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：

可以根据实际需要进行多模块扩展。使用金属探测模块完成对金属物体的探测，拓展超声波模块实现避障、测距功能，利用测温模块感知环境温度，采用无线传输模块实现数据的传输及无线遥控等。

如图：

2.单元电路设计(或仿真)与分析

(1)电源模块

如图焊接完成的电路板

供电系统的原理图如下

7805INPUT

OUTPUT

INPUT

OUTPUT 7806

12v

单片机及模块供电

电机供电

7805的5V 输出给单片机以及各个功能模块供电，在实际应用

过程中我 们可能需要好几块7805，但是我们要注意的是：各个7805之间的输出绝对不能够并联。7806的6V 输出给电机供电作为动力电源。7805与7806要共地。

（2）电机驱动模块

如图焊接完成的电路板

L298内部的原理图如下

IN1 IN2 ENA OUT1OUT2OUT3OUT4

IN3

IN4

ENB

6V动力电源

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。

IN1 IN2 ENA 电机状态

x x 0 停止

1 0 1 顺时针

0 1 1 逆时针

0 0 1 停止

1 1 1 停止

注意：X表示状态不定

电机驱动模块原理图

L298有两路电源分别为逻辑电源和动力电源，上图中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分别与两个电极的正负极相连。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顺时针状态突然转换到逆时针状态时会形成很大的反向电流，在电路中加入二极管的作用就是在产生反向电流的时候进行泄流，保护芯片的安全。

L298的PCB安装图

(3)简易控制模块

如图焊接完成的电路板

利用单稳态触发电路实现小车的控制，设定电机驱动模块的IN2=IN4=0；

红外模块输出OUT1(OUT5)在未探测到轨迹

时输出高电平,控制电路输出高电平，

IN1(IN3)=1，小车前行；当有红外对管探测到轨迹时，即OUT1(OUT5)输出低电平触发信号，控制电路使得IN1(IN3)=0，小车左（右）转，

由于是暂稳态，所转角度有限，避免超调，从而

C

红外OUT1Vcc IN1IN33

555

84

76

2

150.01uF

R

红外OUT5