【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 腳相匹配。H橋驅(qū)動(dòng)模塊直流電機(jī)紅外光電循跡傳感器模塊電源模塊單片機(jī)電路路徑小車 TCRT5000模塊：傳感器使用的是脈沖反射式的，這種類型的傳感器具有紅外收發(fā)的功能，調(diào)制信號(hào)帶有交流分量，幾乎不怎么受外環(huán)境的影響。信息的收集模塊即是小車的“眼睛”，實(shí)現(xiàn)黑線識(shí)別并產(chǎn)生不同的電平信號(hào)發(fā)到STC15F104W芯片。然后微控制器發(fā)出命令來(lái)控制驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)控制直流電機(jī)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)小車自主前進(jìn)。L298N驅(qū)動(dòng)模塊：該芯片具備高電壓、輸出電流大、驅(qū)動(dòng)功率強(qiáng)的全橋驅(qū)動(dòng)型芯片，單片 L298N可帶動(dòng)一組直流電機(jī)是十分容易的事情。L298N的使能端控制方法有很多種，因此，對(duì)電路的適應(yīng)性也是非常強(qiáng)的。 直流電機(jī)：這里用了兩個(gè)電機(jī)。電機(jī)的調(diào)速方法有兩種：一是調(diào)節(jié)電壓，二是通過(guò)PWM（脈沖寬度調(diào)制）調(diào)整。供電部分：使用兩組可以充電的5號(hào)12V 700mAh鎳鎘充電電池組。提供可以滿足發(fā)制品運(yùn)輸小車一天的電量。這樣可以在夜間充電，白天工作，不影響工作效率。穩(wěn)壓芯片用的是78L06。 確定總體規(guī)劃。小車沿著黑色引導(dǎo)線前進(jìn)，傳感器收到相應(yīng)信號(hào)，單片機(jī)對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行判定，然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，確?？焖僖苿?dòng)的小車沿著預(yù)定的路線。 主電源使用兩組5號(hào)的可以充電電池組。STC15F104W芯片是主要控制要素。電機(jī)有L298N驅(qū)動(dòng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N控制直流電機(jī)，無(wú)需使用步進(jìn)電機(jī)。L298N是由TTL電平控制，通過(guò)改變芯片控制端的輸入電平，可應(yīng)用于電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止操作，而且L298N還有操作簡(jiǎn)單方便、性能良好等特點(diǎn)。3. 硬件設(shè)計(jì)部分 單片機(jī)電路 單片機(jī)的功能特性描述一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包括兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，就是單片機(jī)內(nèi)部的功能單元；二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備。單片機(jī)即微控制器,集成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)的功能，而不是部分邏輯。簡(jiǎn)而言之：1個(gè)芯片就是1臺(tái)計(jì)算機(jī)。而且占用空間小，簡(jiǎn)直是物美價(jià)廉。STC15F104W單片機(jī)是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS16位微控制器。 晶振電路 本設(shè)計(jì)選用的是12MHZ無(wú)源晶振、2個(gè)22pF電容，使得一個(gè)機(jī)器周期是1μs。晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)，而兩個(gè)電容則是起到并聯(lián)諧振的作用。 復(fù)位電路復(fù)位電路的作用是在上電或復(fù)位過(guò)程中，控制CPU的復(fù)位狀態(tài)：這段時(shí)間內(nèi)讓CPU保持復(fù)位狀態(tài)，而不是一上電或剛復(fù)位完畢就工作，防止CPU發(fā)出錯(cuò)誤的指令、執(zhí)行錯(cuò)誤操作，也可以提高電磁兼容性能。15F系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。施密特觸發(fā)電路是一種波形整形電路，當(dāng)任何波形的信號(hào)進(jìn)入電路時(shí)，輸出在正、負(fù)飽和之間跳動(dòng)，產(chǎn)生方波或脈波輸出。不同于比較器，施密特觸發(fā)電路有兩個(gè)臨界電壓且形成一個(gè)滯后區(qū)，可以防止在滯后范圍內(nèi)之噪聲干擾電路的正常工作。如遙控接收線路，傳感器輸入電路都會(huì)用到它整形。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST引腳上有一個(gè)高電平并維持2個(gè)機(jī)器周期(24個(gè)振蕩周期)以上，則CPU就可以響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。電容器設(shè)計(jì)中采用10 。，通電后，電容充電，RST在一定時(shí)間內(nèi)持續(xù)高電平。而在正常工作狀態(tài)下的微控制器，按下復(fù)位按鈕，也可以在一段時(shí)間內(nèi)使RST持續(xù)高水平，這就完成了電源和開(kāi)關(guān)復(fù)位操作。 單片機(jī)復(fù)位電路圖跟蹤傳感器的工作原理：終端傳感器控制終端，高電平，發(fā)光二極管傳感器不工作，傳感器睡眠，反之，啟動(dòng)傳感器。信號(hào)端子的輸出信號(hào)，當(dāng)黑色，黑色吸收紅外線，紅外反射弱，光敏三極管不導(dǎo)通，信號(hào)輸出高電平；當(dāng)白色，相反，紅外反射很強(qiáng)，光敏三極管輸出低電平。傳感器的靈敏度在一定的范圍里是可以調(diào)節(jié)的，可調(diào)電阻進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，恰當(dāng)增減就可以改變敏感性。此外，對(duì)于位置跟蹤傳感器還應(yīng)該注意到，有兩種方式，一是兩個(gè)緊密放置的黑色邊緣內(nèi)，二是放置在相同的線接近邊緣的黑邊。 傳感器分布傳感器的分布方式有一下幾種：一字型布局就是傳感器按一直線一字排開(kāi)。分為等距與非等距兩種類型。等距排列式不利于在一個(gè)拐彎處的收集準(zhǔn)確信息。M型傳感器布局，M型，M是最合適的路徑規(guī)劃的角點(diǎn)檢測(cè)。整體布局有利于提高彎道車速。活動(dòng)型布局，即矩陣的形狀，由于信息采集比較到位，對(duì)路的適應(yīng)性更強(qiáng)。但是這種方式需要非常多的傳感器，體重就會(huì)增大，甚至?xí)托≤囇b的發(fā)制品重量相當(dāng)，小車移動(dòng)就會(huì)不方便。根據(jù)假發(fā)制品工廠的道路拐角比較多，對(duì)速度還有一定的要求的條件，我選用了M式的。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路部分 L298N引腳結(jié)構(gòu) L298N引腳編號(hào)與功能引腳編號(hào)名稱功能1電流傳感器A在該引腳和地之間接小阻值電阻可用來(lái)檢測(cè)電流2輸出引腳1內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器A的輸出端1，接至電機(jī)A3輸出引腳2內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器A的輸出端2，接至電機(jī)A4電機(jī)電源端電機(jī)供電輸入端,電壓可達(dá)46V5輸入引腳1內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器A的邏輯控制輸入端16使能端A內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器A的使能端7輸入引腳2內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器A的邏輯控制輸入端28邏輯地邏輯地9邏輯電源端邏輯控制電路的電源輸入端為5V10輸入引腳3內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器B的邏輯控制輸入端111使能端B內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器B的使能端12輸入引腳4內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器B的邏輯控制輸入端213輸出引腳3內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器B的輸出端1，接至電機(jī)B14輸出引腳4內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器B的輸出端2，接至電機(jī)B15電流傳感器B在該引腳和地之間接小阻值電阻可用來(lái)檢測(cè)電流 尋跡傳感器電路圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理該電路類的形狀類似于H ，晶體管組成H橋的2條豎著的直線，H中的“一”線是電機(jī). L298N內(nèi)部H橋驅(qū)動(dòng)電路。如圖，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使三極管QQ4或QQ3導(dǎo)通。三極管的傳導(dǎo)可以控制基于電流的電機(jī)轉(zhuǎn)向，通過(guò)電機(jī)從左到右，也可以通過(guò)從右向左。，如果Q1和Q4通，電流流向：Q1→Q4→陰極，電機(jī)正轉(zhuǎn)。對(duì)于三極管Q2和Q3，情況一樣，只是電機(jī)反轉(zhuǎn)。Q1和Q2是不能一起通路的。如果發(fā)生這樣的情況，三極管Q1和Q2同時(shí)導(dǎo)通，那么電流就會(huì)從正極穿過(guò)兩個(gè)三極管直接回到陰極。在這個(gè)時(shí)候，除了晶體管電路，就相當(dāng)于只有導(dǎo)線在電路中，這個(gè)時(shí)候電流非常的大，三極管就會(huì)承受全部電流，容易被損壞。所以，在假發(fā)制品下車上，驅(qū)動(dòng)程序方便地控制晶體管開(kāi)關(guān)電路的用硬件電路。四個(gè)門與和一個(gè)“使能”信號(hào)連接，所以，這個(gè)信號(hào)可以控制整個(gè)電路的開(kāi)關(guān)。4. 軟件規(guī)劃部分 軟件規(guī)劃流程和機(jī)器語(yǔ)