基于單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì)_畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-09-30 14:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 第 3 章系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)與原理分析 L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見的是 15腳 MULTIWATT 封裝的 L298N，內(nèi)部同樣包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路?？梢苑奖愕尿?qū)動(dòng)兩個(gè)直流 電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。 L298N 芯 片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四 相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直 接用單片機(jī)的 IO口提供信號(hào)；而且電路簡單，使用比較方便。 L298N 可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電平信號(hào) VSS， VSS 可接 4． 5～ 7 V電壓。 4腳 VS接電源電壓， VS 電壓范圍 VIH 為＋ 2． 5～ 46 V。輸出電流可達(dá) 2． 5 A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1 腳和 15 腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采 樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。L298 可驅(qū)動(dòng) 2個(gè)電動(dòng)機(jī)， OUT1， OUT2 和 OUT3， OUT4 之間可分別接電動(dòng) 機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)。將引腳接輸入控制 電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 ENA， ENB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。 在 L298N 的輸出端分別正確的接上小車的左右兩個(gè)直流 電機(jī)，通過 L298N 的輸出電流控制左右兩個(gè)直流電機(jī)的停止或者前進(jìn)，例 如左輪不轉(zhuǎn)右輪向前就做左轉(zhuǎn)的動(dòng)作，右輪不轉(zhuǎn)左輪向前就做右轉(zhuǎn)的動(dòng)作，如圖 。 圖 L298N引腳圖 信號(hào)檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì)與原理分析 小車循跡原理 是小車 在畫有黑線的白紙 “ 路面 ” 上行駛，由于黑線和白紙對(duì)光線的反射系數(shù)不同，可根 據(jù)接收到的反射光的強(qiáng)弱來判斷 “ 道路 ” — 黑線。筆者在該?；趩纹瑱C(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 8 塊中利用了簡單、應(yīng)用也比較普遍的檢測(cè)方法 —— 紅外探測(cè)法。 紅外探測(cè)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(diǎn)。在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光， 當(dāng)紅外光遇到白色地面時(shí)發(fā)生漫發(fā)射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到 黑線則紅外光被吸收，則小車上的接收管接收不到信號(hào) ，再通過 LM324作比較器來采集高低電平，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的檢 測(cè)。避障亦是此原理。電路圖如圖 所示 。 市面上有很多紅外傳感器，在這里我選用 TCRT5000 型光電對(duì)管。 圖 圖 循跡原理圖 河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 主控電路的設(shè)計(jì)與原理分析 本模塊主要是對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行分析，同時(shí)控制 電機(jī)，起停。以及再檢測(cè)到障礙 做出反映的作用 。其電路圖如圖。 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROMFLASH PROGRAMABLE AND ERASABLE READ ONLY MEMORY ）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 ATMEL 搞密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 STC89C52RC 單片機(jī)引腳圖如圖 所示。 圖 STC89C52RC 單片機(jī)引腳圖 STC89C52RC 具體介紹如下： （ 1）主電源引腳（ 2 根） VCC(PIN40)：電源輸入，接＋ 5V電源 GND(PIN20)：接地線 （ 2）外接晶振引腳（ 2根） XTAL1(PIN19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 XTAL2(PIN20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 （ 3）控制引腳（ 4根） RST/VPP(PIN9)：復(fù)位引腳，引腳上出 現(xiàn) 2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 ALE/PROG(PIN30)：地址鎖存允許信號(hào) 基于單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 10 PSEN(PIN29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(PIN31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部 程序存儲(chǔ)器讀指令 。 （ 4）可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 單片機(jī)有 4組 8位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3口，每個(gè)口有 8位（ 8根引腳），共 32 根。 PO口（ PIN39～ PIN32）： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1口（ PIN1～ PIN8）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線， 名稱為 ～ P2口（ PIN21～ PIN28）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口線，名稱為 ～ P3口（ PIN10～ PIN17）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口線，名稱為 ～ STC89C52RC 主要功能 如表 。 表 STC89C52RC主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51指令系統(tǒng) 8K可反復(fù)擦寫 FLASH ROM 32個(gè)雙向 I/O口 256X8BIT內(nèi)部 RAM 3個(gè) 16位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHZ 2個(gè)串行中斷 可編程 UART串行通道 2個(gè) 外部中斷源 共 6個(gè)中斷源 2個(gè)讀寫中斷口線 3級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 直流電機(jī)電路的設(shè)計(jì)與原理分析 +5V：芯片電壓 5V。 VCC：電機(jī)電壓，最大可接 50V。 GND：共地接法。 A~D：輸出端，接電機(jī)。 A~D+ ：為步進(jìn)電機(jī)公共端，模塊上接了 VCC。 EN EN2：高電平有效， EN EN2分別為 IN1和 IN IN3和 IN4的使能端。 IN1~ IN4：輸入端，輸入端
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