基于51單片機的智能循跡小車設計(編輯修改稿)
2025-07-25 00:35 本頁面
【文章內容簡介】 驅動，車體尾部裝一個萬向輪。這樣，當兩個直流電機轉向相反同時轉速相同時就可以實現(xiàn)電動車的原地旋轉，由此可以輕松的實現(xiàn)小車不同角度的轉彎。為了電路設計簡單，采用電機專用驅動芯片L298，其驅動電流大，瞬時電流最高可達2A，為電機驅動專門設計，工作穩(wěn)定可靠。L298是SGS公司的產品，比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298，內部同樣包含4通道邏輯驅動電路?？梢苑奖愕尿寗觾蓚€直流電機，或一個兩相步進電機。L298可接受標準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2．5 A，可驅動電感性負載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅動2個電動機，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動機，本實驗裝置我們選用驅動一臺電動機。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉。EnA，EnB接控制使能端，控制電機的停轉。 根據直流電機穩(wěn)態(tài)運行方程式： U＝CeФN＋RaIa其中:Ф為電機每極磁通量； Ce為電動勢常數(shù)； N為電機轉數(shù)； Ia為電樞電流； Ra電樞回路電阻。電機轉數(shù)N為0，電機的電流急劇增加，時間過長將會使電機燒壞。但電機起動時，電機中線圈中的電流也急劇變大，因此我們必須把這兩種狀態(tài)分開。長延時電路可把這兩種狀態(tài)區(qū)分出來。長延時電路工作原理：當Rs1過流U5A產生一個負脈沖經過微分后，脈沖觸發(fā)555的2腳，電路置位，3腳輸出高電平，由于放電端7腳開路，C1，R5及U6A組成積分器開始積分，電容C1上的充電電壓線性上升，延時運放積分常數(shù)為100R5C1。當C1上充電電壓，即6腳電壓超過2／3 VCC，555電路復位，輸出低電平。電機啟動時間一般小于0．8 s，C1充電時間一般為0．8～1 s。U5A輸出電平與555的3腳輸出電平經U7相或，如果U5A輸出低電平大于C1充電時間，U7在C1充電后輸出低電平由與門U8輸入到L298的6腳ENA端使電機停止。如果U5A的輸出電平小于C1充電時間，6腳不動作電機的正常啟動。長延時電路吸收電機啟動過流電壓波形，從而使電機正常啟動。L298內部同樣包含4通道邏輯驅動電路。圖2是其引腳圖：圖215腳是輸出電流反饋引腳，在通常使用中這兩個引腳也可以直接接地。圖3是其與51單片機和直流電機連接的電路圖。圖3四、電路原理圖及硬件調試在安裝時我們保證兩個驅動電機同軸，當小車前進時，左右兩驅動輪與后萬向輪形成了三點結構。這種結構使得小車在前進時比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)后輪過低而使左右兩驅動輪驅動力不夠的情況。為了防止小車重心的偏移，后萬向輪起支撐作用。原理圖的繪制和注意事項（1）蜂鳴器驅動電路一般都包含以下幾個部分：一個三極管、一個蜂鳴器、一個續(xù)流二極管。蜂鳴器本質上是一個感性元件，其電流不能瞬變，因此必須有一個續(xù)流二極管提供續(xù)流。否則，在蜂鳴器兩端會產生幾十伏的尖峰電壓，可能損壞驅動三極管，并干擾整個電路系統(tǒng)的其它部分。（2）在設計原理圖時注意上拉電阻，下拉電阻的使用，在必要時要加阻值合適的電阻，是電路更加完善。 電路原理圖：單片機最小系統(tǒng)原理圖（圖4）圖4蜂鳴器及倒車顯示原理圖（圖5）圖5數(shù)碼管顯示原理圖（圖6）圖6L298電機驅動原理
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