循跡小車(chē)的設(shè)計(jì)與制作-文庫(kù)吧
2025-05-16 23:01 本頁(yè)面
【正文】 緒論 本設(shè)計(jì)是一種基于單片機(jī)控制的簡(jiǎn)易自動(dòng)尋跡小車(chē)系統(tǒng)，其研究意義涵蓋了工業(yè)、生活、勘探以及人類(lèi)關(guān)注的探月工程。設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)出一款可以自主按照人類(lèi)預(yù)設(shè)的軌跡行走（或者完全自主行走）并完成指定任務(wù)的小車(chē)。從設(shè)計(jì)的功能要求出發(fā)，設(shè)計(jì)包括小車(chē)機(jī)械構(gòu)成設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。我采用 簡(jiǎn)易三 輪構(gòu)架式，用 前 輪驅(qū)動(dòng) 及 換向的控制模式。控制系 統(tǒng)以 STC89C52 為控制核心 , 用單片機(jī)產(chǎn)生 PWM 波，控制小車(chē)速度。利用紅外光電傳感器對(duì)路面黑色軌跡進(jìn)行檢測(cè) ,并確定小車(chē)當(dāng)前的位置狀態(tài)，再將路面檢測(cè)信號(hào)反饋給單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)予以分析判斷 ,及時(shí)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)以調(diào)整小車(chē)轉(zhuǎn)向 ,從而使小車(chē)能夠沿著黑色軌跡自動(dòng)行駛 ,實(shí)現(xiàn)小車(chē)自動(dòng)尋跡的目的。 關(guān)鍵詞 ： 循跡小車(chē)，單片機(jī)，紅外傳感器 3 方案選擇 （ 1）主控芯片的選擇 圖 1 AT89C51最小系統(tǒng) 小車(chē)采用 STC89C52 單片機(jī)作為控制芯片， 圖 1 是其最小系統(tǒng)電路。主要包括：時(shí)鐘電路、電源電路、復(fù)位電路。其中各個(gè)部分的功能如下： 時(shí)鐘電路：給單片機(jī)提供一個(gè)外接的 12MHz 的石英晶振。 電源電路：給單片機(jī)提供 5V 電源。 復(fù)位電路：在電壓達(dá)到正常值時(shí)給單片機(jī)一個(gè)復(fù)位信號(hào)。 （ 2）驅(qū)動(dòng)電路的選擇 采用 L298N 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò) PWM 脈寬平滑調(diào)速控制直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。工作電壓高，其最高工作電壓可達(dá)4 46V，輸出電流大，其瞬間峰值電流可達(dá) 3A，持續(xù)工作電流為 2A；額定功率 25W。內(nèi)含兩個(gè) H 橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用 來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線(xiàn)圈等感性負(fù)載。 （ 3）傳感器的選擇 本題目中循跡小車(chē)需要在跑道上尋找到由黑色膠帶形成的路徑，根據(jù)紅外線(xiàn)在白色環(huán)境中可反射被接收管接收，而在黑色環(huán)境中紅外線(xiàn)被吸收無(wú)法反射因此 接收管無(wú)法接收到紅外線(xiàn)信號(hào)的特性 選擇紅外對(duì)管為本題目傳感器。 （ 4）電機(jī)的選擇 采用直流減速電機(jī)。直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重量輕，裝配簡(jiǎn)單，使用方便。由于
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