12.智能小车-上位机控制智能小车综合实验

12.智能小车-上位机控制智能小车综合实验
12.智能小车-上位机控制智能小车综合实验

实验十二:树莓派平台-------上位机控制智能小车综合实验

一.上位机介绍

打开本次实验文档下的YahBoom.exe上位机程序会出现如下界面:

接下来会出现上位机主界面:

选择串口号和串口传输的速度:

当右下角出现如下界面代表串口打开成功!

注:这里的波特率选择为9600.

二:实验介绍

本次实验我们采用的是上位机控制小车的运功,同时小车传感器将采集的信息发送给我们的上位机显示出来。主要是上位机通过串口发送串口指令来控制小车的前进,后退,左转,右转,停止,左旋,右旋,以及舵机的任意角度的控制,还有七彩灯的控制,灭火,鸣笛,小车的加速,减速。

同时将小车上的传感器采集到的电池电量,4路巡线传感器的状态,2路红外避障传感器的状态,2路寻光传感器的状态,颜色传感器的灰度值,超声波所测的距离通过串口传输实时显示在上位机的界面上。

注意:本节实验会用到串口,而硬件串口已经分配给树莓派3的蓝牙在使用,所以我们需要关闭蓝牙串口,开启硬件串口。具体见文档树莓派3串口使用问题的解决办法。

三.程序代码

详细程序代码见源文件。

输入:

gcc master_system_control.c -o master_system_control -lwiringPi -lpthread

./master_system_control

接着另开一个终端

./initpin.sh初始化引脚。

智能车实验报告

宁波大学 创新性开放实验报告题目基于光电传感器的自动寻迹小车 学号: 姓名: 专业: 指导教师: 目录 光电感应智能车............................................................................................. 错误!未定义书签。

一、硬件系统…………………………………………………………………………………错误!未定义书签。 (一)硬件框图 (3) 1、电源模块 (4) 2、寻迹模块 (4) 3、驱动模块 (5) 4、测速模块 (6) 二、软件系统 (7) (一)主程序流程图 (7) 1、电机驱动 (8) 2、舵机驱动 (10) 参考文献 (13)

光电感应自动寻迹智能车 【摘要】如果把自动寻迹小车成比例的扩大数倍,就成为真正有意义上的智能车,可以运用于军事、民用领域,对未来汽车行业的发展有一定的借鉴意义。通过光电传感器来寻找轨迹,以所编写的程序为软件支持,通过单片机计算生成相应的控制参数,驱动电机来使小车按照轨迹运动。其中小车在直线行驶过程控制参数保持不变,匀速行驶,而在小车要转弯之前则要先减速以防止小车过弯时冲出赛道,弯道过去之后在加速行驶以减少行驶时间。 【关键词】红外传感器;PID控制;自动寻迹 一、硬件系统 (一)智能小车的整体结构图 智能车通过单片机来接受和发出参数状态信号,电源模块是给智能车各个模块提供电压以使模块可以正常运作,寻迹模块则是包含着参数输送给单片机的作用,驱动模块是小车动起来的根源,测速模块是为了控制车速以使智能车平稳的沿着车道运行。

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹 小车 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

电子实习报告 学院:电气学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模 块 (3) (2)电机驱动模块 (4) (3)简易控制模 块 (6) (4)红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) (1)安装 (8)

(2)调 试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) (1)电 阻 (11) (2)电解电 容 (11) (3)LED................................................. ..12 (4)芯 片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力; 2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能;

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: 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强,判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成,红外对管输出的模拟电压通过电压比 较器转换成数字电平输出到单片机。

智能小车舵机控制精编版

智能小车舵机控制精编 版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

1 //只利用一个定时器 T0,定时时间为,定义一个角度标识,数值为 1、2、3、4、5, //实现、1ms、、2ms、高电平的输出,再定义一个变量,数值最大为 40,实现周期为 20ms。 //每次进入定时中断,判断此时的角度标识,进行 //相应的操作。比如此时为 5,则进入的前 5 次中断期间,信号输出为高电平,即为的 //高电平。剩下的 35 次中断期间,信号输出为低电平,即为的低电平。这样总的时间 //是 20ms,为一个周期。 //用51板上s1和s2按键 //用P1^7输出 PWM信号控制舵机 #include "" unsigned char count; //次数标识 sbit pwm =P1^7 ; //PWM信号输出 sbit jia =P3^0; //角度增加按键检测IO口 sbit jan =P3^1; //角度减少按键检测IO口 sbit jianwei=P3^4; //按键位 unsigned char jd; //角度标识 sbit dula=P2^6; sbit wela=P2^7; unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, 0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e void delay(unsigned char i)//延时 { unsigned char j,k; for(j=i;j>0;j--) for(k=125;k>0;k--); } void Time0_Init() //定时器初始化 { TMOD = 0x01; //定时器0工作在方式1 IE= 0x82; TH0= 0xfe; TL0= 0x33; //晶振, TR0=1; //定时器开始 } void Time0_Int() interrupt 1 //中断程序 { TH0 = 0xfe; //重新赋值 TL0 = 0x33; if(count

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)

小车组装实验报告doc

小车组装实验报告 篇一:智能小车实验报告 北京邮电大学实习报告 附1 实习总结 为期两周的电子工艺实习,我过得十分忙碌和充实。从茫然地走进实验室,到学习最基本的焊接,到组装小车,再到无数次地调试程序,最后获得全院比赛的二等奖,有很多的辛苦,但是有更多的收获。 焊接是电子工艺实习最基本的部分,也是我们小学期的第一课。最开始是焊接基本的元件,包括电阻、电容、二极管、三极管等,虽然看起来是很简单的工作,但总是掌握不好电烙铁和焊锡,于是焊点有大有小,还有一些虚焊和漏焊的点。直到按照老师的要求一点一点把整块板子焊满,才逐渐掌握了标准、规范的焊接方法,最后烙铁往上一提很重要。到后来焊连着的四十个点时,焊点已经比较整齐划一了。对于焊接这种基本功来说,反复练习真的十分重要,这也考验了我们的耐心和细心。 焊接部分的小测试,是焊一个发光二级管交替亮的功能电路,老师要求正面用硬线布线,背面用软线连接。由于一开始设计布线的时候,元件之间距离比较近,导致在背面焊接连线时必须把线剪得特别短,我们两个人一个扶着线,一

个焊,位置十分不好把握,一不小心就会碰到旁边的焊点,又需要吸掉重焊,浪费了很多时间。所以我们的工作进行得十分慢,到中午很晚才焊完。虽然焊完后通电顺利地亮了,但以后再布线的时候一定要考虑到背面连线的问题,把原件之间的距离排得大一些。 基本焊接技术后就正式进入小车的组装了。小车的零件有很多都不认识,电路板也很复杂,刚拿到手里有些摸不着头脑,还好说明书上对焊接步骤有详细的说明。在焊芯片和散热片的时候,我们把顺序搞反了,应该先焊散热片,再根据螺丝孔的位置焊芯片,才能把两个元件固定在一起。但我们先焊了芯片,把散热片插在板子上后,发现两个孔怎么也对不上,可是芯片已经焊死了,即使用吸锡器也拆不下来。最后我们只好在散热片上又钻了一个孔,才勉强把螺丝拧上去。所以焊接的顺序是极其重要的,不光要考虑元件的高低,还要考虑元件之间的关系,才能少做无用功。还好其他步骤我们没有再出问题,小车焊出来后把测试程序烧进去,也能够正常的跑。 进入程序编写阶段,我们两个人先一起在测试程序的基础上编写了一个逻辑,预想了小车在行进过程中可能遇到的各种状况,主要使用了if??else if??else的多层嵌套。这个逻辑我们梳理了好长时间,在纸上画了逻辑图,想办法把

创新性实验 循迹小车实验报告

时间:周三上午 组号:5 创新性实验报告 题目寻迹小车 学院电子信息学院 专业xxx 班级xxx 学号xxx 学生姓名xxx 指导教师xxx 完成日期2014年5月

目录 1 摘要 (3) 2 引言 (3) 3系统总体设计 (3) 4硬件电路设计 (5) 5 制作与调试 (6) 5.1 硬件电路的布线与焊接 (6) 第一步:电路部分基本焊接 (6) 第二步:机械组装 (6) 第三步:安装光电回路 (7) 5.2 调试 (7) 整车调试: (7) 6 结论及建议 (7) 7 附录 (8)

1 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。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一 个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。 关键词:红外反射式传感器,自寻迹小车,闭环控制 2 引言 随着素质教育的越来越被重视,很多学校都把制作智能小车作为首选课题,智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识,学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,而且智能小车还是一个很好的硬件平台,只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。 我们制作的是一款由数字电路来控制的智能循迹小车,在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到:光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 3 系统总体设计 本系统的整体框图如图1所示。它包括传感器电路、电压比较电路、电 机驱动电路、电源电路。

5.智能小车-按键控制小车的启动

实验五:树莓派平台-------按键控制小车启动实验 1、实验前准备 图1-1 树莓派主控板 图1-2 按键开关 2、实验目的 ssh服务登录树莓派系统之后,编译运行按键控制小车启动实验后,按下KEY 启动小车,小车会自动先前进1s,后退1s,左转2s,右转2s,原地左转3s,原地右转3s,接着停止0.5s。 3、实验原理

按键消抖:通常我们的按键开关一般都是机械弹性开关,当机械触点断开,闭合时,由于机械触点的弹性作用,一个按键开关子在闭合时不会马上就能稳定的接通,在断开时也不会一下子彻底断开,而是在闭合和断开时会伴随着一连串的抖动。 图3-1 按键抖动状态图 抖动时间一般都是由按键的机械特性决定的,一般都会在10ms以内,为了确保程序对按键的一次闭合后一次断开只响应一次,必须进行按键的消抖处理,有硬件消抖和软件消抖。 其中,软件消抖指的是检测出键闭合后执行一个延时程序,产生5ms~10ms 的延时,让前沿抖动消失后再一次检测键的状态,如果仍保持闭合状态电平,则确认为真正有键按下。当检测到按键释放后,也要给5ms~10ms的延时,待后沿抖动消失后才能转入该键的处理程序。 硬件消抖是在开关两段接一个0.1uf的电容。本次实验我们采取的是软件延时去抖。 4、实验步骤 4-1.看懂原理图

图4-1 树莓派主控板电路图 图4-2 按键

图4-3 树莓派40pin引脚对照表 4-2 由电路原理图可知按键是直接连接到主控板上的wiringPi编码的10口。我们设置10口为输入模式,并当按下按键时通过检测该引脚的电平状态,来判断按键是否被按下。 4-3 程序代码如下:

智能循迹小车实训报告

实训报告课程名称:单片机实训 完成日期:2014 年 7 月 10 日

任务书 实训(习)题目: 智能小车的功能设计与实现 实训(习)目的: (1)、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力; (2)培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力; (3)对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。 实训(习)内容: 安装智能小车及相关功能设计、调试 实训(习)要求: 1. 本实训要求由一个团队完成,团队人员不超过8个人。 2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目,并拟定实训报告。 3. 能正确组装和调试智能小车。 4. 实训完成后,根据实训内容撰写实训报告书一份。 实训报告应包括的主要内容(参考) 1 系统硬件组成与工作原理 1.1 控制器与最小系统 1.2 显示模块与按键模块 1.3 报警模块 1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口 1.5循迹模块的工作原理与接口 1.6 避障模块的工作原理与接口 2 功能方案及软件设计 2.1 功能设计 2.2 软件设计 (结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路,给出流程图、程序代码) 3功能调试与总结 3.1 功能调试 排版要求:正文小4宋体;段首缩进2字,行间距固定值18磅。内容展开可以

按3级标题形式,如:按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式(如果需要)。每个1级标题另起一页,1级标题三号黑体居中,题序和标题之间空两个空格,不加标点,段前、段后均为1行,固定值22磅。2级标题:四号黑体左起,四号黑体,段前、段后均为12磅。三级标题:小四号黑体左起,段前、段后均为6磅。 图名、表名五号黑体,英文、数字字体为Times New Roman 页边距:上、下、左3厘米,右2厘米,A4纸打印。 1系统硬件组成与工作原理 1.1.1控制器与最小系统 最小系统:要使一块单片机芯片工作起来最简陋的接线方式就是单片机的

智能小车控制系统设计

智能小车控制系统设计 ——ARM控制模块设计 EasyARM615是一款基于32位ARM处理器,集学习和研发于一体的入门级开发套件,该套件采用Luminary Micro(流明诺瑞)公司生产的Stellaris系列微控制器LM3S615。本系统设计是以EasyARM615开发板为核心,通过灰度传感器检测路面上的黑线,运用PWM直流电机调速技术,完成对小车运动轨迹等一系列的控制。同时利用外扩的液晶显示器显示出各个参数。以达到一个简易的智能小车。 本文叙述了系统的设计原理及方法,讨论了ISR集成开发环境的使用,系统调试过程中出现的问题及解决方法。 据观察,普通的玩具小车一般需要在外加条件下才能按照自己的的设想轨迹去行驶,而目前可借助嵌入式技术让小车无需外加条件便可完成智能化。在小车行驶之前所需作的准备工作是在地面上布好黑线轨迹,设计好的小车便可按此黑线行驶,即为智能小车。其设计流程如下: 1、电机模块 采用由达林顿管组成的H型PWM电路。PWM电路由四个大功率晶体管组成,H桥电路构成,四个晶体管分为两组,交替导通和截止,用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态,根据调整输入控制脉冲的占空比,精确调整电机转速。这种电路由于管子工作只在饱和和截止状态下,效率非常没。H型电路使实现转速和方向的控制简单化,且电子开关的速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的PWM调整技术。 具体电路如下图所示。本电路采用的是基于PWM原理的H型驱动电路。该电路采用TIP132大功率达林顿管,以保证电动机启动瞬间的8安培电流要求。

2、传感器模块 灰度测量模块,是一种能够区分出不同颜色的的电子部件。灰度测量模块是专为机器人设计的灰度传感器。例如:沿着黑色轨迹线行走,不偏离黑色轨迹线;沿着桌面边沿行走,不掉到地上,等等。足球比赛时,识别场地中灰度不同的地面,以便于进行定位。不同的物体对红外线的反射率不同,黑色最低,白色最高;它通过发射红外线并测量红外线被反射的强度来输出反映物体颜色的电压信号,有效距离3-30毫米。 其技术规格如下: 已知灰度传感器的输出电压为0-3.3V,所以可通过ARM615开发板上的ADC 模块转换成数字信号,最后通过不断测试得出黑线与白线的大概参数值,完成对小车传感器部分的设计。 在本次设计中选择二个灰度传感器,其实现效果与布局如下所示。

智能寻迹小车实验报告

DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员: 2014 年 4 月

一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代,各种新技术、新思想层出不穷,纵观世界范围内智能汽车技术的发展,每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展,传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适,逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人,能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比,国内在智能车辆方面的研究起步较晚,规模较小,开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验,试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发,主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告 学院:电气学院专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间:2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模块..................................... (3) (2)电机驱动模块........................................ (4) (3)简易控制模块 (6) (4)红外循迹模块..................................... (7) 3.电路的安装与调试........................................ .. (8) (1)安装 (8) (2)调试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11)

五、附录 (11) 1.元件说明 (11) (1)电 阻 (11) (2)电解电容 (11) (3)LED (1) 2 (4)芯片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力;2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能; 3.掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验、动手能力,为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。 4.熟练掌握焊接机能、电子元器件的识别。 5.了解智能循迹小车构成的设计方法。 6.培养团队的协作和沟通能力。 三、设计的具体实现 1.系统概述 智能移动机器人平台以双电机轮式小车为底层移动平台,单片机为控制核心,通过红外探测模块实现对行车路线的感知,电机驱动模块实现对直流电机的驱动控制,从而完成自动行驶的功能。 如图:

循迹小车制作报告

综合电子设计与实践 课程实验报告 课题名称:循迹小车的制作 班级:XXXXXX 实验者:XXXXXX 实验时间:XXXXX

摘要 本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。信号检测模块采用红外光对管,用以对黑线进行检测。主控电路采用宏晶公司的8051核心的STC89C52单片机为控制芯片。电机驱动模块采用意法半导体的L298N专用电机驱动芯片,单片控制与传统分立元件电路相比,使整个系统有很好的稳定性。信号检测模块将采集到的路况信号传入STC89C52单片机,经单片机处理过后对L298N发出指令尽心相应的调整。小车速度由单片机输出的PWM波控制。控制电动小车的速度及转向,从而实现自动循迹的功能。 关键词:智能小车STC89C52单片机L298N 红外光对管 一.绪论 (一)智能小车的作用和意义 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。随着科学技术的发展,机器人的感系统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航一种实用有效的方法。机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(A VG—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、CPU、执行部分。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求,传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM功能的单片机,这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源,难以精确调速,但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况,本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机,配合软件编程实现 (二)智能小车的现状 现智能小车发展很快,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,这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系

智能循迹小车报告

. ... .. . 电子信息专业实验报告 课程电子信息系统综合设计实验MCU部分 实验题目智能机器小车设计实验总分 学生学号 学生学号 学生学号 实验时间地点分组 电子信息学院专业实验中心 . .

目录 一、摘要 二、题目要求 三、软硬件设计方案 四、各部分电路的作用及电路工作原理分析 五、系统调试与实验结果 六、实验结果 七、拓展功能 八、参考资料 九、附录 一、摘要 摘要:智能循迹小车主要由单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计我们采用STC89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够识别黑白两色路面,电机模块由L293D芯片和两个减速直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。 关键词智能小车STC89C52单片机L293D芯片红外光对管 二、题目要求 “智能寻迹机器小车设计”,要求采用MCS-51单片机为控制芯片,设计出一个能够识别并沿着以白底为道路色,宽度5mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹行进的智能寻迹机器小车。 三、软硬件设计方案 1、硬件部分 可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。 1.1、单片机模块 单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。本次小车的设计我们小组采用的是ATMEL公司的STC89C52RC单片机。STC89C52RC是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。 STC89C52RC单片机介绍:

智能小车控制基本原理

【机器人创意工作室教程一】WIFI智能小车机器人基本原理 [复制链接] liuv ikin g 管 理 员 做 中 国 人 自 己 的 W I F I 机 器 人 ! 贡献 2 4 9 电梯直达 楼主 发表于 2012-5-13 11:58:55 |只看该作者|倒序浏览 分享到:11 WIFI智能小车机器人是很多人童年时的梦想,就好比当年看着《小鬼当家》里面的那个视频遥控车一样,看着就激动! 然而对于大部分初学者而言,本身并非电子专业,也不是计算机专业,可是却对WIFI/蓝牙控制的智 能小车机器人情有独钟,怎么办呢?对于一个专业不对的人来说,确实是隔行如隔山,但是没有关系,从今天起,WIFI机器人网·机器人创意工作室不间断地推出一系列教程,手把手教你如何DIY一个属 于自己的智能小车机器人。 鉴于蓝牙智能车和WIFI智能车其实很类似的,只是把WIFI模块换成了蓝牙模块,所以蓝牙车就不再 详细阐述了,弄明白了WIFI车,蓝牙车也一样的。 OK,进入正题,机器人创意工作室教程第一讲《WIFI智能小车机器人基本原理》 我们的这款WIFI智能小车机器人采用的路由器+PC或者手机、网页控制方式。其基本原理分为4大块: 1、把普通的无线路由器通过刷入开源的Openwrt系统,使之成为一个运行了Linux系统的小电脑,何 为Openwrt? 请看: 什么是OpenWRT? 1. 关于 OpenWrt 当Linksys 释放 WRT54G/GS 的源码后,网上出现了很多 不同版本的 Firmware 去增强原有的功能。大多数的 Firmware 都是99%使用 Linksys的源码,只有 1%是加上去的,每一种 Firmware 都是针对特定的市场而设计,这样做有2个缺点,第一个是难以集 合各版本Firmware的长处,第二个是这版本距离 Linux 正式发行版越来越远。OpenWrt 选择了另一 条路,它从零开始,一点一点的把各软件加入去,使其接近 Linksys 版 Firmware的功能,而OpenWrt 的成功之处是它的文件系统是可写的,开发者无需在每一次修改后重新编译,令它更像一个小型的 Linux 电脑系统,也加快了开发速度。 以上解释摘自百度百科。简而言之,就是从思科的路由源码改造过来的,一个适用于某些特定芯片的 路由器的小型Linux系统,有了这个系统,我们的路由就不再是上网那么简单了,我们可以在上面安 装各种程序、驱动,以路由为平台,用户可以自由地加载USB摄像头、网卡、声卡、等等设备。 我们的WIFI板上运行着一款程序,叫做mjpg-streamer,这个程序可以把USB摄像头的视频进行编码,然后通过WIFI返回给上位机,这样,我们就可以看到来自机器人的视频了。 同时路由一般都预留有TTL串口,TTL串口是用来调试或者刷机用的,我们把这个TTL串口引出来, 然后通过安装在路由里面的Ser2net软件,就能把来自WIFI信道的指令转到串口输出,而串口在这里 的作用就是与单片机芯片MCU通信,让单片机知道用户要让他做什么动作。关于TTL的介绍,请看后 文。 WIFI(路由)模块:

哈理工版本电子实习报告智能循迹小车制作

哈理工版本电子实习报告智能循迹小车制作 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

电子实习报告学院:计算机科学与技术 专业班级:计算机11-5 学生姓名:陈秀秀 学号: 指导教师:沈永滨 完成时间: 成绩: 一. (1 (2 (3 二. 给软件控制模块进行实时控制,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。 1)行驶直线的控制:利用红外传感器的左右最外端俩个探头检测黑线,全白说明在道中间,没有偏离轨道,走直线;一旦右侧探管检测到黑线,说明小车外侧探

头已跑出轨道,让车左拐;同理一旦左侧检测到黑线,说明左测探头已经出线,执行右拐命令。 2)拐直角弯的控制:当车前探头检测到黑线,执行直走,让车中心探头去检测,一旦车中心探头检测到黑线开始左拐,直到车位探头检测到跳出左拐命令,继续开始执行循迹,通过设置车中间探头与车尾探头的间距,便可以实现拐弯的角度,进而顺利入弯。 注意事项: 焊接顺序,先贴片后插件。 芯片及其它元件正方向: 芯片:有小圆点的一端为正方向标志; 电解电容:引脚较长的一端为正,带白色阴影的一端为负,在PCB上表现为有阴影的一端为负,空白的一端为正; LED:有绿线或绿点的一端为反向端,在PCB板上表现为有尖的一端; 二极管:有黑线的一端为反向端; 三.实习的具体实现 1.系统概述 小车的硬件主要包括51单片机最小系统以及3大模块:即电源模块、电机驱动模块、红外循迹模块。 系统工作框图如下: 2.单元电路设计与分析(原理图及器件安装图附后) 1)电源模块 供电系统的原理图如下

作为动力电源。7805与7806要公地。 2)电机驱动模块 驱动芯片比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。 L298内部的原理图如下: OUT1与OUT2与小车的一个电机的正负极相连,OUT3与OUT4与小车的另一个电机的正负极相连,单片机通过控制IN1与IN2,IN3与IN4分别控制电机的正反转。ENA与ENB分别控制两个电机的使能。 L298控制表 注意:X表示状态不定L298有两路电源分别为逻辑电源和动力电源, 6V为逻辑电源, 12V为动力电源。J4接入逻辑电源,J6接入动力电源,J1与J2分别为单片机控制两个电机的输入端,J3与J5分别与两个电机的正负极相连。ENA与ENB直接接入6V逻辑电源也就是说两个电机时刻都工作在使能状态,控制电机的运行状态只有通过J1与J2两个接口。由于我们使用的电机是线圈式的,在从运行状态突然转换到停止状态和从

无线智能遥控小车--电子设计实验报告

****************大学 班级:****** 作者:****** 指导老师:****

1引言 1.1编写目的 本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。目的是对该项目进行总体设计,在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块,进行系统开发的分工,明确各模块的接口,为进行后面的详细设计和实现做准备。满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求,想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路,设计方法进行参考。 本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。 1.2背景 a.实践题目的名称:无线遥控智能小车 b.项目的任务提出者:***,***,*** c.项目的开发者:***,***,*** d.面向用户:所有无线遥控爱好者,对智能小车感兴趣,想借此提高动手能 力的用户。 鉴于电子设计课程要求,需要一份设计实品,加之小组成员对智能小车有着独特的爱好,所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。 2总体设计 2.1需求规定 ●所设计智能小车功能: 主要功能:无线遥控,避障; 附加功能:超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。 ★通过无线串口对小车进行无线遥控,可以在遥控,避障这两个主要功能之间自由切换。 ★遥控时,通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进,后退,左转和右转等。 ★避障时,利用红外传感器探测障碍物,从而达到避障的目的。 ●小车安装了超声波传感器,可以进行距离测量,如果距离过近,蜂鸣器发出警报,并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。 ★通过按钮同时控制一些其他功能,如音乐,风扇和流水灯等。

2.2运行环境 最好是室内平地 2.3基本设计概念和处理流程 整体框图: 2.4所需器件 ★小车模型(三轮,带电机) ★ATMAGE16单片机最小系统(3个,小车上两个一个负责接受无线,控制电机,另外一个则是负责其他功能,最后一个遥控器上的) ★直流电机驱动模块,采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机 ★传感器模块,采用红外传感器2个,超声波传感器两个 ★无线串口模块 ★电源模块(5v,12v) ★按键模块,用于无线遥控小车 ★LCD1602液晶一块

智能小车蓝牙控制技术设计方案

智能小车蓝牙控制技术设计方案 手机遥控智能小车设计技术设计方案

文档修订记录

一、项目名称 《基于32F407的手机遥控智能小车的设计》 二、设计要求及性能指标 设计一个基于32F407的手机遥控智能小车,选用32F407作为主控芯片进行设计和实现。具体任务包括项目的可行性分析,硬件电路的设计,系统软件设计,仿真调试,实际测试等。 具体要求如下: (1)根据提供的原理图和相关资料,了解、掌握小车运行的工作原理,熟悉所用到的硬件模块工作原理 (2)学习掌握32F407库函数编程环境,掌握相关的库函数 (3)编写32F407程序,应用电机驱动模块、蓝牙模块和语音模块,实现小车根据接收到的指令(手机发出)完成相应的动作,并通过语音模块告知指令内容 三、项目总体方案设计 1、系统总体方案 根据课程设计的要求,系统设计方案如下:以32F407作为微控制器,以电机驱动电路和两个直流减速电机构成电机驱动模块;语音模块作为语音控制电路、以在特定的操作下产生相应的语音;以蓝牙模块和手机蓝牙相连接,以接收手机相应的指令;以7805稳压管构成电源电路。手机遥控智能小车系统结构框图如图1所示。

图1 手机遥控智能小车系统结构框图 手机遥控小车就是通过手机蓝牙和智能小车无线连接,通过蓝牙发送指令,小车接送到指令后,就会按照预先设定的程序,执行相应的操作,并由语音模块发出一系列相应的语音。为了实现这一目的,就需要有信息处理功能的微处理器来接收手机蓝牙发送的相应指令,然后将处理的指令发送到执行机构来执行,这就需要电机驱动模块,来实现小车的行走功能,而一个完整的系统,还需要有电源模块来提供能量。 系统的基本原理:预先在单片机内编程,使得相应的指令对应控制小车相应的轮子。然后手机通过蓝牙将相应的指令发送到单片机,以控制小车的运行。 2、关键技术、设计难点及其解决方案 关键技术: 1、能做到小车和手机无线连接,控制方便。 2、需要一个中央大脑,既能接收到手机的指令,又能奖指令传送给小车。 3、小车的接收到相应的指令后,可以做出相应的运用或者操作。 难点: 1、如何选择相应的中央大脑,选好之后怎么设置指令能做到简单和准确。 2、如何选择相应的驱动电路。如何操作。 解决方案 1、选择单片机芯片作为中央控制大脑,

寻迹小车实验报告

自动寻迹小车设计报告 一、系统设计 1、设计要求 (1)自动寻迹小车从安全区域启动。 (2)小车按检测路线运行,自动区分直线轨道和弯路轨道,在弯路处拐弯,实现灵活前进、转弯、等功能 2.小车寻迹的原理 这里的寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。 红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限,一般最大不应超15cm。对于发射和接收红外线的红外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。3、模块方案

根据设计要求,本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块等构成。 控制器模块:控制器模块由AT89C51单片机控制小车的行走。 寻迹传感器模块:寻迹传感器用光电传感器ST188检测线路并反馈给单片机执行。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm 直流电机及其驱动模块:直流电机用L298来驱动。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它相应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。 4.系统结构框图: 二、硬件实现及单元电路设计 1、微控制器模块的设计

在本次设计中我们采用了AT89C51位主控制器。它具有智能化,可编程,小型便携等优点。 2.光电传感器: 本次试验我们采用了ST188光电传感器,ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm。其连接电路图如下: 3.直流电机及其驱动模块 在直流电机驱动问题上,我们采用一片L298来驱动直流电机。其连接电路图如下:

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