻會發生變化 ,在電路上一般以電壓的變化形式體現出來 ,而經過 ADC 轉換或 LM324 等電路整形后得到處理后的輸出結果 .電阻的變化起取于接收管所接收的紅外信號強度 ,常表現在反射面的顏色和反射面接收管的距離兩二方面 .硬件參考原理如圖 。 主板設計框圖如圖 ，所需元件清單如表 。 8 第三章 硬件設計 第一節 總體設計 智能小車采用前后輪驅動，前后輪左右兩邊各用一個電機驅動，調制前面兩個輪子的轉速起停從而達到控制轉向的目 的。 第六節 電源模塊 方案一： 7 采用實驗室有線電源通過穩壓芯片供電，其優點是可穩定的提供 5V 電壓，但占用資源過大。驅動部分：由于玩具汽車的直流電機功率較小，而小車上裝有電池、電機、電子器件等，使得電機負擔較重。 方案三： 采用超聲波置于小車前端。 圖 紅外對管 6 第四節 避障模塊 方案一： 采用一只紅外對管置于小車中央。 方案二： 采用兩只紅外對管 (如圖 )，分別置于小車車身前軌道的兩側，根據兩只光電開關接受到白線與黑線的情況來控制小車轉向來調整車向，測試表明，只要合理安裝好兩只光電開關的位置就可以很好的實現循跡的功能。 我選取第三種方案來實現循跡。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效 率非常高， H 型橋式電路保證了簡單的實現轉速和方向的控制，電子管的開關速度很快，穩定性也極強，是一種廣泛采用的 PWM調速技術。更主要的問題在于一般的電動機電阻很小，但電流很大，分壓不僅回降低效率，而且實現很困難。 在綜合考慮了傳感器、兩部電機的驅動等諸多因素后，我們決定采用一片單片機，充分利用 STC89C52 單片機的資源。這樣一來，單片機就可以充分發揮其資源豐富、有較為強大的控制功能及可位尋址操作功能、價格低廉等優點。若采用該方案，必將在控制上遇到許許多多不必要增加的難題。據此，擬定了以下兩種方案并進行了綜合的比較論證，具體如下： 方案一： 選用一片 CPLD（如 EPM7128LC8415）作為系統的核心部件，實現控制與處理的功能。 CPU使用 STC89C52單片機，配合軟件編程實現?；谏鲜鲆?，傳感檢測部分考慮到小車一般不需要感知清晰的圖像，只要求粗略感知即可，所以可以舍棄昂貴的 CCD傳感器而考慮使用價廉物美的紅外反射式傳感器來充當。 該智能小車可以作為機器人的典型代表。但 CCD 傳感器的價格、體積和使用方式上并不 占優勢，因此在不要求清晰圖像只需要粗略感覺的系統中考慮使用接近覺傳感器是一種實用有效的方法。人們在不斷探討、改造、認識自然的過程中，制造能替代人勞動的機器一直是人類的夢想。根據小車各部分功能，分析硬件電路，并調試電路。單片機根據程序設計的要求做出相應的判斷送給電機驅動模塊。 用其控制行進中的小車，以實現其既定的性能指標。充分分析我們的系統，其關鍵在于實現小車的自動控制，而在這一點上，單片機就顯現出來它的優勢控制簡單、方便、快捷。讓小車來實現前進，左轉，右轉，停車等基本功能。將調試成功的各個模塊逐個地融合成整體，再進行軟件編程調試，直至完成。 隨著科學技術的發展，機器人的感覺傳感器種類越來越多，其中視覺傳感器成為自動行走和駕駛的重要部件。 機器人要實現自動導引功能和避障功能就必須要感知導引線和障礙物，感知導引線相當給機器人一個視覺功能。它可以分為三大組成部分：傳感器檢測部分、執行部分、 CPU。智能小車的執行部分，是由直流