智能小车实训报告

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智能小车毕业实习报告

智能小车毕业实习报告

一、实习背景随着科技的飞速发展,智能技术已经深入到我们生活的方方面面。

智能小车作为智能技术的一个重要应用,近年来得到了广泛关注。

为了更好地了解智能小车的原理和应用,提高自己的实践能力,我选择了智能小车作为毕业实习的课题。

二、实习目的1. 掌握智能小车的原理和设计方法;2. 提高自己的动手能力和团队协作能力;3. 培养自己的创新意识和实践能力;4. 为毕业设计打下坚实基础。

三、实习内容1. 理论学习在实习过程中,我首先对智能小车的原理进行了深入的学习。

通过查阅资料、阅读相关书籍,了解了智能小车的组成、工作原理以及各类传感器的工作原理。

主要包括以下内容:(1)单片机原理:学习了51单片机的结构、工作原理以及编程方法;(2)传感器原理:学习了红外传感器、超声波传感器、光电传感器等常用传感器的原理和特点;(3)电机驱动原理:学习了直流电机、步进电机等电机的驱动原理和控制方法;(4)通信原理:学习了串口通信、无线通信等通信方式的基本原理。

2. 实验与实践在理论学习的基础上,我进行了以下实验和实践:(1)搭建智能小车电路:根据设计要求,我选择了51单片机作为控制核心,红外传感器、超声波传感器、电机驱动模块等作为主要硬件。

通过焊接、连接等操作,搭建了智能小车的电路;(2)编程与调试:利用C语言对单片机进行编程,实现智能小车的各项功能。

主要包括:红外传感器循迹、超声波传感器避障、电机驱动控制等;(3)测试与优化:对智能小车进行测试,观察其运行效果。

针对存在的问题,对程序和电路进行优化,提高智能小车的性能。

3. 团队协作在实习过程中,我与团队成员密切合作,共同完成智能小车的研发。

我们分工明确,各司其职,共同解决了许多技术难题。

四、实习收获1. 提高了实践能力:通过实际操作,我掌握了智能小车的搭建、编程和调试方法,提高了自己的动手能力;2. 培养了团队协作精神:在团队协作中,我学会了与他人沟通、协调,提高了自己的团队协作能力;3. 增强了创新意识:在解决技术难题的过程中,我不断思考、尝试,培养了创新意识;4. 为毕业设计打下基础:通过这次实习,我对智能小车有了更深入的了解,为毕业设计积累了丰富的经验。

车联网小车实验报告(3篇)

车联网小车实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过搭建车联网小车平台,学习车联网技术的基本原理和实现方法,了解车辆环境感知、通信协议、智能控制等相关知识,培养学生的动手能力和创新思维。

二、实验背景随着物联网技术的飞速发展,车联网已成为未来汽车工业和智能交通领域的重要发展方向。

车联网技术通过将车辆与互联网连接,实现车辆之间的信息共享、协同控制和智能化服务。

本次实验旨在通过搭建车联网小车平台,让学生了解车联网技术的基本原理和实现方法。

三、实验内容1. 车辆环境感知实验(1)实验目的:学习车辆环境感知技术,实现小车对周围环境的感知。

(2)实验内容:使用超声波传感器和红外传感器对小车周围环境进行感知,包括障碍物距离、温度、湿度等。

(3)实验步骤:①搭建小车平台,连接超声波传感器和红外传感器;②编写程序,读取传感器数据,进行数据处理;③实现小车避障、跟随等功能。

2. 监控系统及光纤通信实验(1)实验目的:学习监控系统及光纤通信技术,实现小车信息的实时传输和监控。

(2)实验内容:使用摄像头和光纤通信模块,实现小车信息的实时传输和监控。

(3)实验步骤:①搭建小车平台,连接摄像头和光纤通信模块;②编写程序,实现摄像头图像采集和光纤通信数据传输;③实现小车监控画面实时显示,并对传输数据进行处理。

3. 驾驶行为实验(1)实验目的:学习驾驶行为分析技术,实现小车对驾驶员行为的识别和响应。

(2)实验内容:使用摄像头和加速度传感器,对驾驶员行为进行分析。

(3)实验步骤:①搭建小车平台,连接摄像头和加速度传感器;②编写程序,实现驾驶员行为识别和响应;③实现小车对驾驶员行为的实时反馈。

四、实验结果与分析1. 车辆环境感知实验通过实验,我们成功实现了小车对周围环境的感知。

超声波传感器和红外传感器能够准确测量障碍物距离,摄像头能够实时采集小车周围环境图像。

通过数据处理和图像识别技术,小车能够实现避障、跟随等功能。

2. 监控系统及光纤通信实验通过实验,我们成功实现了小车信息的实时传输和监控。

智能循迹小车实验报告

智能循迹小车实验报告

智能循迹小车实验报告第一篇:智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、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。

本次设计采用STC公司的89C52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,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成,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。

关键词智能小车单片机红外光对管 STC89C52 L298N 1 绪论随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。

在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。

设计任务与要求采用MCS-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。

方案设计与方案选择3.1 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。

3.1.1 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。

由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。

STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有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。

3.1.2 传感器模块方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。

阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但是光照影响很大,不能稳定工作。

方案二:使用光电传感器来采集路面信息。

智能小车实验报告心得(3篇)

智能小车实验报告心得(3篇)

第1篇一、引言随着科技的不断发展,人工智能技术逐渐渗透到我们生活的方方面面。

作为人工智能的一个典型应用,智能小车实验为我们提供了一个将理论知识与实践操作相结合的平台。

在本次智能小车实验中,我深刻体会到了理论知识的重要性,同时也感受到了动手实践带来的乐趣和成就感。

以下是我对本次实验的心得体会。

二、实验目的本次实验旨在通过设计、搭建和调试智能小车,让学生掌握以下知识:1. 传感器原理及在智能小车中的应用;2. 单片机编程及接口技术;3. 电机驱动及控制;4. PID控制算法在智能小车中的应用。

三、实验过程1. 设计阶段在设计阶段,我们首先对智能小车的功能进行了详细规划,包括自动避障、巡线、遥控等功能。

然后,根据功能需求,选择了合适的传感器、单片机、电机驱动器等硬件设备。

2. 搭建阶段在搭建阶段,我们按照设计图纸,将各个模块连接起来。

在连接过程中,我们遇到了一些问题,如电路板布局不合理、连接线过多等。

通过查阅资料、请教老师,我们逐步解决了这些问题。

3. 编程阶段编程阶段是本次实验的核心环节。

我们采用C语言对单片机进行编程,实现了小车的基本功能。

在编程过程中,我们遇到了许多挑战,如传感器数据处理、电机控制算法等。

通过查阅资料、反复调试,我们最终完成了编程任务。

4. 调试阶段调试阶段是检验实验成果的关键环节。

在调试过程中,我们对小车的各项功能进行了测试,包括避障、巡线、遥控等。

在测试过程中,我们发现了一些问题,如避障效果不稳定、巡线精度不高、遥控距离有限等。

针对这些问题,我们再次查阅资料、调整程序,逐步优化了小车的性能。

四、心得体会1. 理论与实践相结合本次实验让我深刻体会到了理论与实践相结合的重要性。

在实验过程中,我们不仅学习了理论知识,还通过实际操作,将所学知识应用于实践,提高了自己的动手能力。

2. 团队合作在实验过程中,我们充分发挥了团队合作精神。

在遇到问题时,我们互相帮助、共同探讨解决方案,最终完成了实验任务。

汽车智能技术实验报告(3篇)

汽车智能技术实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和理论学习,加深对汽车智能技术的理解和掌握,重点探索汽车智能电子产品的设计、开发、调试及测试过程,提升对智能驾驶、智能座舱等领域的认知。

二、实验内容1. 实验背景随着科技的飞速发展,汽车行业正经历着前所未有的变革。

电动化、智能化、网联化成为汽车产业发展的三大趋势。

汽车智能技术作为支撑这一变革的核心,日益受到重视。

2. 实验环境实验室配备了先进的汽车智能技术设备和软件,包括汽车微控制器、车载网络与总线系统、车载终端应用程序、汽车传统传感器及智能传感器等。

3. 实验步骤(1)智能驾驶系统开发- 设计智能驾驶系统的硬件架构,包括微控制器、传感器、执行器等。

- 编写智能驾驶算法,实现车道保持、自适应巡航、自动泊车等功能。

- 对智能驾驶系统进行仿真测试,验证其性能。

(2)智能座舱系统开发- 设计智能座舱的硬件架构,包括显示屏、触摸屏、语音识别等。

- 开发智能座舱软件,实现语音控制、信息娱乐、导航等功能。

- 对智能座舱系统进行用户体验测试,优化交互逻辑。

(3)车载网络与总线系统测试- 对CAN、FlexRay、MOST、LIN控制器局域网及以太网Ethernet车载网络进行测试。

- 分析测试数据,诊断网络故障。

(4)车载AI应用运维- 使用Python程序实现机器学习数据预处理、算法设计、程序实现、车载AI应用运维。

- 对车载AI应用进行测试和优化。

4. 实验结果与分析(1)智能驾驶系统- 通过仿真测试,验证了智能驾驶系统的性能,实现了车道保持、自适应巡航、自动泊车等功能。

(2)智能座舱系统- 用户测试结果显示,智能座舱系统操作便捷,用户体验良好。

(3)车载网络与总线系统- 测试结果表明,车载网络与总线系统运行稳定,故障率低。

(4)车载AI应用- 通过优化算法和模型,车载AI应用在准确性和效率方面得到了显著提升。

三、实验总结1. 实验收获通过本次实验,我们深入了解了汽车智能技术的相关知识,掌握了智能驾驶、智能座舱等领域的开发流程,提高了实际操作能力。

信盈达智能小车实训报告

信盈达智能小车实训报告

一、实训背景随着科技的飞速发展,智能机器人技术逐渐成为研究热点。

智能小车作为机器人技术的一个重要应用方向,具有广泛的应用前景。

本次实训旨在通过设计和实现一款基于信盈达平台的智能小车,培养学生的创新能力和实践操作能力,加深对智能控制、传感器技术、电子技术等相关知识的理解。

二、实训目的1. 掌握智能小车的基本原理和设计方法。

2. 熟悉信盈达平台的硬件和软件资源,能够进行二次开发。

3. 学会使用传感器技术,实现对小车环境的感知和响应。

4. 提高编程能力和系统调试能力,培养团队协作精神。

三、实训内容1. 硬件平台搭建本次实训选用信盈达智能小车开发平台,该平台包括以下硬件模块:- 主控芯片:STM32F103C8T6- 电机驱动模块:L298N- 传感器模块:红外传感器、超声波传感器、循迹传感器- 显示模块:OLED显示屏- 电源模块:锂电池2. 软件设计软件设计主要包括以下几个方面:- 主控程序设计:使用C语言进行编程,实现对各个硬件模块的控制,包括电机驱动、传感器数据处理、循迹避障等。

- 传感器数据处理:根据不同传感器的输出信号,进行数据滤波、阈值判断等处理,实现对小车环境的感知。

- 循迹避障算法设计:根据循迹传感器和超声波传感器的数据,实现小车沿黑线行驶和避障功能。

- 数据显示:通过OLED显示屏,实时显示小车速度、循迹状态、避障距离等信息。

3. 系统集成与调试将各个硬件模块进行集成,并进行系统调试,确保各个模块之间能够正常通信和工作。

四、实训成果1. 成功搭建了一款基于信盈达平台的智能小车,实现了循迹、避障、数据显示等功能。

2. 掌握了智能小车的基本原理和设计方法,熟悉了信盈达平台的硬件和软件资源。

3. 提高了编程能力和系统调试能力,培养了团队协作精神。

五、实训心得1. 智能小车的设计与实现是一个复杂的系统工程,需要综合考虑硬件、软件、算法等多个方面。

2. 在实训过程中,遇到了许多困难,但通过查阅资料、请教老师和同学,最终解决了问题,提高了自己的实践能力。

智能小车实习报告

智能小车实习报告

随着科技的不断发展,智能化技术逐渐渗透到各个领域,智能小车作为人工智能技术在工业、农业、军事、医疗卫生和宇宙探测等领域的重要应用之一,受到了广泛关注。

为了更好地了解和掌握智能小车的相关知识,提高自身的实践能力,我参加了为期一个月的智能小车实习。

二、实习目的1. 学习智能小车的原理和设计方法,掌握智能小车的构造和性能。

2. 了解智能小车在各个领域的应用,提高自身的创新意识和实践能力。

3. 通过实际操作,培养团队协作精神和动手能力。

三、实习内容1. 智能小车基础知识学习实习初期,我们学习了智能小车的定义、分类、组成及工作原理。

智能小车主要由传感器、控制器、执行器、电源和通信模块等组成。

传感器负责收集环境信息,控制器根据收集到的信息进行决策,执行器执行控制器的决策,电源为整个系统提供能量,通信模块实现与其他设备或系统的数据交换。

2. 智能小车硬件设计在硬件设计方面,我们学习了传感器选型、电路设计、电机驱动和电源设计等。

传感器选型主要包括红外传感器、超声波传感器、光电传感器等;电路设计包括单片机电路、驱动电路和电源电路等;电机驱动主要采用L298N驱动模块;电源设计主要考虑电池容量、电压和电流等。

3. 智能小车软件设计软件设计是智能小车实现功能的关键环节。

我们学习了单片机编程语言C语言,掌握了中断、定时器、串口通信等编程技巧。

在软件设计过程中,我们实现了小车的前进、后退、左转、右转、循迹和避障等功能。

4. 智能小车系统集成与调试在系统集成与调试阶段,我们将硬件和软件相结合,完成了小车各个模块的连接和调试。

通过不断调整参数,使小车能够稳定运行,实现了预期的功能。

通过本次实习,我们成功设计并实现了一款基于AT89C52单片机的智能小车。

该小车具备以下功能:1. 循迹功能:小车能够自动跟随黑线前进,实现自动循迹。

2. 避障功能:小车能够检测到前方障碍物,自动避开障碍物。

3. 远程控制功能:通过蓝牙模块,可以实现手机远程控制小车的前进、后退、左转、右转等功能。

智能小车实训报告5页

智能小车实训报告5页

智能小车实训报告5页一、实验目的本实验旨在通过图像识别技术和单片机控制技术,构建一辆具有自主巡线和避障功能的智能小车。

二、实验器材硬件器材:1. Arduino UNO 控制器2. 舵机驱动模块4. 红外遥控模块5. 平衡车底盘6. 直流电机7. 陀螺仪传感器8. 红外线反射传感器软件工具:2. Python 编程语言三、实验步骤1. 硬件连接将舵机驱动模块和电机驱动模块连接至 Arduino 控制器上,并将红外遥控模块和陀螺仪传感器两个模块连接到 Arduino 子板上。

2. 巡线程序设计编写巡线程序,使小车能够自主巡线。

巡线程序的主要功能是利用红外线反射传感器检测地面上黑白交替的线条,然后控制小车转向或停止。

4. 远程控制程序设计编写远程控制程序,使小车能够通过红外线遥控器进行操作。

远程控制程序的主要功能是接收红外遥控信号,并进行相应的操作。

5. 整合程序将巡线程序、避障程序和远程控制程序整合到一个程序中,使小车能够在不同情况下实现自主巡线、避障和远程控制操作。

四、实验结果在巡线实验中,小车能够准确地检测到地面上黑白交替的线条,并在此基础上实现正确的转向和运动。

在避障实验中,小车通过陀螺仪传感器检测到自身的倾斜角度,进而避免与障碍物发生碰撞。

总结本实验通过对图像识别和单片机控制技术的应用,实现了自主巡线、避障和远程控制等多种功能的智能小车。

实验过程充满挑战,但通过不断调试和优化,最终实现了预期的效果。

这个实验让我深刻认识到了图像识别和控制技术的重要性和广泛性,也让我更加坚定了今后学习和研究相关领域的决心。

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项目实训报告目录1.1 项目概述 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 系统设计 (1)1.3.1 设计方案 (2)1.3.2 知识点 (2)1.4 硬件模块介绍 (2)1.4.1 STC89C52RC单片机 (2)1.4.2 电机驱动L293D (3)1.4.3 寻迹模块 (4)1.4.4 避障模块 (5)1.4.5 电源模块 (5)1.5 机械系统设计 (5)1.6 硬件设计 (5)1.6.1 小车工作原理 (5)1.6.2 电路框图设计 (5)1.6.3 知识点 (6)1.6.4 元件清单 (6)1.6.5 信号检测模块设计 (7)1.7 软件设计 (9)1.7.1寻迹避障程序 (9)1.7.2 红外遥控程序 (15)1.8 系统调试 (17)心得体会 (17)参考文献 (18)1.1 项目概述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(AVG—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。

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统发展。

比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。

我们小组此次的设计主要实现循迹、避障、无线遥控这三个功能。

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、执行部分、CPU。

机器人要实现自动避障、循迹、无线遥控等功能,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。

关键词:智能小车 STC89C52RC单片机 L293D驱动寻迹避障遥控1.2 设计要求:整个系统的设计以单片机为核心,利用了多组红外线对管,将软件和硬件相结合。

本系统能实现如下功能:(1)自动沿预设轨道行驶小车在行驶过程中,能够自动检测预先设好的轨道,实现直道和弧形轨道的前进。

若有偏离,能够自动纠正,返回到预设轨道上来。

(2)当小车探测到前进前方的障碍物时,可以自动报警调整,躲避障碍物,从无障碍区通过。

小车通过障碍区后,能够自动循迹。

(3)无线遥控小车左转、右转、前进、后退、停止。

1.3 系统设计根据要求,确定如下方案:在车体上加装光电检测器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时检测,并将检测到的开关量信号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,可满足对系统的各项要求。

1.3.1 设计方案采用单片机作为整个系统的核心,用其控制行进中的小车,以实现其既定的性能指标。

充分分析我们的系统,其关键在于实现小车的自动控制,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势控制简单、方便、快捷。

这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。

因此,这种方案是一种较为理想的方案。

针对本设计特点多开关量输入的复杂程序控制系统,需要擅长处理多开关量的标准单片机,而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机,D/A、A/D功能也不必选用。

根据这些分析,我选定了51单片机作为本设计的主控装置,51单片机具有功能强大的位操作指令,I/O口均可按位寻址,程序空间多达8K,对于本设计也绰绰有余,更可贵的是51单片机价格非常低廉。

在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后,我们决定采用一片STC89C52单片机(如图1-1),充分利用单片机的资源。

1.4 硬件模块介绍1.4.1 STC89C52RC单片机STC89C52RC单片机结构图如图1-4-1所示。

图1-4-1 STC89C52RC单片机结构图STC89C52RC单片机的特点如下:(1)增强型6时钟/机器周期、12时钟/机器周期任意设置。

(2)工作电压:5.5V∼3.4V(5V单片机)/2.0V∼3.8V(3V单片机)。

(3)工作频率:0∼40MHZ,相当于普通80C51单片机;实际使用范围0∼80HZ。

(4)8KB片内程序存储器,擦写次数10万次以上。

(5)片上集成512B RAM数据存储。

(6)通过I/O(32/36个),复位后为:P1、P2、P3、P4是弱上拉/准双向口(与普通MCS ∼51 I/O口功能一样);P0口是开漏输出口,作为总线扩展时用,不用加上拉电阻;P0口作为I/O口用时,需加上拉电阻。

(7)ISP在系统可编程,无需专用编程器/仿真器,可通过串口直接下载用户程序,8KB程序3S即可完成一片。

(8)芯片内置EEPROM功能。

(9)硬件看门狗(WDT)。

(10)共3个16位定时器/计数器,兼容普通MSC-51单片机的定时器,其中定时器T0还可以当成2个8位定时器时用。

(11)外部中断4路,下降沿中断或低电平触发中断,掉电模式可有外部中断唤醒。

(12)全双工异步串行口(UART),兼容普通的80C51单片机的串口。

(13)工作温度范围:0℃∼75℃/-40℃∼+85摄氏度。

1.4.2 电机驱动L293D采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。

线性型驱动的电路结构和原理简单,加速能力强,采用由达林顿管组成的 H型桥式电路(如图1-4-2)。

用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下,精确调整电动机转速。

这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高,H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制,电子管的开关速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的 PWM调速技术。

所以这里我们选用L293D。

图1-4-2 H型桥式电路L293D(图1-4-3)采用16引脚DIP封装,其内部集成了双极型H-桥电路,所有的开量都做成N型。

这种双极型脉冲调宽方式具有很多优点,如电流连续;电机可四角限运行;电机停止时有微图1-4-3 L293D驱动芯片振电流,起到“动力润滑”作用,消除正反向时的静摩擦死区;低速平稳性好等。

L293D通过内部逻辑生成使能信号。

H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整(PWM)。

另外,L293D将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机。

每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转。

选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。

1.4.3 循迹模块采用五只红外对管(如图1-4-4)模块,分别置于小车车身前排,根据两只光电开关接受到白线与黑线的情况来控制小车转向来调整车向,测试表明,只要合理安装好两只光电开关的位置就可以很好的实现循迹的功能。

图1-4-4 红外对管(TCRT5000)实物图1.4.4 避障模块采用两块只红外对管模块置于小车前方。

通过测试此种方案就能很好的实现小车避开障碍物,且充分的利用资源而不浪费。

1.4.5 电源模块方案:智能小车系统需要5V∼6V电源才能正常工作,所以采用1支1.5V与1支4V电池混合并联使用。

1.5 机械系统设计本题目要求小车的机械系统稳定、灵活、简单,而三轮运动系统具备以上特点。

但为了车体运动过程中更加稳定,前后分别用一个万向轮,左、右轮子由电机驱动转向。

驱动部分:智能小车的直流电机功率较小,而小车上装有电池、电机、电子器件等,使得电机负担较重。

为使小车能够顺利启动,且运动平稳,在直流电机和轮车轴之间加装了三级减速齿轮。

电池的安装:将电池盒尽量安置在车体的电机前或后位置,降低车体重心,提高稳定性,同时可增加驱动轮的抓地力,减小轮子空转所引起的误差。

1.6 硬件设计1.6.1 小车工作原理智能小车采用左右轮两边各用一个电机驱动,调制左右两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的,前、后轮是万象轮,起支撑的作用。

将五路循迹光电对管模块分别装在车头下的前排(贴地面稍近效果更佳)。

例如:当车身下的1号传感器检测到黑线时,主控芯片控制右轮电机停止,车向右修正,当车身下右边5号传感器检测到黑线时,主控芯片控制左轮电机停止,车向左修正。

小车各种运动状态如表1-6-1。

避障的原理和循线一样,在车身右边装一个光电对管模块,当其检测到障碍物时,主控芯片给出信号控制小车倒退,转向,从而避开障碍物。

1.6.2电路框图设计由以上设计思路可设计出智能小车电路框图(图1-6-1)图1-6-1 电路设计框图1.6.3知识点本实训项目需要通过学习和查阅资料,了解和掌握以下知识。

(1)电路原理图设计。

(2)单片机复位电路工作原理设计。

(3)单片机晶振带工作原理设计(4)驱动器L293D直流电机驱动的特性及使用。

(5)4位共阴极数显的使用方法(6)STC89C52RC单片机引脚。

(7)Keil uVision3编程工具的使用方法。

(8)单片机C语言程序设计。

(9)PCB板的设计。

(10)SPI程序下载工具的使用。

(11)红外对管的原理。

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