智能小車尋跡論文(編輯修改稿)
2025-07-25 04:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)框圖3. 硬件部分設(shè)計(jì)直流電動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上的工作原理是一臺(tái)裝有換向裝置的交流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是由于帶電導(dǎo)體在磁場中受到了電磁力的作用，并且形成了電磁轉(zhuǎn)矩，從而推動(dòng)轉(zhuǎn)子，使得電動(dòng)機(jī)得以運(yùn)行。直流電動(dòng)機(jī)有如下兩個(gè)個(gè)特點(diǎn)：外加電壓是通過電刷和換向器再加到線圈，而不是直接加到線圈。電磁轉(zhuǎn)矩的方向不變。這一現(xiàn)象是因?yàn)殡姌袑?dǎo)體中的電流是隨著其所處磁極極性的改變方向。電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片選用L298作為驅(qū)動(dòng)芯片。工作穩(wěn)定電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由單片機(jī)提供，信號(hào)經(jīng)過光耦隔離后，傳至PWM控制芯片L298N，通過L298N的輸出腳與兩個(gè)電機(jī)相連。小車電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路圖如附錄1所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊PCB硬件圖如附錄2所示。 LDC1000傳感器模塊LDC1000芯片是采用四線制SPI的連接方式，而單片機(jī)芯片對(duì)LDC1000芯片的連接、控制以及讀取數(shù)據(jù)是通過SPI連接（SDI、SDO、SCLK、CSB）實(shí)現(xiàn)的。在SPI通信的過程中，LDC1000扮演下位機(jī)的角色。而像Q表那樣測試線圈的電感量并不同于LDC1000芯片的電感檢測。LDC1000芯片是可以檢測與相連的測試線圈和外部的金屬物體之間的空間位置關(guān)系，所以LDC1000在各種環(huán)境條件下都可以很好的檢測到外部金屬，因?yàn)長DC1000可以很容易就可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的電感檢測，只需要外接一個(gè)自制線圈或者PCB線圈就可以了。LDC1000原理圖如附錄3所示。 電源模塊電源是小車系統(tǒng)的動(dòng)力組成，電源主要是給單片機(jī)芯片和外圍電路提供5V電壓，同時(shí)為小車的電動(dòng)機(jī)提供12V電壓。要想小車的控制和行駛穩(wěn)定，、5V和177。12V，并且電路紋波要小，盡量排除電源對(duì)芯片控制的干擾。電源原理圖如附錄4所示，電源PCB硬件圖如附錄5所示。4. 軟件部分設(shè)計(jì) 大體思路 C語言簡介單片機(jī)的程序編程，應(yīng)用系統(tǒng)可以使用C語言，也可用匯編語言。因?yàn)樗亲顬榻咏鼨C(jī)器語言，所以直接，簡潔，緊湊和高執(zhí)行效率的單片機(jī)匯編語言程序的操作效率高。但不同的單片機(jī)匯編語言有差異，在一個(gè)單一的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)不能直接應(yīng)用到其他單片機(jī)上，很不容易移植，程序的可讀性相當(dāng)差。此外，但較大規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用軟件開發(fā)的工作量是非常大的。C語言編寫的，與此相反，良好的便攜性，并非常接近自然語言，可以用少量語言完成相同的功能，入門易，編程效率高，程序的可讀性高。也可以將匯編語言嵌入C語言程序中，以滿足有特殊要求的性能或操作。因此，在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用程序開發(fā)，C語言逐漸成為主要的編程語言。單片機(jī)作為一種集成的電路芯片，使用的是超大規(guī)模的集成電路技術(shù)。單片機(jī)不僅包括了有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器cpu、只讀存儲(chǔ)器rom、隨機(jī)存儲(chǔ)器ram、多種I/O接口、計(jì)時(shí)器/定時(shí)器以及中斷系統(tǒng)等功能，有一些單片機(jī)還包括了脈寬調(diào)制電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路、A/D轉(zhuǎn)換器、模擬多路轉(zhuǎn)換器等功能。把這些電路集成到一塊硅片上就構(gòu)成了一個(gè)小但是完全的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速。單片機(jī)的全稱是單芯片微型計(jì)算機(jī)，它的芯片上集成了包括CPU，RAM，ROM，各種I/O接口和定時(shí)計(jì)數(shù)器的硬件。單片機(jī)就其組成而言，就是一個(gè)計(jì)算機(jī)，它擁有的指令可以運(yùn)用于許多控制技術(shù)，同時(shí)還具有多種硬件的支持。因?yàn)樗哂卸鄠€(gè)優(yōu)良的特性，所以自問世以來它就被人們廣泛應(yīng)用。目前，單片機(jī)廣泛應(yīng)用于鼠標(biāo)、機(jī)械鍵盤等電腦外設(shè)，手環(huán)、跑鞋等智能穿戴設(shè)備以及各種家用電器中。基于單片機(jī)的循跡小車系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)模塊化，同時(shí)制作起來也非常方便。通過金屬傳感器探測到小車與軌道的相對(duì)位置，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)芯片，芯片實(shí)時(shí)分析并計(jì)算小車行駛的方向，并且校正小車輪胎運(yùn)行的速度，達(dá)到小車智能循跡的功能。另外，現(xiàn)在的人越來越離不開智能化的機(jī)器和設(shè)備，如：不管是人類對(duì)太空的探索，替代單調(diào)簡單的重復(fù)性工作，還是在各種惡劣的環(huán)境中進(jìn)行操作等都可以借助于智能化的可運(yùn)動(dòng)行走的設(shè)備。因此，智能小車作為最常用最普遍的的行走智能設(shè)備，未來必定會(huì)在工業(yè)和生活得到越來越多的使用，這樣不僅高效，而且可靠。本文在分析目前市面上已
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1