【正文】 轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風(fēng)扇等?？梢跃鶆蚨?jīng)濟(jì)地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。特點一、調(diào)速性能好。直流電機(jī)的勵磁方式是指對勵磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵磁磁通勢而建立主磁場的問題。二、硬件設(shè)計及制作 。紅外發(fā)射傳感器發(fā)射信號后，當(dāng)小車前方?jīng)]有障礙的時候，紅外接收傳感器沒有接收到信號。當(dāng)小車偏離白色路線時，其中一個傳感器將能檢測到白線信號，把檢測信號發(fā)給單片機(jī)控制系統(tǒng)處理后，控制系統(tǒng)發(fā)出信號對下車軌跡予以糾正。為實現(xiàn)循跡功能，在小車底盤上共裝有3個紅外反射式光電傳感器。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計小車采用多層結(jié)構(gòu)，最下層為底盤，底盤是直接購買散裝零件來自己組裝，其完工后的形狀如右圖：循跡原理本智能小車通過紅外探測法實現(xiàn)循跡功能。機(jī)電一體化技術(shù)綜合設(shè)計與實踐（設(shè)計及制作說明）項目名稱：＿＿循跡小車設(shè)計及制作 ＿＿系 部：＿＿＿機(jī)電工程系＿＿＿＿＿＿專 業(yè)：＿＿機(jī)電一體化技術(shù)＿＿＿＿＿班 級：＿＿＿＿機(jī)電0811＿＿＿＿＿＿姓 名：＿＿＿＿＿黃鴻濤＿＿＿＿＿＿指導(dǎo)老師：＿何用輝、林章振、馬孝榮＿＿福 建 信 息 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院2目 錄一、 系統(tǒng)設(shè)計與介紹……………………………………………………… 1系統(tǒng)功能…………………………………………………………… 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………… 1循跡原理…………………………………………………………… 1避障原理…………………………………………………………… 2二、 硬件設(shè)計及制作……………………………………………………… 2 電源模塊…………………………………………………………… 2 電源模塊制作…………………………………………………… 2 驅(qū)動模塊…………………………………………………………… 2 直流電動機(jī)及其控制介紹……………………………………… 3 驅(qū)動芯片L298N介紹…………………………………………… 6 驅(qū)動電路設(shè)計…………………………………………………… 7 驅(qū)動模塊制作…………………………………………………… 8 循跡模塊…………………………………………………………… 8 反射式光電傳感器TCRT5000介紹…………………………… 8 傳感器電路設(shè)計………………………………………………… 9 ……………………………………………… 9 避障模塊…………………………………………………………… 10 ………………………………………………… 10 傳感器電路設(shè)計………………………………………………… 10 …………………………………………………… 12 控制系統(tǒng)…………………………………………………………… 12 AT89S52介紹………………………………………………… 12 時鐘電路與復(fù)位電路設(shè)計……………………………………… 13……………………………………………… 14 控制模塊制作…………………………………………………… 15三、軟件設(shè)計………………………………………………………………… 15 程序構(gòu)架及流程圖………………………………………………… 15 主程序和初始化程序設(shè)計設(shè)計…………………………………… 16 延時程序設(shè)計……………………………………………………… 16 小車前進(jìn)程序設(shè)計………………………………………………… 17 右轉(zhuǎn)微調(diào)…………………………………………………………… 17 左轉(zhuǎn)微調(diào)…………………………………………………………… 17 左轉(zhuǎn)90度…………………………………………………………… 18 循跡子程序………………………………………………………… 18 避障子程序………………………………………………………… 19四、系統(tǒng)調(diào)試………………………………………………………………… 19 硬件調(diào)試…………………………………………………………… 19 …………………………………………………… 19 …………………………………………………… 20 軟件調(diào)試…………………………………………………………… 20五、實習(xí)小結(jié)………………………………………………………………… 22六、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………… 24七、附錄……………………………………………………………………… 25附錄一：車體結(jié)構(gòu)設(shè)計三維CAD圖…………………………………… 25附錄二：電路原理圖……………………………………………………… 27附錄三：程序清單………………………………………………………… 28附錄四：車體實物圖……………………………………………………… 31一、 系統(tǒng)設(shè)計與介紹本循跡/避障小車系統(tǒng)主要采用了at89s52單片機(jī)芯片作為控制系統(tǒng)，以3個以反射式光電傳感器TCRT5000為信號采集元件的循跡模塊，以紅外傳感器為信號采集元件的避障模塊，以L298N的芯片處理減速直流電機(jī)的驅(qū)動模塊，以及4個電池組成的電源來提供系統(tǒng)及驅(qū)動模塊的電源。紅外探測法，即利用紅外線在不同顏色的物理表面具有不同的反射性質(zhì)的特點。其并列安裝位置在下車的最前方。當(dāng)小車遇上節(jié)點的時候，三個傳感器同時檢測到白線信號，把檢測信號發(fā)給單片機(jī)。小車?yán)^續(xù)前進(jìn)。我們買了帶線的電池盒把4節(jié)電池裝入，引線接入驅(qū)動模塊。 根據(jù)勵磁方式的不同，直流電機(jī)可分為下列幾種類型：1．他勵直流電機(jī)2．并勵直流電機(jī)3．串勵直流電機(jī)4．復(fù)勵直流電機(jī)。所謂“調(diào)速性能”，是指電動機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。因此，凡是在重負(fù)載下起動或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷揚機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都用直流 電動機(jī)拖動構(gòu)造分為兩部分：定子與轉(zhuǎn)子。起動由于電機(jī)電樞回路電阻和電感都較小，而轉(zhuǎn)動體具有一定的機(jī)械慣性，因此當(dāng)電機(jī)接通電源后，起動的開始階段電樞轉(zhuǎn)速以及相應(yīng)的反電動勢很小，起動電流很大。 　　為了限制起動電流，常在電樞回路內(nèi)串入專門設(shè)計的可變電阻,其原理接線見圖1。但對于某些特殊需要，例如城市電車雖經(jīng)常動，為了簡化設(shè)備，減輕重量和操作維修方便，通常采用串電阻起動方法?？刂圃碇绷麟妱訖C(jī)是通過PWM來實現(xiàn)控制調(diào)速的 。沖量指窄脈沖的面積。其輸出電流I(t)對不同窄脈沖時的響應(yīng)波形如圖b所示。用傅里葉級數(shù)分解后將可看出，各i(t)在低頻段的特性將非常接近，僅在高頻段有所不同。圖3 用PWM波代替正弦半波要改變等效輸出正弦波幅值，按同一比例改變各脈沖寬度即可。分辨率也就是占空比最小能達(dá)到多少，如8位的PWM，理論的分辨率就是1：255(單斜率)， 16位的的PWM理論就是1：65535(單斜率)。 這個就是單斜率?？梢?，雙斜率的計數(shù)時間多了一倍，所以輸出的PWM頻率就慢了一半，但是分辨率卻是1：(80+80) ＝1：160，就是提高了一倍。該芯片的主要特點是:工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V。L298對直流電機(jī)控制的邏輯真值表輸入輸出Ven=HC=H；D=L正轉(zhuǎn)C=L；D=H反轉(zhuǎn)C=D制動