智能循迹小车实验报告
循迹小车实习报告

一、实习背景随着科技的发展,自动化技术在各个领域得到了广泛应用。
智能循迹小车作为自动化技术的一个重要应用,具有广泛的前景。
为了提高我们的实践能力,培养我们的创新精神,我们参加了智能循迹小车实习课程。
通过本次实习,我们学习了智能循迹小车的设计、制作和调试方法,了解了其工作原理,提高了我们的动手能力和团队协作能力。
二、实习目的1. 熟悉智能循迹小车的结构、原理和功能。
2. 掌握智能循迹小车的制作方法,提高动手能力。
3. 学习电路设计、传感器应用、单片机编程等知识。
4. 培养团队协作精神,提高沟通能力。
三、实习内容1. 智能循迹小车原理及结构智能循迹小车主要由以下几部分组成:车体、驱动电机、传感器、单片机、控制电路等。
车体是智能循迹小车的承载部分,驱动电机负责提供动力,传感器用于检测路面信息,单片机负责处理传感器信息,控制电路负责将单片机的指令转换为电机驱动信号。
2. 电路设计电路设计主要包括以下几个方面:(1)电源电路:为智能循迹小车提供稳定的电源。
(2)驱动电路:将单片机的控制信号转换为电机驱动信号。
(3)传感器电路:将传感器信号转换为单片机可识别的信号。
(4)控制电路:对单片机输出的控制信号进行放大、滤波等处理。
3. 传感器应用智能循迹小车主要采用红外传感器进行路面检测。
红外传感器具有体积小、成本低、安装方便等优点。
在制作过程中,我们需要对红外传感器进行调试,使其能够准确检测路面信息。
4. 单片机编程单片机编程是智能循迹小车实现智能控制的关键。
我们主要学习了C语言编程,掌握了单片机的基本指令、函数、中断等知识。
在编程过程中,我们需要编写程序,使单片机能够根据传感器信息控制小车行驶。
5. 调试与优化在制作过程中,我们需要对智能循迹小车进行调试,使其能够稳定、准确地行驶。
调试过程中,我们需要对电路、传感器、单片机等部分进行调整,以达到最佳效果。
四、实习成果通过本次实习,我们成功制作了一台智能循迹小车,并使其能够稳定、准确地行驶。
循迹小车的装调实训报告

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的热点。
循迹小车作为一种典型的智能机器人,具有简单、实用、成本低等优点,是学习和研究智能控制技术的重要工具。
本实训旨在通过组装和调试循迹小车,使学生掌握智能控制系统的基本原理和装调方法,提高学生的动手能力和创新意识。
二、实训目的1. 熟悉循迹小车的结构和工作原理;2. 学会循迹小车的组装和调试方法;3. 培养学生的团队协作能力和创新意识;4. 提高学生对智能控制技术的认识和应用能力。
三、实训内容1. 循迹小车简介循迹小车是一种能够在特定路径上自动行驶的智能小车。
它通过检测地面上的线条或标记,根据反馈信号调整行驶方向,实现自动循迹。
循迹小车主要由以下几个部分组成:(1)车体:包括车身、轮子、支架等;(2)传感器:用于检测地面上的线条或标记;(3)控制器:根据传感器信号控制小车行驶;(4)驱动器:将控制器输出的信号转换为电机转速,驱动小车行驶;(5)电源:为小车提供电能。
2. 循迹小车组装(1)准备工作:准备好组装所需的材料、工具和电路板;(2)组装车体:将车身、轮子、支架等组装成小车;(3)安装传感器:将传感器安装在车体上,确保传感器能够检测到地面上的线条或标记;(4)连接电路:将传感器、控制器、驱动器和电源等电路连接起来;(5)调试电路:检查电路连接是否正确,确保电路正常工作。
3. 循迹小车调试(1)调试传感器:调整传感器位置,使传感器能够准确检测到地面上的线条或标记;(2)调试控制器:调整控制器参数,使小车能够根据传感器信号准确调整行驶方向;(3)调试驱动器:调整驱动器参数,使电机转速与小车行驶速度相匹配;(4)测试循迹性能:将小车放置在特定路径上,观察小车是否能够自动循迹。
四、实训结果与分析1. 实训结果通过本次实训,学生成功组装和调试了一辆循迹小车,小车能够在特定路径上自动循迹。
2. 实训分析(1)组装过程中,学生学会了如何使用工具,提高了动手能力;(2)调试过程中,学生学会了如何调整传感器、控制器和驱动器参数,提高了对智能控制技术的认识;(3)团队合作方面,学生学会了相互协作、沟通和解决问题,提高了团队协作能力;(4)创新意识方面,学生在实训过程中积极思考,提出了一些改进方案,提高了创新意识。
智能循迹避障小车实习报告

智能循迹避障小车实习报告一、实习背景及目的随着科技的不断发展,嵌入式系统在各个领域的应用越来越广泛。
智能小车作为一种典型的嵌入式系统应用产品,不仅可以锻炼学生的动手能力,还能深入理解嵌入式系统的原理和应用。
本次实习旨在让学生通过设计制作智能循迹避障小车,掌握嵌入式系统的基本原理,提高动手实践能力,培养创新意识和团队协作精神。
二、实习内容与过程1. 实习准备在实习开始前,我们先学习了嵌入式系统的基本原理,了解了微控制器(如STM32)的工作原理和编程方法。
同时,我们还学习了如何使用相关开发工具(如Keil、CubeMX)进行程序开发和仿真。
2. 设计思路根据实习要求,我们确定了智能循迹避障小车的主要功能:远程控制、循迹、避障。
为了实现这些功能,我们需要选用合适的微控制器、传感器、电机驱动模块等硬件,并编写相应的软件程序。
3. 硬件设计我们选用了STM32F103C8T6作为主控制器,它具有高性能、低功耗的特点。
为了实现循迹功能,我们采用了红外传感器来检测地面上的黑线。
为了实现避障功能,我们采用了超声波传感器来检测前方的障碍物。
此外,我们还选用了两个直流电机来驱动小车行驶,并通过L298N驱动模块来控制电机转动。
4. 软件设计软件设计主要包括初始化配置、循迹算法实现、避障算法实现和远程控制实现。
我们使用了CubeMX工具对STM32的硬件资源进行配置,包括时钟、GPIO、ADC、PWM 等。
然后,我们编写了循迹算法和避障算法,通过不断地读取红外传感器和超声波传感器的数据,调整小车的行驶方向和速度,实现循迹和避障功能。
最后,我们通过蓝牙模块实现了手机APP对小车的远程控制。
5. 实习成果经过一段时间的紧张设计与制作,我们的智能循迹避障小车终于完成了。
在实习总结会议上,我们进行了演示,展示了小车的循迹、避障和远程控制功能。
通过实习,我们不仅掌握了嵌入式系统的设计方法,还提高了团队协作能力。
三、实习收获与反思通过本次实习,我们深入了解了嵌入式系统的设计原理,学会了使用相关开发工具和硬件设备,提高了动手实践能力。
单片机循迹小车实训报告

一、实训目的通过本次单片机循迹小车实训,使学生掌握单片机的基本原理和编程方法,了解循迹小车的构造和工作原理,提高学生动手能力和实践能力,培养学生的创新精神和团队协作精神。
二、实训背景随着科技的不断发展,单片机在各个领域得到了广泛应用。
单片机具有体积小、功耗低、成本低、易于编程等优点,是现代电子设备的核心控制单元。
循迹小车作为一种典型的嵌入式系统,具有较好的应用前景。
通过本次实训,学生可以了解单片机在循迹小车中的应用,提高自己的实际操作能力。
三、实训内容1. 硬件部分(1)单片机:选用AT89C52单片机作为循迹小车的核心控制单元。
(2)循迹传感器:采用红外传感器,用于检测地面上的黑色轨迹线。
(3)电机驱动模块:选用L298N电机驱动模块,驱动直流电机。
(4)电源模块:采用可充电锂电池,为整个系统提供稳定的电源。
(5)其他辅助元件:如电阻、电容、二极管等。
2. 软件部分(1)系统初始化:设置单片机的IO口、定时器、中断等。
(2)循迹算法:根据红外传感器的输入信号,判断小车与轨迹线的相对位置,控制小车行驶方向。
(3)电机控制:根据循迹算法的结果,控制电机的转速和方向,实现小车的前进、后退、左转和右转等动作。
(4)数据通信:通过串口通信,将小车行驶过程中的数据传输到上位机。
四、实训步骤1. 硬件搭建(1)根据电路图,将各个模块连接起来。
(2)检查电路连接是否正确,确保各个模块正常工作。
2. 软件编程(1)编写系统初始化程序,设置单片机的IO口、定时器、中断等。
(2)编写循迹算法程序,根据红外传感器的输入信号,判断小车与轨迹线的相对位置。
(3)编写电机控制程序,根据循迹算法的结果,控制电机的转速和方向。
(4)编写数据通信程序,通过串口通信,将小车行驶过程中的数据传输到上位机。
3. 调试与优化(1)将编写好的程序烧录到单片机中。
(2)调试程序,观察循迹小车的运行状态。
(3)根据调试结果,优化循迹算法和电机控制程序。
模拟循迹小车实验报告

一、实验目的1. 理解循迹小车的工作原理,掌握模拟循迹技术。
2. 学习使用传感器检测道路情况,并根据检测结果进行小车控制。
3. 提高嵌入式系统设计和编程能力。
二、实验原理循迹小车是一种能够按照预设轨迹运行的智能小车。
其工作原理是:通过安装在车身上的传感器检测道路情况,并将检测到的信息传输给单片机,单片机根据接收到的信息对小车进行控制,使小车按照预设轨迹运行。
本实验中,我们采用红外对管作为传感器,通过检测红外对管对光线反射的强弱来判断小车是否偏离预设轨迹。
当红外对管检测到光线反射较强时,表示小车偏离了预设轨迹;当红外对管检测到光线反射较弱时,表示小车位于预设轨迹上。
三、实验器材1. 单片机开发板(如STC89C52)2. 红外对管传感器3. 电机驱动模块4. 电机5. 轮胎6. 跑道7. 电阻、电容等电子元件8. 编程软件(如Keil)四、实验步骤1. 硬件连接:将红外对管传感器连接到单片机的I/O口,将电机驱动模块连接到单片机的PWM口,将电机连接到电机驱动模块。
2. 编程:编写程序,实现以下功能:(1)初始化红外对管传感器和电机驱动模块;(2)读取红外对管传感器的状态,判断小车是否偏离预设轨迹;(3)根据红外对管传感器的状态,控制电机驱动模块使小车按照预设轨迹运行。
3. 调试:将程序烧录到单片机中,进行调试。
观察小车是否能够按照预设轨迹运行。
五、实验结果与分析1. 实验结果:经过调试,小车能够按照预设轨迹运行。
2. 分析:(1)红外对管传感器能够有效地检测道路情况,判断小车是否偏离预设轨迹;(2)单片机能够根据红外对管传感器的状态,及时调整电机的转速,使小车按照预设轨迹运行;(3)电机驱动模块能够稳定地驱动电机,使小车运动平稳。
六、实验总结通过本次实验,我们掌握了模拟循迹小车的工作原理,学会了使用传感器检测道路情况,并根据检测结果进行小车控制。
同时,我们还提高了嵌入式系统设计和编程能力。
七、改进建议1. 可以尝试使用其他类型的传感器,如光电传感器、红外线传感器等,以提高循迹精度。
蓝牙循迹小车实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握蓝牙模块与单片机的通信原理及应用。
2. 熟悉循迹模块的工作原理及在循迹小车中的应用。
3. 了解避障模块的工作原理及在循迹小车中的应用。
4. 培养学生动手能力、团队协作能力和创新意识。
二、实验原理1. 蓝牙模块:蓝牙模块采用无线通信技术,实现手机与单片机之间的数据传输。
本实验采用HC-05蓝牙模块,其工作频率为2.4GHz,传输距离可达10米。
2. 循迹模块:循迹模块通过红外发射二极管发射红外线,当红外线遇到障碍物时,红外接收管会接收到反射回来的红外线,从而判断小车是否偏离轨道。
本实验采用TCRT5000红外循迹模块。
3. 避障模块:避障模块通过超声波传感器检测前方障碍物的距离,当距离小于设定值时,触发避障动作。
本实验采用HC-SR04超声波传感器。
4. 单片机:单片机作为循迹小车的大脑,负责接收蓝牙模块传来的指令,处理循迹和避障模块传来的信息,控制电机驱动模块实现小车的前进、后退、转向等动作。
本实验采用STM32F103C8T6单片机。
三、实验器材1. 单片机开发板:STM32F103C8T62. 蓝牙模块:HC-053. 循迹模块:TCRT50004. 避障模块:HC-SR045. 电机驱动模块:L298N6. 直流电机:2个7. 小车底盘8. 连接线、面包板等四、实验步骤1. 硬件连接:将蓝牙模块、循迹模块、避障模块、电机驱动模块等连接到单片机开发板上,并连接到小车底盘上的电机驱动模块。
2. 程序编写:使用Keil软件编写程序,实现以下功能:接收蓝牙模块传来的指令,控制小车前进、后退、转向等动作。
接收循迹模块和避障模块传来的信息,判断小车是否偏离轨道和前方是否有障碍物。
根据循迹和避障模块的信息,控制电机驱动模块实现小车的前进、后退、转向等动作。
3. 程序下载:将编写好的程序下载到单片机开发板上。
4. 实验测试:使用手机APP发送指令,控制小车进行循迹、避障等动作。
智能循迹小车报告

智能循迹小车队长:黎建峰队员:江福家章春金赛前辅导老师:吴桔生张荣刚林章文稿整理辅导老师:吴桔生摘要设计分为五个模块:单片机最小系统、电机驱动电源、电机驱动电路、红外循迹模块、显示模块。
电机驱动电路用于转向控制;红外循迹模块利用四个光电管,对黑色轨道进行循迹;电机驱动电源利用两个7805提供三路5v电压,一路供给最小系统,一路供给电机驱动电路,一路供给循迹模块。
本设计中为了简化电路,减少小车的负载,利用软件编程的方法控制电机的转速从而控制小车的行驶速度,这是本设计的一大特色。
一、方案论证与比较1、轨迹探测模块设计与比较方案一、使用简易光电传感器结合外围电路进行检测由于光电传感器对行驶过程中的稳定性要求非常高,而且容易受到光线环境和路面介质的影响,误测的几率非常大。
在使用中极易出现问题,给检测和调试造成很大的困难,容易因为检测的失误导致整个系统的不正常工作,所以最终并未采用此方案。
方案二、使用两只stl198光电管把两只光电管分别排列在黑色轨迹的两侧,根据其接收反射光的多少输出高低电平来控制小车的转向,以达到循迹的目的。
但是调试表明,如果两只开关的距离很小,则以约束了小车的速度来达到检测轨迹的目的,如果两只开关的距离太大,则同时传来同一电平信号的几率很大,容易使小车的行驶路线偏离轨道,达不到循迹的目的。
方案三、使用四只stl198光电管分左右两边各两只光电管一排排列,里面的两个距离靠的较远,外面的两个靠的比较近。
当小车脱离轨道时即里面的两个光电管中有一个或者两个都偏离了轨道,等待外面的那两个光电管的任何一个检测到黑线时,做出相应的转向调整。
直到中间的两个开关管的任何一个检测到黑线为止(即回到轨道上)再恢复正向行驶。
现场调试表明,小车在行驶中虽然出现摇摆(各个光电管间的距离达到1厘米),但是基本上能准确地达到循迹目的。
综合考虑实际中光电管的安装,考虑小车的行驶速度和循迹准确性,我们最终选择了方案三。
51循迹小车程序实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除51循迹小车程序实验报告篇一: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sTc89c52L298n1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。
2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。
3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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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STC89C52单片机L298N 红外光对管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。
2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。
3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。
使用红外光电对管,其结构简明,实现方便,成本低廉,没有复杂的图像处理工作,因此反应灵敏,响应时间少。
但也存在不足,它能获取的信息是不完全的,容易受很多扰动(如背景光源,高度等)的影响,抗干扰能力较差。
方案三:使用CCD传感器来采集路面信息。
使用CCD可以获取大量的图像信息,掌握全面的路径信息,抗干扰能力强,为以后功能的扩展提供方便。
但使用CCD需要大量的图像处理工作,进行大量数据的存储和计算,因此电路复杂,实现起来工作量大。
方案四:使用光电对管采集路面信息。
RPR220结构紧凑,体积小,调整电路简单工作性能稳定。
可见方案四最适宜,但仅从此项目考虑,方案二成本低,也能完成设计,故选用方案二。
3.1.3电机控制模块3.1.3.1电机的选择方案一:采用步进电机,其转过的角度可以精确定位,可实现小车行进过程的精确定位。
但步进电机的输出力矩低,随转速的升高而降低,且转速越快下降得越快。
方案二:采用直流电机,其转动力矩大,体积小,重量轻,装配简单,操作方便。
速度的调节可以改变电压也可以调节PWM。
基于以上,我们选择了方案二,使用直流电机作为驱动电机。
3.1.3.2电机的驱动采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片,其操作方便,稳定性好,性能优良。
一片L298N就可以分别控制两个直流电机。
3.1.4电源模块给整个系统稳定供电以保持其正常工作,包括7.2V的电源以及转5V部分,其中7.2V的是给电机和其驱动供电,5V的用来驱动单片机及其他芯片。
以上单元连接如下图所示:3.2软件部分3.2.1程序流程图此系统采用89C52单片机,再根据硬件连接,通过相应的软件来完成对信号的采集和数据的分析,再控制小车的运行状态,以下为主程序流程图:3.2.2程序设计思路3.2.2.1寻迹模块程序通过传感器获得路面信息然后反馈给单片机,再通过单片机来实现相应的功能。
3.2.2.2电机驱动模块程序控制两个直流电机,实现前进、后退、前左转、前右转、停车等功能。
4各部分电路的作用及电路工作原理分析4.1信号采集模块4.1.1TCRT500结构与工作原理TCRT5000(L)具有紧凑的结构发光灯和检测器安排在同一方向上,利用红外光谱反射对象存在另一个对象上,操作的波长大约是950毫米。
探测器由光电晶体三极管组成的,它由高发射功率红外光电二极管和高度灵敏光电晶体管组成。
通过测试,其检测距离在2mm-10mm。
TCRT5000的发射管和接收管是一起封装在矩形塑料壳中,为了使检测更加准确,我们用了5只TCRT5000检测黑线,实物见图4-1。
4.1.2信号采集电路图及原理小车在白色地面行驶时,红外发射管发出的红外信号被反射,接收管收到信号后,输出端为低电平,经过比较器比较后输出为低电平。
而当红外信号遇到黑色导轨时,红外信号被吸收,接收管不能接收信号,输出端为高电平,经过比较器比较后输出高电平。
单片机通过采集每个比较器的输出端电压,便可以检测出黑线的相对位置的位置,从而控制小车的行驶方向。
4.2信息处理模块4.2.1原理检测到白色路面的红外接收头处理后送出的是低电平,而检测到黑色路线的检测头送出的是高电平,由此可根据这5个红外接收头的高低电平判断路线情况而调整小车前进方向。
具体情况有如下几种:a 检测到 1 1 1 1 1 或0 0 0 0 0小车应该停止。
b 检测到 1 0 0 0 0 或0 1 0 0 0 或1 1 0 0 0 说明路线向左偏,小车向左转。
c 检测到0 0 0 0 1 或00 0 1 0 或0 0 0 1 1说明路线向右偏,小车向左转。
d 检测到x x 1 x x(x不全为1)说明线路是直的,小车直走。
4.3电机驱动模块4.3.1直流电机给两个电刷A和B加上直流电源,如上图(a)所示,则有直流电流从电刷A 流入,经过线圈abcd,从电刷B 流出,根据电磁力定律,载流导体ab 和cd收到电磁力的作用,其方向可由左手定则判定,两段导体受到的力形成了一个转矩,使得转子逆时针转动。
如果转子转到如上图(b)所示的位置,电刷A 和换向片2接触,电刷 B 和换向片1接触,直流电流从电刷 A 流入,在线圈中的流动方向是dcba,从电刷 B 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定,它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
这就是直流电动机的工作原理。
外加的电源是直流的,但由于电刷和换向片的作用,在线圈中流过的电流是交流的,其产生的转矩的方向却是不变的。
实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成,同样是由多个线圈连接而成,以减少电动机电磁转矩的波动,绕组形式同发电机。
4.3.2电路图我们采用成品L298N电机驱动模块,采用光电耦合器件隔离单片机与L298N的控制电路,工艺精度高,性能可靠。
L298N模块内部通过H桥电路实现直流电机的正转,反转,其原理如下:如图4-3所示,全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态,S1、S2为一组,S3、S4 为另一组,两组的状态互补,一组导通则另一组必须关断。
当S1、S2导通时,S3、S4关断,电机两端加正向电压,可以实现电机的正转或反转制动;当S3、S4导通时,S1、S2关断,电机两端为反向电压,电机反转或正转制动。
桥驱动电路4.3.3原理L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。
该芯片采用15脚封装。
主要特点是:工作电压高,最高工作电压可达46V;输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A;额定功率25W。
内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载;采用标准逻辑电平信号控制;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作;可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路。
使用L298N芯片驱动电机,该芯片可以驱动两台直流电机。
5系统调试5.1硬件部分焊接完成后,首先进行的调试是用数字万用表测量各个电路是否焊接正常,是否有虚焊漏焊等现象的出现,以及各个电容是否是正常的未被击穿状态、电阻的阻值是否与设计的原理图上的一致。
接通电源,用数字万用表测量当有+5V的各引脚是否有+5V的电压,测量电路中是否出现了不该有的短路现象。
接入光电传感器模块,使各个光电检测器的光电对管靠近白纸,观察对应的发光二极管是否发光,不发光表示正常。
然后再使各个光电对管靠近黑线,观察对应的发光二级管是否发光,发光表示正常。
5.2软件部分我们先测试了小车的前进,停止,左转和右转。
组装信号采集模块后,实现小车的自动循迹功能。
具体实现程序见附录一6总结实验结果如符合实验要求,小车按照黑胶布轨迹前进,并能够及时正确显示小车的行进状态以及行进距离。
具体现象如下:左边传感器检测到黑线,小车左转;右边传感器检测到黑线,小车右转;中间传感器检测到黑线,小车直行。
从而就可以完成对黑胶布的循迹功能。
7参考文献[1]电子信息专业实验教程赵刚李佐儒四川大学出版社[2]单片机C语言教程郭天祥电子工业出版社[3]模拟电子技术童诗白清华大学出版社附录一程序:#include<reg52.h>sbit DJ_left_s = P1^0; //直流电机控制sbit DJ_left_n = P1^1;sbit DJ_right_s = P1^2;sbit DJ_right_n = P1^3;//左转函数void Turn_right(){DJ_left_s = 0;DJ_left_n = 1;DJ_right_s = 1;DJ_right_n = 0;}//右转函数void Turn_left(){DJ_left_s = 1;DJ_left_n = 0;DJ_right_s = 0;DJ_right_n = 1; }//前进函数void Go_ahead() {DJ_left_s = 1;DJ_left_n = 0;DJ_right_s = 1;DJ_right_n = 0; }//停止函数void Stop(){DJ_left_s = 0;DJ_left_n = 0;DJ_right_s = 0;DJ_right_n = 0;}//循迹函数void xunji(unsigned int m) {if(m==0x7c){Turn_right();return;}if(m&0x10){Go_ahead();return;}if(m&0x0c){Turn_right();return;}if(m&0x60){Turn_left();return;}}//主函数void main(){while(1){xunji(P2&0x7c);}}附录二实物图:。