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1、毕业设计（论文）题 目 单片机运动控制相关系统设计姓 名学 号专业班级所在学院指导教师（职称）张三2810（）102082机械08A （本）机电工程学院李四（副教授）二O一二年5月5日编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页共16页4测试及其控制程序设计编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页共16页5总结与展望编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第8页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 页码：第9页共16页参考文献12高稚允，高岳.光电检测相关技术M.北京：国防工业
2、出版社，1995.13金篆芷，王明时.现代传感相关技术M.北京：电子工业出版社，19951415罗志增.简易红外接近觉传感器C.全国青年第三届机器人学研讨会论文集,1990.Brian W. Kcrnighan & Dennis M. Ritchie . The C Programming Language (The second Edition).Prentice-Hall , 1988.编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第10页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第11页共16页附录1机器实体照片自从我接触单片机,到现在
3、能够用以单片机为控制核心设计出我的毕业设计一一单片 机运动控制相关系统设计。这是一个学习的过程，单片机运动控制相关系统设计摘要本文介绍了利用红外反射式传感器实现小车自动寻迹的设计与实现。本设计中的小车 能够自动识别路线关键词：自动寻迹；传感器；单片机；机器人；数据采集英文标题用Times New Roman 一号AbstractThis article introduces the design and execution of auto-searching for track by usage of the reflected infrared sensor on the auto-guid
4、ed car. The car discern the routs automatically, Keyword: Auto-tracking； Infrared Sensor； Single-chip microcomputer； Robot； Data Collection1绪论11.1 机器人的运动控制背景11.2 本设计的应用及意义11.3 论文主要工作12相关系统总体解决方案22. 1相关系统总体规划22.2单片机内部结构及接口描述22. 3相关技术指标22.4主要芯片的选型22. 4. 1电机驱动芯片的选型3温度传感器芯片的选型32.5其他芯片的简介32. 5. 1 ATMEL 9
5、3C46 32. 5.2 LCD 160232. 5.3 74HC540 32. 5.4 74HC245 33硬件设计与实现43.1 相关系统运动控制部分设计41 .1.1电机选型43 . 1.2 L298N驱动电机43. 2寻迹模块设计43. 3无线电发射接收模块介绍43.4测温相关系统设计53.5电源53. 5. 1电源的选型5稳压电路设计53. 5.3抗干扰设计54测试及其控制程序设计65总结与展望7参考文献8附录1机器实体照片9致谢10附录1机器实体照片101绪论近年来，人类的生产和生活方式发生了巨大的变化，产生这一变化的重要原因就是计 算机相关技术的飞速发展。第一台计算机诞生至今仅仅
6、儿十年的时间，计算机的性能已经 大大提高，价格不断的下降，从而使之可以迅速而广泛地应用于人类的生产和生活的各个 领域。然而机器人的发展无疑得益于计算机相关技术的发展。1.1 机器人的运动控制背景什么叫机器人？1.2 本设计的应用及意义本文的设计正是一个本着学习、创新和服务人类的思想的机器人设计。让机器按照 自己预定的想法和目的运作，一直是我人生的追求和梦想。我选择自动化专业，正是要加 入自动化这个大家庭，吸收文化不断提高自己，不断的走近自己的梦想。 1.3论文主要工作本论文主要的工作就是通过一个自动寻线小车的软件、硬件和整体结构的设计和实 现，2相关系统总体解决方案本章围绕相关系统的总体设计，
7、介绍相关系统组成框图、主控芯片单片机的内部硬件 资源及其接口相关技术、整个机器人相关系统所用到的其它IC的介绍。2.1 相关系统总体规划整个相关系统的构成是由两部分组成。一部分的用于整个机器人相关系统的运动控 制，一部分的机器人体内装载的传感器件，负责检测和采集现场的环境参数。2.2 单片机内部结构及接口描述P3 口也接收一些控制信号，如表2-1所示。表2 1各口线的特殊功能和信号名称口线特殊功能信号名称P3. 0RXD串行输入口P3. 1TXD串行输出口P3. 2而外部中断0输入口P3.3而外部中断1输入口P3.4T0定时器0外部输入口P3. 5T1定时器1外部输入口P3.6而写选通输出口P
8、3.7RD读选通输出口2.3 3相关技术指标2.4 主要芯片的选型2.4.1 电机驱动芯片的选型考虑到，本机器人需要的驱动相关能力比较高,外型如图2-4示。 CURRENT SENSING B OUTPUT 43 OUTPUT 3 INPUT 4ENABLE BINPUT 33 LOGIC SUPPLY VOLTAGE Vas ZZ5 GNO ） INPUF 2ENABLE A INPUT 12ZZZ SUPPLY VOLTAGE Vs3 OUTPUT 2ZZZZ OUTPUT 1 CURRENT SCNSMG A乙散热片与8脚连通图2-4 L298N外型温度传感器芯片的选型考虑到2.5其他芯
9、片的简介本设计是2. 5. 1 ATMEL 93C46IC： 93c46是储存器件（如图2-6示），负责储存机器人相关系统中温度采集相关系 统采集到的温度参数。2.5.2 LCD1602 3. 5. 3 74HC5402.5.4 74HC24574HC245是8总线收发3硬件设计与实现本设计的机器人采用废弃的电脑光驱机盒钢板做为整个硬件体系的骨架，3.1 相关系统运动控制部分设计3.1.1 电机选型3.1.2 L298N驱动电机L298N芯片已在电机驱动芯片的选型一节介绍过，本设计中具体应用电路进行说明, 如图3-1示。3. 2寻迹模块设计4. 3无线电发射接收模块介绍本设计采用辅助模块，无线
10、电发射模块原理图如图3T4示，就是为了达到远程手动 控制的目的，由于无线电的设计涉及的学科知识面比较广，调频比较困难。故此本设计直 接应用市场上的成品无线电模块，出于成本的考虑，选用的无线电的有效控制距离是比较 短的，但是这个不限制本设计功能的实现，距离的远近用户完全可以根据需要更换模块。,驱动电流约2mA,与发射器上的四个 按键一一对应。 表3-1中5个输出引脚10、11、12、13、VT的“0”代表低电位0V, 1代表 高电位5Vo表3T接收模块输出电位表遥控发射操作-1121311 1GND工静态（无操作）LJ000VCC(+5V)按压发射键A00VCC(+5V)按年发射键B工1上GNDVCC(+5V)本设计采用LCD1602作为显示器件，相比数码管显示，显示合适的内容丰富更加丰 富、显示方式更为灵活，而且硬件电路得到简化。LCD1602作为一款非常经典的液晶显示 模块，具有良好的性价比，完全符合和满足本设计的要求。3.5电源3.5.1 电源的选型由于本相关系统需要电池供电，我们考虑了如下集中解决方案为相关系统供电。3.5.2 稳压电路设计3.5.3 5. 3抗干扰设计由于此单片机控制的运动相关系统，工作在各种恶劣的环境中，所以抗干扰处理是必 不可少的。