基于51單片機(jī)的自動巡線避障小車(編輯修改稿)
2025-07-16 13:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 觸發(fā)器件，內(nèi)含6個(gè)獨(dú)立的出發(fā)倒相器，在正邏輯中它們執(zhí)行波形整形和倒相功能；它也是5V電源供電且不需要外圍元件。圖5 TTL轉(zhuǎn)換電路、L298N電機(jī)驅(qū)動模塊圖6 電機(jī)控制電路[7]該模塊采用了L298N雙H橋直流電機(jī)驅(qū)動芯片，驅(qū)動電機(jī)部分VIN采用+9V直流電源供電，同時(shí)模塊上安裝了L78M05穩(wěn)壓器對vin的輸入進(jìn)行穩(wěn)壓，邏輯部分VCC采用+5V供電，小車運(yùn)行時(shí)通過單片機(jī)向該模塊4腳輸入控制信息來控制小車電機(jī)的轉(zhuǎn)速。其電路如圖6 、8 圖8 接口電路圖7 穩(wěn)壓電路 、L298N簡介L298N內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路?？梢苑奖愕尿?qū)動兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)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；用單片機(jī)的IO口提供信號；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 A，可驅(qū)動電感性負(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。L298可驅(qū)動2個(gè)電動機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動機(jī)。控制邏輯見表2[8]電機(jī)旋轉(zhuǎn)方式控制端IN1控制端IN2控制端IN3控制端IN4輸入PWM信號改變脈寬可調(diào)速調(diào)速端A調(diào)速端BM1正轉(zhuǎn)10//1/反轉(zhuǎn)01//1/停止00//1/M2正轉(zhuǎn)//10/1反轉(zhuǎn)//01/1停止00///機(jī)械部分 小車采用了四個(gè)直流電機(jī)為其提供動力，這使其具有較大動力，可以在較大的坡道上行駛；同時(shí)，小車的四輪底盤設(shè)計(jì)，使得小車的直線行駛性能較強(qiáng)，不會出現(xiàn)方向跑偏的現(xiàn)象，同時(shí)轉(zhuǎn)向時(shí)的方向感較好；小車的電路部分均用銅柱及螺絲固定在底盤上，使其具有很好的穩(wěn)定性；除此之外，在接線方面，各模塊之間均采用杜邦線進(jìn)行連接，主控板上焊接了單片機(jī)插座，這些為小車提供了充足的再開發(fā)空間。第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)開始、程序流程圖如圖9設(shè)置初始值啟動電機(jī)Y避障檢測到障礙物？NN檢測到黑線？Y避線停止圖9 程序流程圖、程序設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)編程部分采用C語言編寫完成，應(yīng)用模塊化的設(shè)計(jì)方法，各子程序做為實(shí)現(xiàn)各部分功能和過程，通過主程序不斷對子程序的調(diào)用完成PWM脈寬控制、延時(shí)以及電機(jī)轉(zhuǎn)動方向控制等部分的設(shè)計(jì)。單片機(jī)資源分配如下表3：表3EN1左下方傳感器左電機(jī)端口2右電機(jī)端口2右前方傳感器EN2右下方傳感器左電機(jī)端口1右電機(jī)端口1左前方傳感器①PWM脈寬控制：。中斷程序如下：void time0(void)interrupt 1{i++。j++。if(i=pro_right) {en1=1。} else en1=0。if(i==40) {en1=~en1。i=0。}if(j=pro_left) {en2=1。} else en2=0。if(j==40) {en2=~en2。j=0。}TH0=(65536100)/256。TL0=(65536100)%256。}②左右轉(zhuǎn)向子程序：通過改變左右PWM波的占空比，來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度控制；當(dāng)小車需要左轉(zhuǎn)彎時(shí)，將控制左側(cè)電機(jī)的PWM波占空比設(shè)置為0，右側(cè)設(shè)置為20；當(dāng)小車需要右轉(zhuǎn)時(shí)則相反。左轉(zhuǎn)彎子程序：void turn_left(){pro_right=0。pro_left=20。left1=1。left2=0。right1=1。right2=0。 }右轉(zhuǎn)彎子程序：void turn_right(){pro_right=40。pro_left=0。left1=1。left2=0。right1=1。right2=0。}③小車在遇到障礙物時(shí)將首先運(yùn)行后退程序，之后轉(zhuǎn)向；后退子程序是通過改變電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制位而實(shí)現(xiàn)的。程序如下：void turn_back(){left1=0。left2=1。right1=0。right2=1。 pro_right=20。pro_left=20。}第五章 結(jié)束語本系統(tǒng)采用MSC51系列單片機(jī)STC89C5
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