基于cpld的智能小車循跡課程設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-19 19:34本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】小車可完成前進(jìn)、轉(zhuǎn)向等行駛方式；小車在底盤安裝四組紅外傳感器；系統(tǒng)根據(jù)紅外傳感器提供的信息測(cè)算小車與地面深色路徑的偏離程度；的行進(jìn)軌跡,完成自動(dòng)循跡的運(yùn)動(dòng)方式。要求用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；在EDA編程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上完成硬件系統(tǒng)的功能仿真；寫出設(shè)計(jì)、調(diào)試、總結(jié)報(bào)告。入、輸出及重要控制信號(hào)概貌的框圖。根據(jù)方案設(shè)計(jì)框圖，并畫出各單元電路的詳細(xì)電路圖及總體電路圖。熟悉EDA工具，在EDA軟件平臺(tái)上修改設(shè)計(jì)的電路，給出正確的仿真結(jié)果。出組件數(shù)量，管腳號(hào)以及器件布置的實(shí)際位置)。同時(shí)配以必要的文字說(shuō)明。對(duì)選定的設(shè)計(jì)，按裝配圖進(jìn)行裝配，調(diào)試實(shí)驗(yàn)。該系統(tǒng)中的尋線模塊我們采用的是紅外傳感器。檢測(cè)到白線時(shí)輸出高電平，發(fā)光二級(jí)管亮），再送給CPLD處理和控制。L298N是SGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。用可編程邏輯期間CPLD作為控制器。當(dāng)4個(gè)傳感器同時(shí)檢測(cè)到黑線或其他情況，小車停車。之間分別接2個(gè)電動(dòng)機(jī)。第6腳：A橋使能端口。
【正文】 小車在轉(zhuǎn)彎的地方總會(huì)沖出跑道，因此要不斷的對(duì)程序進(jìn)行修改，而在這程序的修改時(shí)，要不斷的從小車上取下 CPLD 集成塊 ， 再 把程序通過(guò)串口 下載到集成塊 后又要再次插入，這個(gè)過(guò)程雖然簡(jiǎn)單，但每次都必須小心的拔出并插入，以免把 集成塊 插反而被燒壞。在調(diào)試剛開始的時(shí)候，我 們?cè)跈z測(cè)到直線時(shí)用了100%的占空比，而在轉(zhuǎn)彎時(shí)則把相對(duì)應(yīng)的占空比進(jìn)行改變，以便讓小車能在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候順利通過(guò)而不至于沖出跑道，在多次的測(cè)試后小車終于能順利的沿著跑道跑了 。 十一、 改進(jìn)意見及收獲體會(huì) 18 改進(jìn)意見 （ 1） 最大的不足：驅(qū)動(dòng)模塊控制前進(jìn)方向的插條被固定為一定的高低電平，只能前進(jìn)而不能實(shí)現(xiàn)后退，也就不能實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)彎（即一側(cè)輪前進(jìn)一側(cè)輪后退）。 (2) 再好的電路都應(yīng)該考慮干擾問(wèn)題，在編寫程序 時(shí) ，我們 都是想當(dāng)然的在理想環(huán)境下， 始終沒有考慮硬件造成的干擾的問(wèn)題 。事后，我認(rèn)為應(yīng)該考慮干擾問(wèn) 題， 在程序中加入延時(shí)，使問(wèn)題解決。 收獲體會(huì) 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多。 首先是掌握了用 MAX+PLUS2 軟件設(shè)計(jì)電路的較為熟練的應(yīng)用。從最開始的源程序的輸入，到波形圖的生成與仿真，再到生成 gdf 格式的原件，最后應(yīng)用層次化設(shè)計(jì)電路的思想調(diào)出已生成的元器件搭建總的電路圖并編譯模擬，最后在下載到 CPLD 集成塊。雖然以前實(shí)驗(yàn)課教過(guò) MAX+PLUS2 軟件但遠(yuǎn)沒達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的地步。這是我最大的收獲。 其次是認(rèn)識(shí)到自己缺乏發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，歸根到底就是平時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)想的少，自己動(dòng) 手少。剛開始下載完程序，裝上集成塊后小車并不是按原定程序運(yùn)行而是不轉(zhuǎn)動(dòng)，自己當(dāng)時(shí)就不知道是哪地方出了問(wèn)題，經(jīng)過(guò)一番茫無(wú)目的排查后最終才確定原來(lái)鎖定管腳時(shí) CLK 輸入管腳沒有鎖定！重新下載程序小車可以運(yùn)行并循跡。 但也有不足，最大的不足是我只成功的編了一部分程序，有一部分是借鑒的。遺憾的是明明感覺自己可以編出來(lái)雖然會(huì)費(fèi)一些精力，但我卻沒有每一部分都親自編。這也就失去了一次很好的提升自己編程能力的機(jī)會(huì)。時(shí)間很富余但自己卻沒有完全利用起來(lái)。今后做類似的課程設(shè)計(jì)一定會(huì)注意到這一點(diǎn)。 十二 、器材 CPLD EPM7128SLC846 FPGA EPF10K10 只讀存儲(chǔ)器 EPROM 2732A 19 穩(wěn)壓降壓模塊 小車 L298 驅(qū)動(dòng)板 紅外傳感器 測(cè)速碼盤 施密特觸發(fā)器 74LS14 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC080 ADC0809 1 D/A 轉(zhuǎn)換器 DAC0832 1振蕩分頻器 CD4060 1石英晶體 (4M、 2 M、 32768 HZ) 1萬(wàn)能 板 1微動(dòng)開關(guān)、撥盤開關(guān)、繼電器、 LED(紅、綠、藍(lán) )、電阻、電容、二極管、三極管、光敏二、三極管、導(dǎo)線 ?? 等。 1工具 (鑷子、剪刀、萬(wàn)用表、電烙鐵 ?? ) 十三 、使用儀器設(shè)備 穩(wěn)壓電源 (177。 5V， 177。 15V)； 實(shí)驗(yàn)電路箱； 信號(hào)發(fā)生器； 示波器 數(shù)字萬(wàn)用表 PC 機(jī)（裝有 MAX+PLUSII 或 QuartusII 軟件）； EDA 編程系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱等。 十四 、參考文獻(xiàn) “模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”教材； 有關(guān)“電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書”； “集成電路特性應(yīng)用手冊(cè)”； EDA 技術(shù)使用教程 VHDL 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20
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