【精品】智能尋跡小車論文

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1、目錄主題設(shè)計(jì)智能公交車2本設(shè)計(jì)的主要特色：21.系統(tǒng)的基本原理與方案；21.1系統(tǒng)基本原理分析21.2傳感器選擇方案21.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片選擇方案31.4電機(jī)方案選擇31.5電源方案選擇31?6液晶顯喬選擇31.7語(yǔ)音報(bào)站選擇41?8設(shè)計(jì)總體要求41.9元件清單42.基本電路設(shè)計(jì)與傳感器，驅(qū)動(dòng)器等的應(yīng)用說(shuō)明42.1.檢測(cè)電路模塊52.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路模塊52.3電機(jī)動(dòng)力電路應(yīng)用說(shuō)明52.4電源電路模塊52.5單片機(jī)最小系統(tǒng)電路模塊53.軟件設(shè)計(jì)53.1程序設(shè)計(jì)總體思路53.2小車狀態(tài)定義，53.2.1黑線正中狀態(tài)53.2.2黑線偏左狀態(tài)63.2.3黑線偏右狀態(tài)63.

2、2.4黑線嚴(yán)重偏左73.2.5黑線嚴(yán)重偏右73.2.6小車未檢測(cè)到黑帶73.3程序主函數(shù)流程圖74總結(jié)8附錄8主題設(shè)計(jì)智能公交車摘要：木系統(tǒng)基于AT89S52單片機(jī)的小車尋跡系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用兩組高靈敏度的紅外反射式光電傳感器，對(duì)路面的黑色軌跡進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行處理，并利用單片機(jī)產(chǎn)生PWM波，并以最短時(shí)間完成尋跡。采用一定的算法使得小車在直到上加速行駛，在彎道上可以實(shí)現(xiàn)減速傳彎，因此，本系統(tǒng)由紅外光電傳感器，單片機(jī)和騾動(dòng)單元共同作用，保證小車能在預(yù)先設(shè)定的軌跡上行駛。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)電機(jī)尋跡傳感器本設(shè)計(jì)的主要特色：1?自制的雙履帶結(jié)構(gòu)小車，采用PW

3、M調(diào)速。2.采用直流穩(wěn)壓整流電路，能夠提供持久穩(wěn)定的電路，可使小車在不斷行駛過(guò)程中更換電源。3.采用紅外發(fā)射傳感器接收對(duì)黑線標(biāo)志進(jìn)行識(shí)別，具冇高精度和高靈敏度。1?系統(tǒng)的基本原理與方案；1.1系統(tǒng)基本原理分析系統(tǒng)可以分為幾個(gè)基木功能模塊，如圖1-1圖1-1系統(tǒng)模塊對(duì)各功能模塊的設(shè)計(jì)，分別有以下不同的設(shè)計(jì)方案；1.2傳感器選擇方案方案一：采用紅外發(fā)射一接收器。采用紅外線管代替普通可見光管，可以降低環(huán)境光源對(duì)接收管的干擾;但由于直接用直流電源給管子供電，仍然受到干擾,導(dǎo)致調(diào)試不成功，因而不采取此方案。方案二：利用光電傳感器辨認(rèn)黑線，由于各種色彩對(duì)光線的吸收和反射能力

4、不同，由光淫的理論知識(shí)可知，黑色物體反射系數(shù)小，白色物體的反射系數(shù)大,因此可以使用反射式光電傳感器，再加一個(gè)簡(jiǎn)單的放大電路實(shí)現(xiàn)。此電路成本低且可以調(diào)節(jié)其靈敏度，可靠性高。我們選擇方案二。型號(hào)1.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片選擇方案方案一：采用分立元件的II橋驅(qū)動(dòng)電路。++圖1-2.II橋驅(qū)動(dòng)電路方案二：采用集成的H橋驅(qū)動(dòng)電路芯片。由于集成的H橋張動(dòng)電路芯片體積小，穩(wěn)定性高，因此選用集成的驅(qū)動(dòng)電路芯片作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片，型號(hào)為L(zhǎng)298N。1.4電機(jī)方案選擇方案一：采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是具有快速啟停能力可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速，啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。工作電壓可達(dá)

5、到36V,4A?？赏瑫r(shí)張動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。適合應(yīng)用于機(jī)器人設(shè)計(jì)及智能小車的設(shè)計(jì)中，如果符合不超過(guò)步進(jìn)電機(jī)所能提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)炬值，就能夠立即使步進(jìn)電機(jī)的啟功或者反轉(zhuǎn)。調(diào)速方式：直流電動(dòng)機(jī)采用PWM信號(hào)平滑調(diào)速。方案二;采用普通直流電機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑，方便，調(diào)整范圍廣，過(guò)載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)極快速啟動(dòng)，制動(dòng)，和反轉(zhuǎn)，能滿足各種不同的特殊運(yùn)行要求。綜上所訴，我們選擇步進(jìn)電機(jī)。1.5電源方案選擇方案一：直接使用AA干電池進(jìn)行供電它的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，但是供電能力差，不易長(zhǎng)時(shí)間供電。方案二;使用11.IV鋰電池電池配合直流穩(wěn)壓整

6、流電路輸入端口接11.IV的鋰電池，經(jīng)電容濾波和L7805穩(wěn)壓后輸出約5v電壓。可保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的輸出電壓。這樣可以提供持久穩(wěn)定的電流，穩(wěn)壓后給單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電?？紤]到系統(tǒng)穩(wěn)定工作的要求，所以選擇方案二：1.6液晶顯示選擇方案一：數(shù)碼管顯示由軟件設(shè)計(jì)高低電平點(diǎn)亮熄滅數(shù)碼管，顯示信息清晰，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布線繁瑣,修改困難方案二：12864中文液品顯示提供8192個(gè)16X16點(diǎn)陣漢字，8個(gè)X4的漢字空間，結(jié)構(gòu)小，內(nèi)置DC-DC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓，布線簡(jiǎn)單，易修改，5V電壓供電，所以選擇方案二。1.7語(yǔ)音報(bào)站選擇方案一：磁帶錄音報(bào)站磁帶存儲(chǔ)信息量大，只能直接受

7、人為按鍵控制，不易受到軟件控制，所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)小車的智能控制。方案二：WT588D-18P語(yǔ)音芯片外掛或者內(nèi)置SPI-Flash,支持2M?32Mbit的SPI-Flash存儲(chǔ)器；內(nèi)嵌DSP高速音頻處理器，處理速度快；12Bit/PWM輸出，音質(zhì)好；PWM輸出可直接推動(dòng)0.5W/8Q揚(yáng)聲器，推挽電流充沛；支持加載WAV音頻格式；支持加載6K?22KHz采樣率音頻；可以受到軟件控制，所我們選擇方案二。1?8設(shè)計(jì)總體要求智能尋跡小車是以單片機(jī)為控制核心的一階閉環(huán)控制系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室條件卜，小車尋跡場(chǎng)地的黑白兩種顏色，發(fā)射管發(fā)出同樣的光強(qiáng)，接收管接收到的光強(qiáng)不同，因此輸出

8、的電壓值不同，給定一個(gè)基