基于步進(jìn)電機(jī)的畫圓小車設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

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1、**大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于步進(jìn)電機(jī)的畫圓小車設(shè)計(jì)畢業(yè)論文第一章緒論智能作為現(xiàn)代的新發(fā)明，是未來生產(chǎn)生活的發(fā)展方向，他可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個(gè)環(huán)境里自動(dòng)的運(yùn)作，不需要人為的管理，可應(yīng)用于科學(xué)勘探等等的用途。智能畫圓小車車就是其中的一個(gè)體現(xiàn)。本次設(shè)計(jì)的基于步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)畫圓小車，采用AT89S52單片機(jī)作為小車的控制核心，通過控制步進(jìn)電機(jī)的控制可以讓小車自己在地上畫圓，實(shí)現(xiàn)智能。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，較容易實(shí)現(xiàn)，但具有高度的智能化、人性化，一定程度體現(xiàn)了智能。1.1背景移動(dòng)機(jī)器人作為現(xiàn)代高科技的集成體，是21世紀(jì)的科技制高點(diǎn)之一。移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)

2、的發(fā)展，應(yīng)該說它是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)綜合性的結(jié)果。同時(shí)，它為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一門有著重大影響的科學(xué)技術(shù)，它的發(fā)展歸功于在第二次世界大戰(zhàn)后各國加強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)的投入，而移動(dòng)對(duì)機(jī)器人的研究成果又提高了本國的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。比如說日本，戰(zhàn)后以后開始進(jìn)行汽車工業(yè)，這時(shí)候由于它人力的缺乏，它迫切需要一種機(jī)器人來進(jìn)行大批量的制造，提高生產(chǎn)效率降低人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這是社會(huì)發(fā)展需求本身的一個(gè)需求。另一方面它也是生產(chǎn)力發(fā)展的需求的必然結(jié)果，也是人類自身發(fā)展的必然結(jié)果，人們?cè)诓粩嗵接懽匀弧⒄J(rèn)識(shí)自然、改造自然過程中，需求一種能夠解放人的自動(dòng)化裝置。那么這種自動(dòng)化裝

3、置就是代替人們能夠從事復(fù)雜和繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)不可達(dá)到的世界的認(rèn)識(shí)和改造，這也是人們?cè)诳萍及l(fā)展過程中的一個(gè)客觀需要。但另一方面，盡管人們有各種各樣的好的想法，但是它也歸功于電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)及制造技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生提供了強(qiáng)大的技術(shù)保證。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀34**大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文機(jī)器人技術(shù)是一個(gè)國家高技術(shù)實(shí)力的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，它涉及到多個(gè)學(xué)科，機(jī)械、電工、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)測量、人工智能、傳感技術(shù)等等，是眾多領(lǐng)域的高科技。而移動(dòng)機(jī)器人比賽就是機(jī)器人技術(shù)的一個(gè)重要研究方向，目前許多國家己經(jīng)把移動(dòng)機(jī)器人比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性

4、手段。移動(dòng)機(jī)器人比賽是一種高科技對(duì)抗活動(dòng)，各國專家學(xué)者通過移動(dòng)機(jī)器人競賽，不斷推進(jìn)了在競賽型移動(dòng)機(jī)器人方面的研究，不斷改進(jìn)機(jī)器人尋址速度和算法研究，試圖讓機(jī)器人更接近智能化，它集高科技、娛樂和比賽于一體，引起了各國的廣泛關(guān)注和極大興趣，從而推動(dòng)了移動(dòng)機(jī)器人研究的熱潮。1.2設(shè)計(jì)本作品的意義通過獨(dú)立設(shè)計(jì)并制作一輛具有簡單畫圓的小車，通過查閱資料了解目前專業(yè)的發(fā)展情況，獲得項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)的能力，對(duì)所學(xué)的模擬電路，數(shù)字電路，單片機(jī)應(yīng)用和PCB制作方法進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，為未來設(shè)計(jì)出適合工業(yè)生產(chǎn)和生活的智能產(chǎn)品。本人是電子愛好者，需要幫助的可以加QQ3

5、54634241.34**大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第二章硬件的設(shè)計(jì)系統(tǒng)底層電路的功能主要包括：由單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)芯片ULN2003使小車按照設(shè)定的程序轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到智能畫圓的目的。系統(tǒng)采用模塊化的硬件設(shè)計(jì)方法，綜合底層電路功能，因此硬件部分主要包括電源電路、單片機(jī)小系統(tǒng)電路、ULN2003步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、LCD1602液晶顯示電路、按鍵電路。本章將對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)的說明。下圖為硬件結(jié)構(gòu)總體框圖：單片機(jī)電源電路震蕩電路復(fù)位電路LCD1602顯示模塊步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)按鍵電路M圖一硬件總體結(jié)構(gòu)圖2.1電源電路因?yàn)閱纹瑱C(jī)、LCD1602液晶、34**大學(xué)畢業(yè)設(shè)

6、計(jì)論文ULN2003和步進(jìn)電機(jī)工作電源均為+5V，且底層電路功耗較小，電源采用電池供電。采用LM7805三端穩(wěn)壓片即可滿足要求。采用7805三端穩(wěn)壓片即可滿足要求。在使用時(shí)LM7805輸入輸出端加上濾波電容使輸出的電壓更穩(wěn)定。而且還設(shè)計(jì)了開關(guān)和電源指示等，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)更人性化，方便用戶使用。用三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。具體電路圖如下：圖二電源電路2.2單片機(jī)小系統(tǒng)電路單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路，或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工

7、作的系統(tǒng).?對(duì)51系列單片機(jī)來說,最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路等。單片機(jī)接口電路主要用來連接計(jì)算機(jī)和其它外部設(shè)備。這里我們使用Atmel公司生產(chǎn)的AT89S52單片機(jī)。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)

8、用。AT89S52各引腳功能介紹：VCC：AT89S52電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。34**大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文XTAL1：單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反向放大器輸出端