智能循迹小车设计论文

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《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文

《2024年自循迹智能小车控制系统的设计与实现》范文

《自循迹智能小车控制系统的设计与实现》篇一一、引言随着人工智能与自动控制技术的快速发展,智能小车已经广泛应用于各种领域,如物流配送、环境监测、智能家居等。

本文将详细介绍一种自循迹智能小车控制系统的设计与实现过程,该系统能够根据预设路径实现自主循迹、避障及精确控制。

二、系统设计(一)系统概述自循迹智能小车控制系统主要由控制系统硬件、传感器模块、电机驱动模块等组成。

其中,控制系统硬件采用高性能单片机或微处理器作为主控芯片,实现对小车的控制。

传感器模块包括超声波测距传感器、红外线测距传感器等,用于感知周围环境并实时传输数据给主控芯片。

电机驱动模块负责驱动小车行驶。

(二)硬件设计1. 主控芯片:采用高性能单片机或微处理器,具备高精度计算能力、实时响应和良好的可扩展性。

2. 传感器模块:包括超声波测距传感器和红外线测距传感器。

超声波测距传感器用于测量小车与障碍物之间的距离,红外线测距传感器用于检测小车行驶路径上的标志线。

3. 电机驱动模块:采用直流电机和电机驱动器,实现对小车的精确控制。

4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源供应。

(三)软件设计1. 控制系统软件采用模块化设计,包括主控程序、传感器数据处理程序、电机控制程序等。

2. 主控程序负责整个系统的协调与控制,根据传感器数据实时调整小车的行驶状态。

3. 传感器数据处理程序负责对传感器数据进行处理和分析,包括距离测量、方向判断等。

4. 电机控制程序根据主控程序的指令,控制电机的运转,实现小车的精确控制。

(四)系统实现根据设计需求,通过电路设计与焊接、传感器模块的安装与调试、电机驱动模块的安装与调试等步骤,完成自循迹智能小车控制系统的硬件实现。

在软件方面,编写各模块的程序代码,并进行调试与优化,确保系统能够正常运行并实现预期功能。

三、系统功能实现及测试(一)自循迹功能实现自循迹功能通过红外线测距传感器实现。

当小车行驶时,红外线测距传感器不断检测地面上的标志线,并根据检测结果调整小车的行驶方向,使小车始终沿着预设路径行驶。

智能循迹避障小车论文

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自动化专业导论智能循迹避障小车学生姓名:学号:指导教师:目录摘要引言第一章绪论1.1智能小车的背景1.2智能小车的现状第二章设计方案2.1设计任务2.2方案及轨道选择2.3智能小车元件介绍第三章硬件设计3.1总体设计3.2驱动电路3.3信号检测模块3.4主控线路第四章软件设计4.1主程序模块4.2电机驱动程序4.3循迹模块4.4避障模块第五章制作安装与调试作品总结致谢摘要利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。

其中小车驱动由L298N驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。

关键词:智能小车;STC89C52单片机;L298N;红外对管引言2004年1月3日和1月24日肩负着人类探测火星使命的“勇气”号和“机遇”号在火星不同区域着陆,并于2004年4月5日和2004年4月26 日相继通过所有“考核标准”。

火星车能够在火星上自主行驶:当火星车发现值得探测的目标,它会驱动六个轮子向目标行驶;在检测到前进方向上的障碍后,火星车会去寻找可能的最佳路径。

据悉,中国的登月计划分三步进行:第一步,发射太空实验室和寻找贵重元素的月球轨道飞行器;第二步,实现太空机器人登月;第三步,载人登月。

随着“神舟”系列飞船和“嫦娥”月球探测卫星的成功发射,第一步接近成熟;第二步中太空机器人登月计划中的太空机器人应该能在月球上自主行驶,进行相关探测。

因此对于我国来说,类似于美国“勇气”号和“机遇”号火星车的智能车技术研究也显得迫在眉睫。

目前,城市交通的安全问题己引起各国政府有关部门的高度重视和全民的关注,专家、学者在分析城市交通事故的原因时,普遍认为事故原因主要包括:人员素质、运输车辆、道路环境和管理法规等四个方面,而车辆性能的提高即研发高性能的智能汽车是其中很重要的一个环节。

美国研究认为,包括智能汽车研究在内的智能运输系统对国家社会经济和交通运输有着巨大的影响,其意义和价值在于:大量减少公路交通堵塞和拥挤,降低汽车的油耗,可使城市交通堵塞和拥挤造成的损失分别减少25%-40%左右,大大提高了公路交通的安全性及运输效率,促进了交通运输业的繁荣发展。

智能循迹小车论文

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智能循迹小车玉林师范学院电子与通信工程学院队员:满建良方凯平陈文秋第一页前言摘要随着现代化的不断发展,自动化越来越普及,对传感器的应用越来越多,要求精度越来越搞高,本设计面向机械自动化发展,采用了A T89S52单片机作为控制核心,利用红外对管传感器检测黑线达到循迹目的,以及自动停车,自动寻迹,整体系统的电路结构简单,可靠性能高。

采用技术主要有:(1)A T89S52单片机应用;(2)L298电机驱动及PWN电机调速;(3)传感器的有效应用;(4)程序算法的应用。

关键字A T89S52 红外对管循迹 L298N PWM调速 18B20 霍尔传感元件Intelligent follow obstacle-avoidance carAbstractWith the continuous development of modernization and automation increasingly popular, the application of sensor, demanding more and more get high, the precision mechanical automation development, design oriented adopted as control core and AT89S52 SCM by infrared sensor detects the pipe to follow black with ultrasonic ranging tracing purpo se, the principle of automatic control electric cars and to detect obstacles obstacle avoidance, the color of speed, speed, and automatic parking, automatic tracing, overall system circuit structure is simple, reliable performance is high. This design is according to guangxi university students electronic design competition first stage three senior undergraduate group of topic, the topic request as table 1.Using technology mainly include:(1)AT89S52 Microcomputer application;(2)L298 motor drive and PWN; motor speed(3)Sensor effective application;(4)Program use of the algorithm.Keyword A T89S52 Infrared to tube follow mark PWM Ultrasonic obstacle avoidanc TCS230 Color sensors1、系统方案的选择1.1 智能循迹小车的主控芯片的选择方案一:采用Atmel公司的AT89S52单片机作为智能小车的主控芯片,AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,工作电压为5V,32个I/O 口,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。

循迹小车毕业论文

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循迹小车毕业论文循迹小车毕业论文引言:在如今科技高速发展的时代,机器人技术逐渐走入人们的生活,成为了一种热门的研究领域。

其中,循迹小车作为机器人的一种,具有广泛的应用前景。

本文将围绕循迹小车展开讨论,探索其原理、设计以及未来发展。

一、循迹小车的原理循迹小车是一种能够根据特定轨迹行驶的机器人。

它通过搭载的传感器,如红外线传感器或摄像头,实时感知周围环境,并根据预设的循迹算法进行行驶。

该算法能够分析传感器所接收到的信号,并判断车辆应该如何转向,从而保持在特定轨迹上行驶。

二、循迹小车的设计1. 传感器设计循迹小车的传感器设计是关键之一。

红外线传感器是常用的传感器之一,它能够通过接收反射的红外线信号,判断车辆是否偏离轨迹。

除此之外,摄像头也是一种常见的传感器选择,它能够实时捕捉车辆周围的图像,并通过图像处理算法判断车辆的位置和方向。

2. 控制系统设计循迹小车的控制系统设计是确保车辆按照预设轨迹行驶的核心。

控制系统通常由微控制器、电机驱动器和电源组成。

微控制器负责接收传感器的信号,并根据循迹算法控制电机驱动器实现车辆的转向和速度调整。

电源则提供所需的电能。

3. 车体结构设计循迹小车的车体结构设计需要考虑到载重能力、稳定性和机动性。

车体通常由轮子、底盘和支撑结构组成。

轮子的选择要考虑到摩擦力和抓地力,底盘的设计要考虑到重心的稳定性,支撑结构的设计则要保证车体的整体稳定性。

三、循迹小车的应用循迹小车作为一种机器人技术,有着广泛的应用前景。

1. 工业领域循迹小车在工业领域可以应用于自动化生产线上,实现物料的自动搬运和分拣。

它能够减轻人力负担,提高生产效率。

2. 物流领域循迹小车在物流领域可以应用于仓储管理,实现货物的自动存储和取出。

它能够提高物流效率,减少人为错误。

3. 教育领域循迹小车在教育领域可以应用于机器人教育和编程教育。

学生可以通过操控循迹小车,学习机器人技术和编程知识。

四、循迹小车的未来发展随着科技的不断进步,循迹小车也将不断发展和创新。

循迹小车毕业论文

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循迹小车毕业论文本文介绍了一个基于单片机的循迹小车设计。

该系统主要由两个模块组成:传感器模块和控制模块。

传感器模块使用红外线传感器和光敏电阻来检测黑色轨道和白色背景之间的反差,从而确定小车运动的轨迹。

控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。

该系统通过语音识别模块和蓝牙通信模块与外部设备交互,具有较好的可扩展性和交互性。

关键词:循迹小车;单片机;传感器;PID 控制算法一、引言随着科技的不断发展,智能控制系统在各个领域得到了广泛应用。

循迹小车作为一种常见的智能控制系统,已经成为了学生课程设计、科技展览、科普教育等方向的研究热点。

本文基于单片机设计了一个循迹小车,以介绍该系统的设计思路和实现细节。

二、系统设计循迹小车的设计主要分为两个模块:传感器模块和控制模块。

传感器模块通过红外线传感器和光敏电阻来检测轨道,控制模块使用PID 控制算法来调整小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。

该系统还加入了语音识别模块和蓝牙通信模块,增强了其可扩展性和交互性。

1. 传感器模块循迹小车的传感器模块主要用于检测小车运动的轨迹,以实现自动驾驶。

本文采用了两种传感器:红外线传感器和光敏电阻。

红外线传感器(Infrared Sensor)是一种能够感知红外线辐射并将其转化为电信号的传感器。

其原理是利用红外线反射率的不同,通过发射和接收红外线来判断物体的位置、距离或者形状。

在本文中,我们使用红外线传感器来检测黑色轨道和白色背景之间的反差,从而确定小车运动的轨迹。

光敏电阻(Photoresistor)是一种可以感知光强度变化并将其转化为电信号的传感器。

其原理是利用半导体材料的光电效应,当光照射在其表面时,其电阻值会发生变化。

在本文中,我们使用光敏电阻来检测环境中的光线强度,从而判断小车是否处于黑色轨道上。

2. 控制模块循迹小车的控制模块主要用于控制小车的方向和速度,以保持小车在轨道上运动。

智能循迹小车 毕业论文

智能循迹小车 毕业论文

智能循迹小车毕业论文一、前言随着科技的发展,智能机器人已经成为人们关注的热门话题。

智能机器人的出现和应用,不仅可以提高生产效率,减少劳动强度,并且可以创造出很多新的应用领域。

其中,智能循迹小车作为一种基于仿生学和机器人学的新型机器人,已经逐渐应用到许多领域,如环境监测、病毒检测等。

本文着重介绍智能循迹小车的设计和实现,以期为相关研究提供参考。

二、智能循迹小车的需求分析智能循迹小车主要用于环境监测和物品巡检。

为了保证循迹小车的运转效果,需要进行以下需求分析:1.循迹精度高:循迹小车的自主导航是基于视觉和控制系统完成的,因此需要保证循迹精度高,以便更准确地定位目标位置。

2.交通状况适应性强:循迹小车需适用于不同的路况和环境,如转向直接性、弯道安全性、山地路段行驶性等。

3.控制系统稳定性高:为了确保循迹小车的运转稳定,控制系统需稳定、耐用。

4.多功能性:循迹小车需具备多种传感器和设备,以实现环境监测和物品巡检等多项功能。

三、智能循迹小车的设计方案1.硬件设计智能循迹小车由四个电动轮驱动,需要具备以下硬件配置:1) 微型处理器:采用单片机实现控制、通信等功能。

2) 直流电机:用于驱动小车前进和后退。

3) 舵机:控制小车方向。

4) 金属质量传感器:检测循迹目标的位置,并对小车进行控制。

5) 视觉传感器:采集路面图像,并进行图像处理。

6) 电源模块:提供小车稳定的电力来源。

2.软件设计1) 系统设计:采用嵌入式系统,将设备的物理特性和功能与程序环境相结合,实现对小车的控制和行为规划。

2) 控制算法设计:采用视觉处理和运动控制算法实现对小车的控制,并对其交通状况和循迹精度进行优化。

3) 通信协议设计:采用串口通信协议实现与上位机的数据传输。

四、智能循迹小车的实现演示智能循迹小车的实现演示中,需要注意以下几点:1. 使用电源模块为小车提供稳定的电力来源。

2. 通过视觉传感器采集并处理路面的图像信息。

3. 通过金属质量传感器检测循迹目标的位置。

智能循迹小车毕业论文

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智能循迹小车毕业论文本篇论文主要研究了基于Arduino控制器的智能循迹小车设计与实现。

智能循迹小车是一种常见的机器人应用,其主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

本文利用Arduino Uno作为核心控制器,通过电机控制模块和红外避障模块等外部组件,实现了小车的轨迹匹配和避障功能。

同时,通过DHT11湿度传感器和MQ-2烟雾传感器,实现了小车的环境检测功能。

论文最后进行了实际测试,验证了智能循迹小车的正确性和实用性。

关键词:智能小车;Arduino;循迹;避障;环境检测1.引言随着科技的不断进步,人工智能、机器人等技术的发展越来越快速。

智能小车作为机器人领域的典型应用,主要应用于物流和仓库管理、生产工艺控制等领域。

因此,设计和制作一种高效、准确的智能小车成为当今热门的研究方向。

2.设计方案2.1硬件设计(1)Arduino UnoArduino Uno是一个基于ATmega328P微控制器的开源电子原型平台,其支持无需编程或者其他硬件电路就可以快速轻松地开发嵌入式系统。

(2)红外避障模块红外避障模块是一种基于红外线探测距离的传感器模块,通过测量物体与小车之间的距离,判断小车前方是否有障碍物。

(3)电机控制模块电机控制模块是小车的驱动部分,其主要作用是控制小车的行进方向和速度。

(4)DHT11湿度传感器DHT11湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器,通过该传感器可以实现小车的环境检测功能。

(5)MQ-2烟雾传感器MQ-2烟雾传感器是一种能够检测空气中是否含有有害的烟雾气体的传感器,可以实现小车的环境检测功能。

2.2软件设计设计程序采用C++编写,主程序根据小车周围环境的变化情况,不断地调用各部分模块,实现小车的循迹、避障、环境检测等功能。

3.实现方法和结果3.1循迹实现在小车轮下安装两个红外传感器,实现对黑线的检测和识别。

根据黑线的信号变化情况,调整小车行进的方向和速度。

3.2避障实现在小车前端安装红外避障模块,通过判断距离来实现小车遇到障碍物时自动停车,避免发生碰撞。

智能循迹小车设计论文

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摘要:循迹小车采用传感器来识别白色路面中央的黑色引导线,通过C8051F310单片机实现对转向舵机和驱动电机的PWM控制,利用检测器检测道路上的标志,使小车实现快速稳定地循线行驶。

分模块阐述了循迹小车的原理、软硬件设计及制作过程.针对路径特点对循迹小车的方向控制和速度控制提出了舵机分级转向、速度分段控制的解决方案。

实验表明,循迹小车能够较快速、平稳地完成对各种曲率引导线的循迹行驶任务。

关键词:单片机、电机、传感器、循迹。

Summary:Tracing car photoelectric sensor to identify the white road to guide the central black line through the C8051F310 microcontroller and drive to achieve the steering servo motor PWM control, the use of detector on the road signs to make the car look fast and stable line-line, down. Sub-module describes the principles of tracing the car, hardware and software design and production process.Path tracing for the characteristics of the car’s direction and speed control servo proposed classification steering, speed control sub-solutions. Experiments show that, tracing the car can be more rapid and smooth completion of the guide line of curvature of the driving task of tracing. Keywords:Microcontroller, motors, sensors, tracing.目录第一章引言一、设计目的 (4)二、设计方案 (4)三、报告内容安排 (4)四、技术方案概要 (5)第二章硬件部分一、单片机最小系统 (6)二、电源电路 (7)三、H桥电机驱动电路 (7)四、传感器输入电路 (8)五、硬件电路原理图 (9)第三章软件部分一、软件设计框架 (10)二、端口初始化 (10)三、PWM初始化 (11)四、功能函数 (12)第四章程序清单 (14)第五章总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章引言随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统,这种技术促进机器人技术也有了突飞猛进的发展。

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摘要:循迹小车采用传感器来识别白色路面中央的黑色引导线,通过C8051F310单片机实现对转向舵机和驱动电机的PWM控制,利用检测器检测道路上的标志,使小车实现快速稳定地循线行驶。

分模块阐述了循迹小车的原理、软硬件设计及制作过程.针对路径特点对循迹小车的方向控制和速度控制提出了舵机分级转向、速度分段控制的解决方案。

实验表明,循迹小车能够较快速、平稳地完成对各种曲率引导线的循迹行驶任务。

关键词:单片机、电机、传感器、循迹。

Summary:Tracing car photoelectric sensor to identify the white road to guide the central black line through the C8051F310 microcontroller and drive to achieve the steering servo motor PWM control, the use of detector on the road signs to make the car look fast and stable line-line, down. Sub-module describes the principles of tracing the car, hardware and software design and production process.Path tracing for the characteristics of the car’s direction and speed control servo proposed classification steering, speed control sub-solutions. Experiments show that, tracing the car can be more rapid and smooth completion of the guide line of curvature of the driving task of tracing. Keywords:Microcontroller, motors, sensors, tracing.目录第一章引言一、设计目的 (4)二、设计方案 (4)三、报告内容安排 (4)四、技术方案概要 (5)第二章硬件部分一、单片机最小系统 (6)二、电源电路 (7)三、H桥电机驱动电路 (7)四、传感器输入电路 (8)五、硬件电路原理图 (9)第三章软件部分一、软件设计框架 (10)二、端口初始化 (10)三、PWM初始化 (11)四、功能函数 (12)第四章程序清单 (14)第五章总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章引言随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统,这种技术促进机器人技术也有了突飞猛进的发展。

单片机技术作为自动控制技术的核心之一,被广泛应用于工业控制、智能仪器、机电产品、家用电器等领域。

作为机械行业的代表产品——汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具,同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。

随着控制技术及计算机技术的发展,循迹小车系统将在未来工业生产和日常生活中扮演重要的角色,单片机功能也越来越强大。

本设计基于单片机技术在智能循迹小车控制系统的设计中,以AT89C51为核心,驱动两个电机,当产生信号驱动小车前进时,是通过循迹模块里的传感器是否循到黑线产生的电平信号,通过传感器再返回到单片机,单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块,让小车实现前进、左转、右转、停车等基本功能。

循白线时,外部环境光线的强弱对小车的运动会产生很大的影响,基于此原因,本实验中的循迹是指在白色地板上循黑线。

一、设计目的通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在嵌入式系统中的应用。

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,使之与单片机构成整个系统。

二、设计方案该智能车采用红外传感器对跑道进行道路检测,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。

三、报告内容安排此报告主要分为三个部分。

第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明,主要内容是对整个技术原理的概述;第二部分是对硬件电路设计的说明,主要介绍系统传感器的设计级其他硬件电路的设计原理等;第三部分是对系统软件设计部分的说明,主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。

技术方案概要本模型车的电路系统包括传感器输入电路、单片机电路、H桥电机驱动电路、电源电路。

工作原理:利用传感器采集到路面上的轨迹;将轨迹信息送到单片机;单片机求出转向的角度和行走速度,然后去控制行走部分;最终完成智能小车可以按照路面上的轨迹运行。

第二章硬件部分一、单片机最下系统如图所示,单片机最小系统是由复位、电源、振荡电路等几部分组成。

其中,复位电路采用上电复位,上电期间,元件保持复位状态,RST引脚驱动在低电平,直到VDD超过VRST电平。

从复位到退出要经过一个延时。

该延时随VDD上升时间的增大而减小;对于晶振,在单片机内部都有自带的晶振,晶振的作用很大,XTAL1和XTAL2分别为两个晶振的输入,器件包含一个可编程内部振荡器,该振荡器在系统复位后被默认为系统时钟。

内部振荡器的周期可通过OSCICL寄存器编程。

OSCICL对应频率为24MHz。

系统时钟可以从内部振荡器分频得到,分频数由寄存器OSCICN中的IFCN位设定,可为1、2、4、8,。

相对于内部晶振来说,外部晶振电路的启动时间较长。

在晶体振荡器稳定之前就切换到外部晶体振荡器可能产生不可预见的后果。

所以在切换之前应该如下操作:1、通过想端口寄存器的对应位写0使XTAL1和XTAL2引脚为低电平;2、将XTAL1和XTAL2配置为模拟输入;3、使能外部振荡器;4、等待至少1ms;5、查询XTLVLD=>‘1’;6、将系统时钟切换到外部振荡器。

二、电源电路VCC输出得到的为5V电压,5V电压一部分人用来作为直流电机的驱动电路,另一部分用来作为单片机稳压电源的驱动电源。

LM1117输入端为VCC,在肯定输出的情况下VDD端可得到3V电压输出,电路的输入和输出都应该加入滤波电容,输入端电容值应该稍微偏大些,对于稳态输出起重要作用。

输出电容对于保持输出电压的稳定性同样起着重要作用,它必须同时满足最小容值和ESR (等效串联电阻)的要求。

三、H桥电机驱动电路H桥驱动电路是为了直流电机而设计的一种常见电路,它主要实现直流电机的正反向驱动,如图,其形状类似于字母“H”,而作为负载的直流电机像“桥”一样架在上面,所以称之为“H桥驱动”。

从电路看,假设开关A、D接通,电机为正向转动;开关B、C接通时,直流电机将反向转动,从而实现了电机的正反向驱动。

借助这四个开关还可以产生另外两个电机的工作状态:(1)刹车将B、D开关(或A、C)接通,则电机惯性转动产生的电势将被短路,形成阻碍运动的反动势,形成“刹车”作用。

(2)惰性4个开关全部断开,则电机惯性所产生的电势将无法形成电路,从而也就不会产生阻碍运动的反动势电机将惯性转动较长时间。

电流的大小决定了电机的转速,通过PWM的占空比来决定电流的大小,从而间接控制了电机的转速。

四、传感器输入电路硬件电路原理图: 0000000000通信电路放音电路传感器输入电路桥电机驱动电路单片机电路舵机电路电源电路指示电路第三章软件部分软件设计框架:单片机系统根据传感器输入信号的不同判别轨迹的位置,经处理后控制舵机及后轮驱动系统实现小车整体按照指定路线行驶。

软件设计采用C语言实现。

(1)端口初始化为了到达正常使用输入输出端口的目的,必须将交叉开关使能,采用交叉开关使能地方式可以将P0.0和P0.1配置成PWM输出方式,即使:CEX0、CEX1连到端口引脚,根据晶体引脚被跳过的交叉开关优先权译码表可得010,对应的XBR1寄存器的值为02H,XBR0的值不变,为00H。

同时需将P0输入寄存器配置为数字输入,输出配置为推挽方式,P0口作为输出时,只用到了P0.0和P0.1作为输出,类似P2设为数字输入,输出对应L、R、U、P为推挽输出,P3口输入为数字输入,输出为推挽输出,初始化过程中应该将传感器状态初始化,避免小车上电后的误动作,程序如下:void PORT_Init(void){P0MDOUT=0XFF; //根据实际引脚配置该处P0MDIN=0xFF;P0=0x00;P1MDOUT=0X2E;P1MDIN=0XFF;P1=~0X2E;P2MDOUT=0X0F;P2MDIN=0XFF;P2=0xF0;P3MDOUT=0X00;P3MDIN=0XFF;P3=0xFF;XBR1=0x42;}(2) PWM 初始化在端口初始化之后将CEX0配置成P0.0输出,CEX1配置成P0.1输出,故需将PWM 的占空比,波形输出方式做设定,采用8位脉宽调制器方式。

PWM 输出的频率取决于PCA 计数器/定时器的时基。

使用模块的捕捉/比较寄存器PCA0CPLn 改变PWM 输出信号的占空比。

当PCA 计数器/定时器低字节(PCA0L )与PC0CPLn 中的值相等时,CEXn 引脚上的输出被置‘1’;当PCA0L 中的计数值溢出时,CEXn 输出被复位。

占空比公式:占空比=2560-256)(CPHn PCA 初始化程序如下:void PWM_Init(void){PCA0MD=0x02; //禁止CF中断PCA0CPH0=0xff;PCA0CPH1=0xff;PCA0CPM0=0x42;//CCM0为8位PWM方式PCA0CPM1=0x42;//CCM0为8为PWM方式PCA0CN=0x40; //允许PCA计数器}(3)功能函数在检测到传感器传过来的信息后,需要做出判断并实现左转、前进和右转几个功能,将这几项功能编制成函数体之后再调用即可。

左转、右转和前进就是控制前后两个电机的导通顺序,前进是只需控制后轮电机运转即可,左转和右转用到前后两个电机。

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