自动小车走迷宫的设计与实践

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小车走迷宫ppP

小车走迷宫ppP

微机原理与接口技术实训实验报告(小车走迷宫)所属系部:电气信息工程系班级:通信技术姓名:指导老师:摘要本次所做的课题是小车走迷宫。

即通过编程使小车在事先准备的迷宫中行走,通过小车上安装的红外模块对迷宫障碍的判断来改变小车的前进方向,使小车在不碰撞迷宫挡板的情况下,用最短时间走出迷宫。

小车使用Philips公司生产的P89V51增强型芯片,用汇编语言进行程序编写,传感器使用红外发射接收模块。

对每个红外模块的发射距离要在迷宫当中进行适当的调整,使红外模块的探测距离刚好,从而更好地判断小车的当前状态,红外模块分别安装在小车的左、右、前方,用一个端口发射,然后分别接收。

将每个端口接收的数据,存放后再比较,根据自己编写的程序,使小车接收的数据有对应的动作。

在这次课题所使用的迷宫地图中,有四个“丁”字路口,因此在单片机编程中,我们通过一个寄存器如 R7对“丁”字路口的个数进行计数。

然后将所计的数据值与自己所设置数据进行判断,满足自己所设定的数据,就给小车对应的动作,使小车顺利走过每个“丁”字路口。

关键字:迷宫;红外发射接收模块;“丁”字口计数目录第一章整体阐述.......................................................... - 4 -1.项目要求............................................................. - 4 -2.解决方法............................................................. - 5 -3.流程图............................................................... - 5 - 第二章硬件描述.......................................................... - 8 -1.硬件电路............................................................. - 8 -1.1复位监控电路、时钟振荡电路、二极管显示.......................... - 8 -1.2声控电路........................................................ - 8 -1.3通信电路........................................................ - 9 -1.4按键及显示...................................................... - 9 -1.5模块与电机接口................................................. - 10 -1.6传感器部分..................................................... - 10 -1.7电机驱动与电源................................................. - 11 -2.主要功能描述........................................................ - 11 -2.1单片机......................................................... - 11 -2.2传感器......................................................... - 12 -2.3驱动部分....................................................... - 13 -2.4驱动子程序..................................................... - 15 -2.5总体功能....................................................... - 16 - 第三章程序清单......................................................... - 17 - 第四章总结............................................................. - 20 -1、总结1 ............................................................. - 20 -2、总结2 ............................................................. - 21 - 第五章参考文献......................................................... - 22 -第一章整体阐述1.项目要求使用计算机编程软件keil uvision编写小车单片机程序,单片机使用Philips公司生产的P89V51RD2XX增强型芯片,在小车上加装3—5个红外发射接收模块,通过红外模块发射接收红外线来判断迷宫的障碍位置,然后将判断的结果与实际迷宫状况相结合,根据迷宫的状态在程序中给予正确的小车行进动作,小车驱动使用PWM调速,使小车成功的避开迷宫障碍,走出迷宫。

F智能迷宫小车

F智能迷宫小车

F题智能迷宫小车【本科组】一、任务设计并制作一个智能迷宫小车,小车能在迷宫中自动从起点寻找路线走到终点。

二、要求1.基本要求(1)电动小车必须是自动的,不能使用遥控器,启动后不能再改变策略;(2)电动小车从起点出发,能在迷宫中自动直行、转弯、后退;(3)电动小车从起点出发,能在迷宫中按上图布局对各路径遍历,并自动走到终点;(4)电动小车到达终点后能有明显的声或光提示;(5)电动小车从起点到终点的时间不超过8分钟;2.发挥部分(1)电动小车从起点到终点的时间不超过3分钟。

(2)提高小车速度和让小车不碰壁,缩短从起点到终点的时间。

(3)改变迷宫布局,电动小车可以从起点开始对迷宫搜索一遍以后回到起点,然后从起点开始,电动小车能选择最佳路径以最快速度到达终点,整个过程时间不超过5分钟。

(4)其他。

三、说明(1)迷宫由8×8个﹑22cm×22cm大小的正方形单元所组成,迷宫布局可变。

(2)迷宫的隔墙高10cm,厚1.2~1.6cm,隔墙建议采用三合板制作,隔墙单元尺寸为22*10*1.2cm,两个隔墙所构成的通道的实际宽度为22-1.6=20.4cm。

隔墙将整个迷宫封闭。

(三合板的厚度在1.2-1.6cm之间选择,但两个隔墙之间的宽度不小于20.4cm。

图中方格细线在测试时没有的,只是为了说明方便)(3)迷宫隔墙的侧面为白色,迷宫的地面为黑色,在迷宫终点处离地5cm高度有一点亮的红色发光二极管,做为辅助识别终点的标志。

(4)一旦竞赛迷宫的布局揭晓,操作员不能将任何有关迷宫布局的信息再传输给电动小车。

(5)当比赛官方认为某电动小车的运行将破坏或损毁迷宫时,有权停止其运行或取消其参赛资格。

(6)小车哪外届不得有任可连线,不得采用人工遥控,起动后不得再操作小车。

四、评分标准。

基于MCS-51的智能迷宫小车的设计与实现

基于MCS-51的智能迷宫小车的设计与实现

基于MCS-51的智能迷宫小车的设计与实现基于MCS-51的智能迷宫小车的设计与实现专业:自动化学生:陈震南指导教师:郑恩辉摘要:随着电子、信息技术的应用与迅速普及,人们对电子技术的要求越来越高。

迷宫小车的出现为今后能够更好地使用机器人来代替人工活动垫定了扎实的基础。

经过完善的迷宫小车将可以广泛用于军事排雷、火灾现场的救灾抢险、有害气体中毒的抢救等活动中。

然而,目前存在的一些迷宫车主要还是停留在人工远程控制阶段,真正稳定完备,并能实现自主学习的智能小车还有待继续研发。

本课题设计了一个基于单片机控制的迷宫小车系统,该系统采用STC89S52单片机为主控制核心,实现信号采集,路线判断,以控制小车的运动;利用光电传感器检测迷宫黑线的走向,结合L298N 芯片驱动减速电机运转,从而实现小车走迷宫。

该系统有单片机控制模块和光电传感器模块两个主要功能模块。

单片机控制模块主要利用单片机接受到传感器输出的高低电平后再输出信号去控制小车的运动;传感器模块则利用光电传感器对黑线的感应,然后输出相应高低电平并传送给单片机。

这样就可以实时监测小车在迷宫中所处的位置,并进行相应的运动,最终经判断让小车停止在迷宫出口指定的位置上,并通过迷宫小车的自主学习功能对迷宫路线进行最优化处理并学习记忆,使其在二次走迷宫时,能以最优路径走到迷宫出口。

关键词:迷宫小车;单片机;传感器1.引言:智能迷宫小车也可以称为智能迷宫机器人,既然是智能机器人,那么就应当具备以下几个特征功能:识别,处理,执行,学习。

目前全世界各国所举办的大大小小关于机器人的比赛C数不胜数,其中的宗旨是一致的都是为了培养创新精神,激发思维想象力,并估计理论与实践相结合。

在我国高校的机器人比赛中,最为广泛的是“飞思卡尔”杯大学生智能车竞赛,该比赛充分的利用学生的各方面知识,并要求将其运用至切实的实践中,极好的诠释了上述的机器人比赛宗旨。

正因目前的机器人发展越来越迅速,越来越多智能机器人产品或已经或正在投入到农业、工业的生产当中,代替人工劳图1 迷宫形状示意图作。

自学习式走迷宫智能小车

自学习式走迷宫智能小车

自学习式走迷宫智能小车一、作品介绍设计目标:自学习式走迷宫小车,可以工作于两种模式。

一种是小车自己先试探找出一条走出迷宫的路线,在小车试探时通过一定的算法记下可以通过的路径参数(转过的角度和前进的距离等),下次走迷宫时直接按照记忆的路径参数走,避免再一次的试探或走进死胡同,提高通过的效率。

另一种模式是由人引导小车走一条效率最高的路径,在小车走迷宫时同时记忆路径参数(转过的角度和前进的距离等),然后让小车按照记忆的路径参数走迷宫,同样提高走迷宫的效率。

经过我们小组一个暑假的共同努力,现在小车已经能走出迷宫,下一步我们准备完成记忆路径参数的算法。

(1)小车:由学校提供的宝贝小车,小车两个轮子是360度可连续旋转舵机,直接由控制器MSP430149普通I/O口驱动。

(2)控制器:用TI公司的MSP430149做主控制器。

用P1,P2口的中断功能接受传感器的检测信号,控制器根据接受的检测信号控制舵机,实现小车的前进、后退、转弯、微调。

(3)传感器:选用六个红外数字传感器,左右负责检测左右岔口,前后检测前后障碍物,还有两个用于小车偏离迷宫中心时调整小车,使小车基本上一直处于迷宫中心位置。

(4)供电:用六节可充电电池组,先用LM117-5稳至5V给小车舵机和传感器供电,再用LM117-3.3稳至3.3V给单片机供电。

(5)电平转换:传感器输出的是5V的电压,不能直接传输给MSP430单片机,先用一个分压电阻分得少许电压,然后用1N5819肖特基二极管把电压限制在3.3V左右,直接用电阻分压也可以。

二、心得体会我们最大的感触就是理论和实际相差蛮大的,很多理论上成立的东西,实际实现时往往会遇到这样那样的问题。

我们开始用1N5819上拉3.3V,考虑到1N5819最大压降为0.3V,所以传输给单片机的电压不会高于3.6V,实际测时有可能达到3.8V甚至更高。

最后我们在1N5819之前加了一个分压电阻,传感器传输给单片机的电压不会超过3.6V。

小车走迷宫技术

小车走迷宫技术

小车走迷宫技术在当今科技迅猛发展的时代,小车走迷宫技术已经成为了研究者们关注的焦点。

小车走迷宫技术的发展不仅仅对人类生活产生了巨大的影响,同时也在智能机器人、自动驾驶等领域有着广泛的应用前景。

本文将探讨小车走迷宫技术的原理、算法和应用。

一、小车走迷宫技术的原理在理解小车走迷宫技术之前,我们需要了解迷宫的定义。

迷宫是一种具有复杂通道和岔道的、用来考验解决者智力的游戏或者谜题。

小车走迷宫技术旨在设计一种算法和控制系统,使得小车能够在迷宫中找到通往终点的路径。

小车走迷宫技术主要依靠传感器、控制器和导航算法来实现。

传感器用于感知迷宫中的环境信息,例如距离、方向、障碍物等。

控制器根据传感器的反馈信息,控制小车的移动、转向等动作。

导航算法则是小车寻找路径的关键,常见的有盲目搜索算法、启发式搜索算法等。

二、小车走迷宫技术的算法1. 盲目搜索算法盲目搜索算法是最简单的迷宫求解算法之一。

它通过遍历迷宫的所有可能路径,逐一检查是否通往终点。

常见的盲目搜索算法有深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。

DFS按照深度优先的原则进行搜索,先沿着一条路径一直搜索到底;BFS则按照广度优先的原则进行搜索,先搜索所有可能的下一步选择。

2. 启发式搜索算法启发式搜索算法是一种更加智能化的算法,它不仅考虑当前的状态,还会考虑目标状态。

常见的启发式搜索算法有A*算法和Dijkstra算法。

A*算法通过预测到达目标状态的代价来进行搜索,只选择代价最低的路径进行扩展;Dijkstra算法则根据节点之间的距离来进行搜索,每次选择距离最短的节点进行扩展。

三、小车走迷宫技术的应用1. 智能机器人领域小车走迷宫技术在智能机器人领域有着广泛的应用。

通过搭载小车走迷宫技术,智能机器人可以在复杂的环境中自主探索、寻找目标物体或者执行任务。

例如,可将智能机器人应用于家庭服务机器人,让其能够快速找到指定物品,提高生活效率。

2. 自动驾驶领域小车走迷宫技术对自动驾驶也有着重要意义。

智能迷宫小车设计方案

智能迷宫小车设计方案

sbit P2_1=P2^1; //中右传感器
sbit P2_2=P2^2; //中间传感器
sbit P2_3=P2^3 //中间传感器
sbit P2_4=P2^4; //左侧传感器
turn1=P2|0xE0; //P2 用于检测路线 0xE0 屏蔽高位
switch(turn1)
{//寻线模块//
case 0xE4: advance(1)
黑 龙 江 科 技 大 学 center311 Lab 2 制 作 实 验 室 学生组 设 计
我们采用了五个传感器
前端三个为寻线,左右两个为路口检测
用三个传感器中间的在线上两侧分别骑线这样便于快速校正小车位置,而且中间传感器还用
于 90 度转弯时小车头部位置的确定。
寻线程序:
sbit P2_0=P2^0; //右侧传感器
***************电机选择及问题分析:*************** 电机为网上购买 220r/min 存在问题: 1 速度过快 2 采用蓄电池 惯性较大 3 两轮速度不均 右侧轮速度较慢 解决: 综上原因我们采用 pwm 调速,降低速度减小惯性影响,双 pwm 调速平衡两轮速度 pwm 采用 T0 定时器 工作模式 2 自动重载模式 (详细程序见 .c) 晶振 11.0592 TH0=0x9B
黑 龙 江 科 技 大 学 center311 Lab 2 制 作 实 验 室 学生组 设 计
总体设计
作品简介: 作品硬件主要分为 5 个模块:传感器模块、电机驱动模块、电源及稳压模块、主控模 块、车体框架。 软件部分:采用 C 语言编写
软件主要部分包括: (1)寻线函数 (2)pwm 调速函数 (3)1602 显示函数 (4)路口判断与记录函数 (5)最优路劲计算函数 (6)直角平角转弯函数 (7)时间记录函数 ****************传感器选择**************

迷宫小车系统的设计论文文

迷宫小车系统的设计论文文

目录摘要 (3)ABSTRACT (3)1. 绪论 (4)1.1迷宫小车的作用与意义 (4)1.2迷宫小车的发展现状 (4)2. 设计任务及要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 技术基本要求 (5)3. 系统方案的论证 (5)3.1单片机控制模块 (5)3.2电机控制模块 (5)3.3光电监测模块 (6)3.4显示模块 (6)4. 总体设计方案 (7)4.1系统模块 (7)4.2系统方案 (7)5. 硬件电路设计 (7)5.1电动机驱动模块的电路设计与实现 (7)5.2单片机控制模块的电路设计与实现 (8)6. 系统的软件设计 (8)6.1程序流程框图 (10)6.2光电检测程序 (10)6.3电机转动程序 (12)6.3.1电机前进程序 (12)6.3.2电机后退程序 (12)6.3.3电机左转程序 (12)6.3.4电机右转程序 (12)6.3.5电机停止程序 (12)6.4显示程序 (13)7. 系统测试与分析 (13)7.1测试工具 (13)7.2测试结果 (14)参考文献 (15)附录 (16)致谢 (22)迷宫小车系统设计***物理与电子信息学院电子信息工程专业06级指导教师:赖**摘要:设计了一个基于单片机控制的迷宫小车系统。

该系统采用AT89S52单片机为主控制核心,实现信号采集,路线判断,行驶总时间的显示,以控制小车的运动;利用光电开关感应墙体的存在,结合L298N芯片驱动减速电机运转,从而实现小车走迷宫。

该系统有单片机控制模块和光电监测模块两个主要功能模块。

单片机控制模块主要利用单片机接受到光电开关输出的高低电平后再输出信号去控制小车的运动;光电监测模块则利用光电传感器对墙体的感应,然后输出相应的高低电平并传送给单片机。

这样就可以实时监测小车在迷宫中所处的位置,并进行相应的运动,最终经判断让小车停止在迷宫出口指定的位置上。

关键词:单片机;电机驱动;光电开关The System Design of Maze Trolley SystemYi YinxueSchool of Physics and Electronic Information, Grade 2006, Instructor:LaiChunhongAbstract:Microcontroller AT89S52 is used to this maze trolley system to achieve signal acquisition ,line judge and the display of the driving total time.The principle of this system is that use photoelectric sensors which senses the presence of wall combined with the L298N chip to drive the DC Motor,achieve the purpose of making the trolley move and locate, Then achieve the goal that trolley move in the maze!This system composed of modules such as SCM Control Module,Photoelectricity Monitoring Module,and so on.The SCM Control Module uses the SCM to output singnal after receiving the high-low output of photoelectric switches in order to control the move of trolley. Then the Photoelectricity Monitoring Module uses photoelectric sensors to judge the presence of wall ,then output corresponding high-low voltage to transmit to the microcontroller .This allows real-time monitoring of car position in the maze, and the corresponding movement,at last achieve the goal of making the trolley stop at the specified location.Key word: microcontroller; motor drive; photoelectric switch1. 绪论1.1迷宫小车的作用与意义进入21世纪,伴随着电子、信息技术的应用与迅速普及,人们对电子技术的要求越来越高。

迷宫循迹小车的设计【设计论文】

迷宫循迹小车的设计【设计论文】

图书分类号:密级:设计论文题目:迷宫循迹小车的设计学生姓名班级学院名称专业名称指导教师论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名:日期:年月日论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的论文的知识产权归所拥有。

有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。

可以公布论文的全部或部分内容,可以将本论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。

论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日目录1.绪论2.方案设计与论证2.1主控系统2.2电机驱动模块2.3循迹模块2.4通讯模块2.5机械系统3.主要器件介绍3.1 STC89C52的介绍3.2 L298N的介绍3.2.1 L298的引脚功能3.2.2 L298的运行参数3.2.3 L298的逻辑控制3.3 TCRT5000的介绍3.4 LM324的介绍3.5 nRF24L01介绍4.硬件设计4.1总体设计4.2TCRT5000黑色轨迹识别电路4.3LM324电压比较电路4.4 STC89C52单片机控制电路4.4.1 时钟电路4.4.2 复位电路4.4.3 EA/VPP(31 脚)的功能和接法4.4.4 P0 口外接上拉电阻4.5 L298N马达驱动电路5.程序设计5.1主程序5. 2 51单片机串口通讯程序5 3上位机程序附录绪论1.1智能小车的意义和作用本课题研究的背景和意义随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。

全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。

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自动小车走迷宫的设计与实践摘要:在自动控制领域,通过对直流电动机的控制可以实现机器人、小车等的智能化。

本文利用红外避障传感器检测障碍物,所测得信息反馈给小车控制电路,从而控制DIY竞赛小车两直流电机的正反转,实现了小车自动从事先所设定的迷宫中走出。

整个控制电路以单片机AT89C51为核心,电路结构简单、可靠性较高,实验测试结果基本达到预期目标。

关键词:AT80C51单片机;红外避障传感器;调速;电动小车引言当今社会,科学技术日新月异,时代前进的步伐越迈越宽,随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。

全国大学生电子设计竞赛控制类题目也多次使用过小车的智能化控制,全国各高校也都很重视该题目的研究,可见其研究意义很大。

本文所设计的电动小车控制电路让小车具有了避障功能,在事先所设定的迷宫入口处打开电源后,小车可以独立从迷宫中走出。

根据题目的要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加红外线避障感器实现对电动小车前方道路的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠、精度高,可满足系统的各项要求。

本设计采用MCS-51系列中的AT89C51单片机为控制核心,利用红外避障传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障功能,实现小车自动从迷宫中走出。

1 功能概述及总体方案设计1.1功能概述本设计的“自动小车走迷宫”这一套系统主要是让小车自主的从迷宫的入口走到出口。

在这一过程中,小车通过前、左、右三个红外避障传感器现对周围障碍物的实时测距来实现避障功能;在小车的行走过程中,也会实时地把小车前方的道路状况反应给单片机。

如图1.1所示为迷宫示意图:图1.1迷宫示意图1.2 总体方案设计本设计将系统分为小车控制模块、红外检测模块、速度调节三个大模块。

其中小车控制模块包括控制小车轮子的转动;红外检测包括对小车前方道路状况的探测从而做出相应的动作。

图1.2系统框图2 硬件设计2.1 小车车体的设计我们购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。

玩具电动车具有如下特点:首先,玩具电动车电机都是现成的,在上面架一块板子就可以放下电路板,各种传感器的安装也较方便。

其次,所购买的电动车是由两电机控制的,一个负责左边轮子,另一个负责右边轮子。

这样可以进行原地90-180度转弯。

2.2 电源模块采用4节1.5V蓄电池为直流电机供电,将6V电压降压、稳压到5V,为外围芯片供电。

蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能,所以我们采用锂电池供电。

如图2.1所示:图2.1电源电路2.3 小车控制模块设计小车的控制是由专用芯片AT89C51来完成的,我们用六个IO口来控制小车的运动,其中两个IO口是产生PWM波,控制电机的速度;另外四个IO口又分成两组,分别控制两个电机的正反转,来实现小车的变速前进、转弯等。

2.3.1 最小系统如图2.2所示电路[1]AT89C51单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上[2]。

如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。

图2.2 89C51单片机最小系统2.3.2 时钟电路本设计采用内部时钟方式,利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件,内部的振荡电路便产生自激振荡。

即用外接晶体和电容组成的并联谐振回路,振荡晶体为12MHZ。

电容值无严格要求,但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有关。

2.3.3 复位电路本设计就是用的按键手动复位。

按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。

其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的。

按键手动复位电路见图2.2。

时钟频率选用12MHZ时,C取22uF,R1取200Ω,RK取1KΩ。

2.4 电机驱动模块电机驱动电路:MOTOR1A 和 MOTOR1B 控制一个 H 桥,该 H 桥输出 J3 接左轮电机,所以 MOTOR1A、MOTOR1B 控制左侧小车电机的前进和后退;MOTOR2A 和MOTOR2B 控制另外一个H桥,该H桥输出 J5 接右轮电机,所以 MOTOR2A、MOTOR2B 控制右侧小车电机的前进和后退。

改变该四路控制信号就可以让小车完成左转、右转、前进、后退、原地转圈等动作,如图2.3图2.3电机驱动电路2.5 前向通道设计[3]单片机用于测控系统时,总要有与被测对象相联系的前向通道。

因此,前向通道设计与被测对象的状态、特征、所处环境密切相关。

在前向通道设计时要考虑到传感器的选择、通道结构、电源配置、抗干扰设计等。

2.5.1 前向通道的设计——传感器识别障碍的首要问题是传感器的选择,探测障碍的最简单的方法是使用红外线传感器。

它是利用向目标发射超声波脉冲,通过计算其往返时间来判定距离的,该方法被广泛应用于移动机器人的研究上[12]。

本设计选用北京亿学通电子出售的E18-D80NK红外避障传感器,其优点是价格便宜,易于使用,且在1m以内能给出精确的测量。

最主要的是其输出为数字信号。

其接口电路如图2.4所示:图2.4传感器接口电路2.6 后向通道设计在工业控制系统中,单片机总要对控制对象实现操作,因此,在这样的系统中,总要有后向通道。

后向通道是计算机实现控制运算处理后,对控制对象的输出通道接口。

2.5.1后向通道的设计——电机调速电路[12]为了方便小车的运行速度控制和车轮的差动控制,我们设计了电机调速电路,支持DAC模拟电压控制调速和 PWM 调速两种方式。

DAC模拟电压控制调速,如图2.3所示。

现以MOTOR1电路为例子进行介绍,当 J4 断开时,改变三极管Q7基极的电压,即改变SPEED1输入电压,就能改变三极管Q7的发射基的电流,从而改变电机电流,达到改变电机转速的目的。

我们可以通过DAC控制SPEED1的电压变化,来实现电机的无级调速。

如果我们使用上面的方式,我们还可以使用PWM来对SPEED1进行控制。

从电路中,我们可以看到,如果是高电平,Q7 就出于导通状态,电机工作;如果是低电平,Q7 截止,电机也停止工作,通过改变 PWM 占空比就可以起到电机调速效果。

以上两种方法在控制效果上基本一致,没有太多差别。

如不需要变速,用短接子将J4和J5短接。

如图2.5图2.5 小车接口电路由于给小车提供的是 +5V电压,通过实际测量可知:在此电压下小车速度过快不易控制,为此我们通过电阻分压来调节其大小使其产生所需速度。

计算过程如下:我们控制电流为5mA ,所的总电阻为:5V/5mA=1K 。

通过多次测量可知所需速度大小的控制电压值分别为:4.12V,3.53V,2.94V,2.35V所以所选电阻分别为150Ω,100Ω,100Ω,100Ω,400Ω。

调速模块原理图如图2.5所示:图2.5 调速电路3 自动小车总体设计电路4 软件设计4.1系统软件设计说明在进行微机控制系统设计时,除了系统硬件设计外,大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。

因此,软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。

对于本系统,软件更为重要。

在单片机控制系统中,大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。

数据处理包括:数据的采集、数字滤波等。

过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算,然后再输出,以便控制生产。

为了完成上述任务,在进行软件设计时,通常把整个过程分成若干个部分,每一部分叫做一个模块。

模块程序设计法的主要优点是:(1)单个模块比起一个完整的程序易编写及调试;(2)模块可以共存,一个模块可以被多个任务在不同条件下调用;(3)模块程序允许设计者分割任务和利用已有程序,为设计者提供方便。

本系统软件采用模块化结构,由主程序﹑定时子程序、避障子程序﹑算法子程序构成。

4.2 主程序设计软件流程如图4.1流程图所示:4.3 开发环境关于keilKeil提供了一个微控制器的集成开发环境,配上不同的编译器可以开发各种单片机,包括arm微处理器等。

图4.2关于keil关于Keil的基本使用方法,只要掌握新建工程,性质设定(包括RAM,使用,晶振频率,编译选项,调试器等),编辑器设定(包括字体,缩进等),调试就差不多了,而这些不需要几个小时就熟悉了的,完全不用觉得多么复杂。

4.4 程序清单程序如下:org 00hajmp mainorg 0030hmain:qidong:jb p0.0,qidongacall delayjb p0.0,qidongmov sudu,#03hclr p2.6clr p2.7setb tr1start:jnb p2.0,startacall delayjnb p2.0,startmov sudu,#07hsetb tr0call delaacall delaacall delaacall delaacall delaajiance:mov c,p2.0mov 22h,cmov c,p2.1mov c,p2.2mov 24h,cmov c,p2.3mov 25h,cmov c,p2.4mov 26h,c zhangai:jb 25h,stopjnb 22h,youzhuanjnb 23h,youzhuanjnb 24h,zuozhuanjnb 26h,zuozhuanajmp jiance zuozhuan:clr p0.5clr p0.4mov sudu,#05hacall delaasetb p0.4setb p0.5mov sudu,#07hajmp jiance youzhuan:clr p0.6clr p0.7mov sudu,#05hacall delaasetb p0.7setb p0.6mov sudu,#07hstop:acall delayjnb 25h,zhangaiclr tr0mov a,fenmimov fenmc,amov a,#02hadd a,fenmcmov fenmc,aajmp $delay:mov 46h,#0ffhmov 47h,#0ffhi:djnz 47h,i1i1:djnz 46h,iretdelaa:mov 48h,#0ahii:mov 49h,#0afhii2:mov 50h,#0ffhii3:djnz 50h,ii3djnz 49h,ii2djnz 48h,iiretend5 电路的调试及调试过程中出现问题的解决5.1 电压问题在小车硬件电路的调试过程中,要求的电压非常严格,就是6V,另一方面由于小车车身扩展后很重,因此功耗比较大,一般的电池很难支持较长的时间,于是我们用直流稳压电源为小车提供电压。

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