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1、精品资料51单片机驱动智能小车原理图.课程设计说明书 制 控 机 算 计题目：车 小 迹 循学生姓名：王荣明学号：200706040123（系）： 院电信学院（自动化系）专业：测控技术与仪器指导教师：刘文波、姜丽波2011年日 25 月 2循迹小车方案书循迹小车一、课设题目：二、课设要求：字型的黑色轨迹一周）“8“（顺利走一个 、完成基本设计功能1、所用时间长短2、自己发挥部分（音乐、彩灯、壁障、显示等）3刘文波 姜丽波 黄建兵 周强 、指导老师：郑恩让4器件相关参数。元器件及元号完成方案的大体框架，确定大致 6- 4 月元、 1：三、任务时间表号完成电路图绘制 7 月元、2器件清单元号确定
2、8 月元、3进行编程，仿真 10-9 月元、4器件元号购买 11 月元、5四、框架图e 偏差控制器执行器被控对象+ r 给定值车速和方向单片机电机车小迹循|值馈反光电传感器1 图循迹小车框架图五、小车各模块电路图及说明1 电源部分：稳压后给支流电机供电，给单片机系统和其他 7805 ，经9v 干电池供电，电压达到 1.5V 节 6 采用 ：1 方案芯片供电。但干电池电量有限，使用大量的干电池给系统调试带来很大的不便，因此，我们放弃了这种方案。的电压变换后给支流电机 7805 给直流电机供电，经过 8.6V 可充电式锂电池串联共 4.2V 节 2 ：采用2 方案供电，给单片机系统和其他芯片供电。
3、但由于电压不太够，价格昂贵，因此，我们放弃了。电压降压、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。蓄电池 12V 蓄电池为直流电机供电，将 :9V：采用3 方案具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。但蓄电池的体积过于庞大，使用极为不方便，因此弃了。供单片 5V 稳压到 7805 直流电，再经 9V 交流电转换为 220v 直流电源，由稳压模块将 9V ：直接采用4 方案机，电机使用。但其不能用于远距离，且在运行中要注意电线的干扰。由于用于本次设计演示的标轨道不太大，：下如图路电。惠实济经最它为因，案方此用采们我以所，分部线源电制控为人以可们我时示演在电源模块电路图 2 图、电机驱动控制部分：2
4、，它可同时对两个电机进行驱动控制，电路简单，控制效果好，干扰L298 这部分采用专门的电机控制芯片小，因此我们采用此方案，电路图如下3 图电机驱动控制部分电路图的具体参数如下： L298管脚排列如下： L2983 传感器探测部分：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到1 方案白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值但是这种方案受光照影响很大，不能够 会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。稳定的工作。因此我们考虑其他更加稳定的方案。：用红外发射管和接收管自己制作光电对
5、管寻迹传感器。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照2 方案射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。这样自己制作组装的寻迹传感器基本能够满足要求，但是工作不够稳定，且容易受外界光线的影响，因此我们放弃了这个方案。是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓 RPR220型光电对管。 RPR220 ：用3 方案二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。封装，其具有如下特点： DIP4 采用 RPR220塑料透镜可以提高灵敏度。内置可见光过滤器能减小离散光的影响。体积小，结构紧凑。4 如别
6、分图理原路电，路电理 调及测检管 对电光种两 了证论并计设们我图和5：示所图 1 光电对管检测电路 4图 的上端变为高 R2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， R1所示电路中， 4 饱和导通，三极管集电极输出低电平。 VT1 电平，此时截至，其集电极输出高电平。 VT1当没有光反射回来时，光电对管中的三极管不导通，在该电路中起到滤波整形的作用。 VT1经试验和示波器验证，该电路工作性能一般，输出还有杂散干扰波的成分。如果输出加施密特触发器就可以实现良好的输出波形。但是这种电路用电量比较大，给此种传感器调理电路供电的电池压降较快。究其原因，是因为光敏三极管和导通时的导通
7、电流较大。 VT1 三极管因此我们考虑用比较器的方案。5 图2 光电对管检测电路参数如下： RPR220六、总电路原理图图：6 图循迹小车电路图（详见附页）器件清单：元七、器件元数量电机（带轮）2L8 9 21LM9 3 32RPR0 2 24M2 3 2 x a1S（带底座） 1 5 c 9 8 tc1104电容1010f u电容21k电阻52k电阻5510欧姆510K电阻55K .1电阻210K电位器2个开关5电路板133f p12晶振Ld e178051K 1 排阻14 二极管14810八、程序流程图开始启动寻迹程序线 黑 测 探否是否探测到黑线是h) itc sw (判断处理程序左轮探
8、测到黑线右轮探测到黑线左右轮同时探测到黑线转 左 向转 右 向继续前进进 前 续 继结束九、循迹小车程序#include*Start 第一部分*/管脚位声明 L298 以下是点击驱动芯片IN1=P10;/ sbitPWM1=P11; sbitIN2=P12; sbitIN3=P13; sbitPWM2=P14; sbitIN4=P15; sbit管脚位声明 RPR220 此处是传感器RPR1=P16;/ sbitRPR2=P17; sbit用于定时计数的两个全局变量位声明count1=0;/ intcount2=0; int*End 第一部分*/*Start 子函数定义 第二部分*/前进 1
9、电机/turn1()_forward voidIN1=0;IN2=1;后退 1 电机/rutn1()_reverse voidIN1=1;IN2=0;前进 2 电机/turn2()_forward voidIN3=0;IN4=1;后退 2 电机/rutn2()_reverse voidIN1=1;IN2=0;波形的比较基准 PWM 为生成 sd 速度控制函数，其中参数 1 电机/sd) ct,int speed1(int voidif(ct=sd)PWM1=1;elsePWM1=0;波形的比较基准 PWM 为生成 sd 速度控制函数，其中参数 2 电机/sd) ct,int speed2(in
10、t voidif(ct=1000)count1=0;3 interrupttime1() void1ms 定时/256;/1000)-TH0=(65536%256;1000)-TL0=(65536;+count21s 周期是/if(count2=1000)count2=0;*End 中断服务程序 第五部分*/十、总结语言的编程，让我对自动控制领 C51 这次课程设计，不仅锻炼了我单片机硬件设计的能力，也进一步掌握了的相关理论有了更深刻的认识，同时也看到了教学知识与工业应用的差距。语言编写的，这不但要求设计者具有较强的编程能力，还要对 C 单片机，程序是用 C51 这次运用的处理器是多年了，计算
11、机现在已成为了一种工具，编程能力强的人不胜枚举， 60 硬件相当熟悉。从计算机诞生到现在已有熟悉硬件的同志比比皆是，然而既有较好的编程能力，又能熟悉硬件，并且能基于硬件进行开发的工程师仍是稀DSP 位的 16 位的单片机发展到 8 缺资源，这是以后发展的一个亮点，也是我们奋斗的一个方向。微控制领域已从ARM ，大到航空航天，应用领域十分广泛，MP4 的嵌入式控制技术已经成熟，小到 ARM 位的基于 32 器件，而目前的课程， ARM 之类的处理器已势在必行。遗憾的是学校没有开始 ARM 以上的份额，可见学习75% 占据嵌入式处理器这就需要我们在学好专业课的基础上自行奋斗！不懈努力！十一、参考文献1. 2005李正军。计算机控制系统。北京：机械工业出版社，2. 2003童诗白，华成英。模拟电子技术基础。北京：高等教育出版社，3. 2003高峰编。单片微型计算机原理与接口技术。北京：科学出版社，4. 中国电子网。 21IC附页1：循迹小车原理图 循迹小车电路课设桌面