循迹小车毕业设计论文
基于线性CCD的智能循迹小车设计

节点应用遥 内嵌支持 LIN 协议的增强型 SCI 模块及 SPI 模块袁4 通道 16 位计数器袁出色的低功耗特性袁带有中断唤醒功能的 I/O袁实现唤醒休眠 系统的功能曰拥有 8 通道 PWM袁易于实现电机控制遥 作为专业的汽车电 子控制芯片袁能够更加适应智能控制遥 2.2 线性 CCD 图像信息采集处理模块
咱责任编辑院庞修平暂
渊上接第 40 页冤表示所属袁如院廿剽劐卦 蒯匮蒯仨 剽匮劂劂剀匮刭仨赜匮刂劁.爸爸的朋友在 讲遥 第三格旧译予格袁基本用法是表示间接客体袁如院亓 剽匮劂劂剀匮刭仨赜匮刂仞 蒯匮蒯刂 赜劂刈. 我给爸爸讲述着所有的事遥 第四格旧译补格袁基本用法是直 接客体袁如院亓 剌仞匾剌仞 蒯匮蒯劐. 我爱爸爸遥 第五格旧译造格尧工具格袁基本 用法是表示工具尧方法袁也表被动句的行为主体遥 如院噩剡刳卦匮 亻刳劁匮刂劁劂伛 蒯匮蒯剜刿. 此书正被爸爸读着遥 第六格袁旧译前置格袁与 剜 等前置词连用袁 表言语思维的内容等义袁 如院亓 剽匮劂劂剀匮刭仨赜匮仞 匾剽匮劁劐 剜 蒯匮蒯刂. 我给弟弟 讲爸爸遥
SKP=1000;
KI=120;
KD=250;
}
else
//减速 PID 参数
{
SKP=800;
KI=100;
KD=200;
}
car_speed =25000+SKP*ek0+KI* (ek0-ek1) + KD * (ek0-2*ek1+
ek2);
if(car_speed > 25000)
car_speed=25000;
舵机主要用来控制单片机的 PWM 模块袁通过调节脉冲的宽度和 周期来控制舵机和电机的工作遥 通过输入占空比一定的脉冲袁内部电 机将转过一个固定的角度袁所以要让舵机转到某一个位置袁只需要改 变脉冲的占空比就可以实现舵机在一定角度内的任意转动遥 2.4 电机驱动和转速控制模块
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。
智能小车硬件设计毕业论文doc

智能循迹小车硬件设计摘要:关键词:智能车控制系统目录:总述:第一部分:智能车控制系统概述设计方案模块组成:控制器模块速度检测模块电源电压检测模块路径识别模块数据显示模块电动机驱动模块每个模块都由硬件,软件两部分组成,硬件构成基本框架,软件则成为小车的灵魂,驱动小车的按照设计目标运行。
按照要求,智能循迹小车系统可由控制部分和信号检测两大部分组成。
其中,控制部分有电动机驱动模块,控制器模块,显示模块,而信号检测部分则由路径识别模块,速度检测模块,电源检测模块组成。
基本模块方框图如图所示:控制器模块即控制核心模块(MCU):使用A T89C51单片机,其作用是对其他模块采集到的信号进行相关处理,并发出正确的控制信号,是整个系统中最重要的部分。
速度检测模块:对小汽车的速度进行测量,经过A/D-D/A 转换得到单片机能识别处理的数字信号,就可以得到小汽车的速度,从而能够在显示器上显示出来。
电动机驱动模块:是小车能够运动的驱动力,通过电动机能够带动小车进行移动,完成规定任务。
路径识别模块:利用光电传感器感测黑色路径,按轨道行驶。
数据显示模块:是人直接获取小车运行情况的中介,观察显示器的值就可知道小车目前的状态。
电源电压检测模块:监测电源电压值,保证小车能够正常运行。
主要技术参数:1.速度:14060 r/min2.电流:3.29 A3.扭矩:10.9mN.m4.路径识别5.检测精度:4mm6.数据显示:小车速度,电源电压第二部分硬件电路设计智能循迹小车系统框图首先是硬件系统设计,硬件部分是小车的框架,必须先建立这个骨骼,才能对小车有个整体的把握。
硬件系统设计的好坏对小车功能的实现有很大的影响,好的设计可以实现小车按给的轨道运行,正确显示数据,达到要求技术指标等,设计欠佳的系统则无法实现这些功能。
按照设计要求,检测精度要达到4mm,且能在专门的跑道上自主识别路线,并按路线行驶,这里就涉及到小车如何通过传感器判断自己是否在跑道上,如果偏离跑道,改如何作出动作才能回到正确的路线上继续行驶,如何将自己的速度值检测出来并反馈给单片机,促使单片机发出控制信号,驱动小车行驶。
智能循迹小车毕业论文

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

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。
自动循迹小车毕业设计

自动循迹小车毕业设计毕业设计:自动循迹小车摘要:本毕业设计致力于设计和制作一种自动循迹小车。
该小车能够在给定的路径上自动行驶,并根据环境中的线路进行循迹操作。
设计方案基于Arduino控制器和红外传感器实现,小车能够感知到路径上的线路,并据此进行正确的行驶操作。
此外,设计还包括电机驱动,电源供应和用户界面等功能模块。
实验结果表明,该自动循迹小车能够高效准确地行驶在指定的路径上。
关键词:1.引言2.设计原理自动循迹小车的设计方案基于Arduino控制器和红外传感器。
红外传感器能够感知到路径上的线路,从而确定小车的行驶方向。
Arduino控制器能够接收传感器的数据并根据预先编写的程序进行控制操作,例如调整电机速度和方向等。
整个设计系统的模块主要包括传感器模块,控制器模块,电机驱动模块和电源供应模块。
3.系统设计3.1传感器模块本设计中使用红外传感器来感知路径上的线路。
传感器模块负责采集红外传感器的数据,并将其传输给控制器模块进行处理。
3.2控制器模块控制器模块由Arduino控制器组成。
它通过连接传感器模块和电机驱动模块来接收传感器数据,并根据编写的程序进行控制操作。
控制器模块具有高度灵活性和可编程性,使得小车能够按照预先设定的规则行驶。
3.3电机驱动模块电机驱动模块负责控制小车的速度和方向。
根据传感器数据,控制器模块会发送相应的指令给电机驱动模块,以控制小车的行驶。
3.4电源供应模块电源供应模块为整个系统提供所需的电力。
它负责将来自电池或电源适配器的直流电源转换为小车所需的电压和电流。
4.实验结果和讨论通过设置合适的传感器感应距离,测试了自动循迹小车在给定路径上的行驶性能。
实验结果表明,该小车能够稳定地沿着给定的路径行驶,并根据环境中的线路进行循迹操作。
5.结论本毕业设计成功地设计和制作了一种自动循迹小车。
该小车能够准确地沿着给定的路径行驶,并根据环境中的线路进行循迹操作。
通过这个设计,我们可以更深入地理解自动控制和传感器应用的原理和实践。
智能循迹避障小车论文
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。
毕业论文红外线自动循迹小车
毕业论文红外线自动循迹小车毕业设计论文红外线自动循迹小车系别: 机电工程学院专业名称: 机械设计制造及其自动化学号:学生姓名:指导教师:指导单位:完成时间: 2011年5月1日毕业设计,论文,任务书红外线自动循迹小车题目名称采用STC89S52为控制核心, 通过红外发射和接收管采集信号, 并将信号转换为能被单片机识别的数字信号。
单片机控制直流电机不同的转动状态, 实现小车的前进、左转、右转等功能。
并利用PWM控制电机设计,撰的转速,实现一个相对稳定准确的循迹系统。
写,内容预期希望小车能准确的实现自动循迹,对于小车的速度可以根据路线自动调节,并且如果跑出轨道还能根据不同状况自动寻回路线。
预期目标1.红外线自动循迹小车实物;成果形式 2.红外线自动循迹小车论文.设计,撰***学院机电工程学院实验室写,地点2011年3月 1日至 2011年 5 月 2 日起止时间***院机电工程学院指导单位年月日指导教师审核意见年月日审核签名***学院毕业设计,论文,成绩评定表评语:设计 ,撰写, 过程指导教师:年月日成绩评语:论文评阅评阅教师:年月日成绩评语:论文答辩答辩组长:年月日成绩审核人: 年月日总分红外线自动循迹小车摘要近年来,生活小区的发展十分迅速,面积急剧增大。
考虑到生活小区路面情况简单,行人多、机动车少,采用无人驾驶的电力环保清洁车最为适合。
考虑到这些实际因素,对近年来竞赛机器人技术进行了初步研究,最终设计出这个红外线自动循迹小车,并希望能成小区里的环保清洁小车。
本文首先对自动循迹小车所涉及的技术作了介绍,主要涉及到机械电子、传感器技术、驱动控制技术等多个领域的技术融合。
论文采用STC89C52为控制核心, 通过红外发射和接收管采集信号, 并将信号转换为能被单片机识别的数字信号。
单片机控制直流电机不同的转动状态, 实现小车的前进、左转、右转等功能。
其次,对自动循迹小车的循迹进行了认真的研究,查阅了大量文献,最终利用PWM控制电机的转速,实现一个相对稳定准确的循迹系统。
(完整版)基于单片机智能循迹小车毕业设计
沈阳理工大学课程名称:基于单片机智能循迹小车姓名:魏玉柱指导教师:程磊催宁海摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。
智能循迹是基于自动引导机器人系统,用以实现小车自动识别路线,以及选择正确的路线。
智能循迹小车是一个运用传感器、单片机、电机驱动及自动控制等技术来实现按照预先设定的模式下,不受人为管理时能够自动实现循迹导航的高新科技。
该技术已经应用于无人驾驶机动车,无人工厂,仓库,服务机器人等多种领域。
本设计采用STC89C52单片机作为小车的控制核心;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;采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机,其中软件系统采用C程序,本设计的电路结构简单,容易实现,可靠性高。
关键词:STC89C52 智能循迹小车TCRT5000传感器电机驱动目录1引言 (4)2 需求分析 (4)2.2 循迹小车的发展历程回顾 (5)2.3智能循迹小车的应用 (5)2.4 智能循迹小车研究中的关键技术 (8)3系统设计 (9)4详细设计 (8)4.1 硬件设计 (8)4.1.1电路原理图 (9)4.1.2 器件选择 (10)4.1.2.1 智能循迹小车的主控芯片的选择 (10)4.1.2.2 智能循迹小车电源模块的选择 (10)4.1.2.3 智能循迹小车电机驱动电路的选择 (11)4.1.2.4 智能小车循迹模块的选择 (11)4.1.3 模块设计 (12)4.1.3.1电机驱动模块电路 (12)4.1.3.2光电传感器模块 (12)4.2 软件设计 (14)4.2.1程序流程图 (14)4.2.2实现主要代码 (14)5 实验结果 (16)5.1设计实现 (16)5.2出现的问题和解决的方法 (17)6 结束语 (18)7.参考文献 (19)1引言随着控制技术及计算机技术的发展,寻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。
循迹避障小车毕业设计
5系统抗干扰设计………………………………………………………………33
6技术经济分析…………………………………………………………………35
7结论……………………………………………………………………………36
致谢……………………………………………………………………………37
1 方案设计与论证
1.1 整体硬件设计方案
根据设计任务的要求,确定如下方案:通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块判断黑线路径,通过超声波模块测量出障碍物和小车之间的距离,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机通过IO口控制L298N驱动模块改变两个直流电机的工作状态,实现对小车的控制。
6)液晶显示模块:采用HG12232带中文字库的液晶显示屏显示小车运行状态。主要显示小车运行时间,实时运行状况。该液晶屏可以并行传输,也可以串行传输。在这个设计中,考虑到ATMega128有足够的引脚,故采用并行传输。
7)DS1302时钟模块:DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V。采用DS1302对小车运行时间计时。
参考文献………………………………………………………………………38
附录A译文……………………………………………………………………39附录B外文文献………………………………………………………………43
附录C设计程序………………………………………………………………49
0 前言
人们一直都想拥有一种能够自动驾驶,并且能够适应各种复杂路面情况和沿着指定道路(轨迹)行驶的车辆。多年来,随着企业生产技术不断提髙,自动化技术不断加深,电子智能控制技术在汽车工业上的应用越来越普遍,人们的这一梦想终于有望得到实现。现在,世界上许多国家都在对智能车辆进行研究和设计。
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毕业设计(论文)题目寻迹小车的设计与制作学生姓名院系信息工程系专业************班级*** **学号****************指导教师*****完成时间**********寻迹小车的设计与制作摘要寻迹智能小车生动有趣具有结构简单、原理清晰、趣味性强等特点。
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,通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,制作完成后的产品,能沿预定的轨道自动前进,生动、有趣,深受初学者喜爱。
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。
关键字:寻迹/智能/小车目录1寻迹小车的介绍1.1 寻迹小车的功能简介 (1)2 寻迹小车的工作原理2.1 寻迹小车元件 (2)2.2 寻迹小车原理图 (3)2.3 LM393方框图 (3)2.4 寻迹小车工作原理 (4)3 焊接与调试3.1 焊接过程简介 (5)3.2 调试与组装 (5)3.3 整车调试 (6)4 特色与创新点讨论 (6)参考文献 (7)1寻迹小车的介绍1.1 寻迹小车的功能简介在白色的场地上有一条16毫米宽的黑色跑道,我们的循迹小车能沿着黑色跑道自动行驶,不管是跑道如何弯曲小车都能自动行驶真是太神奇了!大家知道当光源射到白色物体和黑色物体上时的反光率是不同的,我们这里用白色的LED作为光源,光线通过地面反射到光敏电阻上通过检测光敏电阻阻值变化能判断小车是否行驶在白色区域上,如果检测到是黑色跑道,说明小车跑偏,这一侧的电机就会减速甚至停转这一侧的绿色的LED熄灭,驱动小车向相反方向行驶,这样小车就能始终沿着跑道行驶了。
2 寻迹小车的工作原理2.1 寻迹小车元件2.2 寻迹小车原理图2.3 LM393方框图2.4 寻迹小车工作原理首先我们来熟悉一下整机的工作原理图,电路由线路检测电路、电压比较电路、驱动电路和执行电路组成.LM393是双路电压比较器集成电路,由两个独立的精密电压比较器构成。
它的作用是比较两个输入电压,根据两路输入电压的高低改变输出电压的高低。
输出有两种状态:接近开路或者下拉接近低电平,LM393采用集电极开路输出,所以必须加上拉电阻才能输出高电平。
LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,来实现控制的。
高亮度发光二极管发出的光线照射在跑道上,当照于白上时反射的光线较强,这时光敏电阻可以接收到较强的反射光,表现的电阻值较低,而当照射于黑色纸,反射光较弱,表现的电阻值较高,巡线小车就是根据这一原理作为轨道识别而工作的。
工作前将小车中心导向轮放于轨道中心,两侧探测器位于两侧白处,当小车偏离跑道时,必有一侧探测器照到黑色跑道上,以LED1为例,此时R3阻值变大,这一变化使得IC1的2、5脚电压升高,当5脚电压高于6脚时,运放的7脚便输出高电平,VT2截止,M2停止工作,由于两侧轮子一只停转,小车便向轮子停转侧弯转,使得LED1、R3这对探测器离开黑跑道,光线又照回白纸处,此时M2又工作,当另一侧探测器照到黑跑道时,原理与前述类似,小车在整个前进过程中就是在不断重复上述动作,不断修正轨迹,从而实现沿跑道前进的目的。
3 焊接与调试3.1 焊接过程简介1、电路焊接部分比较简单,焊接顺序按照元件高度从低到高的原则,首先焊接8个电阻,焊接时务必用万用表确认阻值是否正确,焊接有极性的元件如三极管、绿色指示灯、电解电容务必分清楚极性,焊接绿色LED时注意引脚长的是正极,并且焊接时间不能太长否则容易焊坏,D4 D5 R13 R14 可以暂时不焊,集成电路芯片可以不插,初步焊接完成后请务必细心核对,防止粗心大意。
2、两对线路检测传感器的安装顺序在全部电子元件的最后,其他元件焊接完成后,将万向轮装上,传感器元件焊接时与其他元件相反,装于线路板的焊接面,其高度应根据万向轮螺栓高度来定,装时可以将线路板焊接面朝上,然后元件顶面与半个导向圆螺母齐平为宜,此时实际工作时传感器与地面距离约为5mm左右。
3.2 调试与组装1、为了方便调试,先不装电机,取一张白纸,画一个黑圈,接通电源,可看到两侧指示灯点亮,将小车放于白纸上,让探测器照于黑圈上,调节本侧电位器,让这一侧的灯照到黑圈时指示灯灭,照到白纸时亮,反复调节两侧探测器,直到两侧全部符合上述变化规律。
2、两只电机转向与电流方向有关,焊好引线后先不要把电机粘于线路板上,装上电池,打开开关,查看电机转向,必须确保装上车轮后小车向前进的方向转动,若相反,应将电机两线互换,无误后撕去泡沫胶上的纸,将电机粘于线路板上,粘时尽量让两电机前后一致,且要保证两车轮的灵活转动。
3.3 整车调试1、为了保证小车的正常运行,跑道的制作也很重要,跑道的宽度必须小于两侧探测器的间距,一般以15--20mm较为合适,跑道可以是一个圆,也可以是任意形状,但要保证转弯角度不要太大,否则小车容易脱轨,制作时可取一张A3白纸,先用铅笔在上面画好跑道的初稿,确定好后再用毛笔沿铅笔画好的跑道进行上色加粗,注意画时尽量让整条线粗细均匀些,等画完后让纸在阴凉处阴干,这样自己设计的跑道便制作完成了。
上跑道实际通电试车时,适当调整两对传感器的间跑,以适应跑道,达到自动识别跑道并准确无误工作为止。
2、实际试车时,若发现小车跑到某个地方动不了了,只要看到轮子还在转,就说明跑道纸不平整,轮子转动时出现了打滑现象,这时可适当增加小车的重量来解决,具体可在小车的电池上装载一点重物,让车轮处重量增加,这样车轮就不会打滑了。
4 特色与创新点讨论硬件方面:采用双步进控制电动车,利于车转向,利用光电传感器与电压比较器之间的信号传输与转换,加上语音播放模块,实现电动车的智能化。
软件方面:传感器在检测到某物时,输出信号会发生变化,让电压比较器只对此规律的信号作出反应,减少了数据处理量,缩短了系统反应时间,并简化了程序,提高了系统的控制精度。
整个运行过程中通过实时信息采集,利用查询,实现对信号的实时检测和处理。
参考文献[1] 全国大学生电子设计竞赛组委会.第六届全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编.北京:北京理工大学出版社,2009 11~19[2] 黄智伟,王彦,陈文光等.全国大学生电子设计竞赛训练教程.北京:电子工业出版社,2009 34~39[3] 胡汉才.单片机原理及接口技术.北京:清华大学出版社,2010 17~19[4] 王为青,程国钢.单片机Keil Cx51应用开发技术.北京:人民邮电出版社,201124~26智能寻迹机器人采用现在较为流行的8位单片机作为系统大脑。
以8051系列家族中的AT89S51/AT89S52为主芯片。
40脚的DIP封装使它拥有32个完全IO(GPIO—通用输入输出)端口,通过对这些端口加以信号输入电路,控制电路,执行电路共同完成寻迹机器人。
P0.0,P0.1,P0.2,P0.3分别通过LG9110电机驱动来驱动电机1和电机2。
由电机的正转与反转来完成机器人的前进,后退,左转,右转,遇障碍物绕行,避悬崖等基本动作。
在机器人前进时如果前方有障碍物,由红外发射管发射的红外信号被反射给红外接收管,红外接管将此信号经过P3.7传送入AT89S52中,主芯片通过内部的代码进行机器人的绕障碍物操作,同时主芯片将P3.7的信号状态通过P2.5的LED指示灯显示出来。
机器人行走时会通过P3.5与P3.6的红外接收探头来进行检测。
当走到悬崖处时,P3.5或P3.6将收到一个电平信号,此电平信号将通过相应端口传送入主芯片中,主芯片通过内部代码完成机器人的避悬崖操作。
同时P3.5与P3.6的信号状态将通过P2.6/P2.7显示出来。
在机器人的左转,右转,后退的过程,可以通过观看以P2.0/P0.7为指示灯的运行状态。
P0.4为机器人的声控检测端口,在运行为前进状态时,可以能过声控(如拍手声)来控制它的运行与停止。
P0.6为机器人的声音输出端。
在机器人遇到障碍物时。
进行绕障碍物与避悬崖时可以通过此端口控制蜂鸣器发出报警声。
当为白天或黑夜时可以通过P0.5端口中的光敏电阻来进行判断,以方便完成机器人夜间自动照明等功能。
两个按键以查询/中断两种不同的方式来展现按键操作。
你可以按下S1键来进行机器的停止。
再按下S2键来进行机器人的运行。
这个按键的信息分别被P3.2,P3.4接收到。
IR1为红外遥控接收器,这就为机器人进行远程遥控创造了可能。
这个红外遥控接收头接收到红外信号时将信号经过P3.3送入到主芯片,主芯片对其进行解密后以不同的方式对机器人进行控制。
同时将用户的按键信息通过P2端口上LED数码管显示出来。
P3.0、P3.l中COM端口的加入,让你完全可以用电脑对其进行控制。
你可以通过对串口发送数据,数据会被显示到LED数码管中,并让机器人执行相应的功能。
电脑的串口软件要求波特率为9600。
8位数据位,这时你就可以快乐的用电脑来对它进行你的完全控制了。
打开Keil软件后,出现如图4.1所示界面。
图4.1 Keil 软件主界面点击Project--New Project。
可以新建一个工程,如图4.2所示。
图4.2 Keil软件新建工程界面点击会出现的对话框中选择工程存在路径(如图4.3所示),单击“保存”后,出现界面。
在此界面上选择电路板上所用的单片机型号(如图4.4所示),单击“确定”。
图4.3 保存路径界面图4.4 选择电路板上所用的单片机型号界面设置完成后,软件会提示是否将8051上电初始化程序添加入工程。
这个一般选“否”。
这样就建立好了一个空的51工程(如图4.5所示)。
图4.5 建立空的51工程界面点击File--New,便建立了一个空的文本框(如图4.6所示)。
图4.6 建立空文本框界面到现在为止,就可以开始在里面输入代码了。
保存时注意:如果是用C语言写的程序,则将文本保存成*.c(如图4.7所示)。
图4.7 保存文本改写界面将写完的程序添加到工程里面,如图4.8所示,在左边Project Workspace里的Source Group 1上右击,选择Add Files to Group ’Source Group 1’。
在打开的对话框中,选择刚存的文件路径和对应的扩展名。
此时,程序就添加进了这个工程。
图4.8 添加工程界面下一步,就开始编译刚输入进去的代码。
接着,Keil会打出下面的提示:0 Error(s), 0 Warning(s).建立工程的时候,默认是不生成HEX文件的,得在编译做如下设置:在Project Workspace里Target 1上右击,选择“Options for Target ‘Target 1”。
出现如图4.9所示对话框,选择“Output”按图示,将箭头所指的多选框勾上,点“确定”。