基于89s51單片機的循跡小車設計報告(編輯修改稿)
2025-05-08 22:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 情況經(jīng)單片機處理后發(fā)出相應的 PWM 波對舵機進行轉(zhuǎn)向的控制?！ ‰姍C驅(qū)動模塊采用Ｈ橋驅(qū)動，通過 PWM 波對電機進行控制，以實現(xiàn)對小車速度的調(diào)節(jié)?；?89s51 單片機的循跡小車設計報告第 4 頁 共 10 頁第三章 硬件電路的設計 單片機最小系統(tǒng)小車采用 atmel 公司的 at89s52 單片機作為控制芯片，圖 31 是其最小系統(tǒng)電路。主要包括：時鐘電路、電源電路、復位電路。其中各個部分的功能如下：時鐘電路：給單片機提供一個外接的 16MHz 的石英晶振。電源電路：給單片機提供 5V 電源。復位電路：在電壓達到正常值時給單片機一個復位信號。圖 31 單片機最小系統(tǒng)原理圖 傳感器電路光電尋線方案一般由多對紅外收發(fā)管組成，通過檢測接收到的反射光強，判斷黑白線。原理圖由紅外對管和電壓比較器兩部分組成，紅外對管輸出的模擬電壓通過電壓比較器轉(zhuǎn)換成數(shù)字電平輸出到單片機?；?89s51 單片機的循跡小車設計報告第 5 頁 共 10 頁32 賽道檢測原理圖： 電源電路設計模型車通過自身系統(tǒng)，采集賽道信息，獲取自身速度信息，加以處理，由芯片給出指令控制其前進轉(zhuǎn)向等動作，各部分都需要由電路支持，電源管理尤為重要。在本設計中，51 單片機使用 5V 電源，電機及舵機使用 6V 電源?？紤]到電源為充電電池組，額定電壓為 ，實際充滿電后電壓則為 ，所以單片機及傳感器模塊采用 7805 穩(wěn)壓后的 5V 電源供電，舵機及電機直接由電池供電。 舵機及電機驅(qū)動電路設計 舵機的驅(qū)動電路比較簡單，電源直接由電池組提供，其輸入信號為單片機輸出的 pwm 波。本系統(tǒng)使用的電機驅(qū)動板為一個由分立元件制作的直流電動機可逆雙極型橋式驅(qū)動器，其功率元件由四支N溝道功率MOSFET管組成，由此電路，通過設置51輸出的PWM波的占空比可以達到控制電機轉(zhuǎn)速的效果。33 H 橋驅(qū)動電路基于 89s51 單片機的循跡小車設計報告第 6 頁 共 10 頁第四章 軟件系統(tǒng)的實現(xiàn) 主程序設計單片機系統(tǒng)需要接收路徑識別電路的信號，采用某種路徑搜索算法進行尋線判斷，進而控制舵機和直流驅(qū)動電機的工作。小車系統(tǒng)的軟件使用 C 語言實現(xiàn)。主體控制框架：模型車采用的控制方法是根據(jù)傳感器采集到的路況信息，通過計算得到具體的方向偏移量和速度，控制小車的行走狀態(tài)。 程序思路 智能車利用了一字形排布的８個傳感器來探測道路，并將每個傳感器采集到的信息轉(zhuǎn)換成了數(shù)字電平。因此８個傳感器的數(shù)據(jù)正好構成一個字節(jié)，由單片機Ｐ２口讀入。 由于讀入的數(shù)據(jù)并不方便直接參與控制計算，因此先將該數(shù)據(jù)集分成１６類，分別對應于小車不同的位置信息，由 015 表示，其中０表示引導線位于小車最左側(cè)，7 表示引導線位于小車中部，14 表示引導線位于小車最右側(cè)，15 表示未檢測到引導線或其他錯誤情況?！ ⑸厦娴霓D(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為控制計算的反饋輸入，與７相減即得到小車偏差信息，然后通過增量型 pid 算法計算出舵機的控制信息?！ ⑿≤嚻钚畔⒌奈⒎肿鳛樗俣?pid 的輸入，依然通過增量型 pid 算法得到電機的控制信息。至此小車完成一次控制周期?！ ∮捎?at89s51 單片機沒有 PWM 模塊，因此需要通過通用 I/O 口進行模擬來輸出舵機和電機所需的 PWM 波。 可以分別使用一個定時器來作為一路 PW
規(guī)章制度相關推薦
鄂ICP備17016276號-1