【正文】 謝辭 本設計能夠順利完成，還承蒙沈老師以及身邊的很多同學的指導和幫助。另外就是小車的速度不好控制，雖然采用了專業(yè)的電機控制芯片，但 pwm 調速有待完善，這也是我這次設計的誤區(qū)。 基于單片機循跡小車的設計 19 圖 1 基于 Protel 99se 繪制的主板 PCB 圖（覆銅、淚滴過后的電路板） 圖 2 基于 Protel 99se 繪制的主板 PCB 圖（未加淚滴及覆銅前的電路板） 基于單片機循跡小車的設計 20 圖 3 基于 Protel 99se 繪制的主板 PCB 3D 效果圖 圖 4 基于 Protel 99se 繪制的副板 PCB 圖 基于單片機循跡小車的設計 21 圖 5 基于 Protel 99se 繪制的副板 PCB 3D 效果圖 圖 6 基于 Protel 99se 繪制的副板 PCB 3D 效果圖 基于單片機循跡小車的設計 22 結束語 整個系統(tǒng)的設計以單片機為核心，利用了多種傳感器，將軟件和硬件相結合。從做板 的情況來看基本達到制作得要求。段選端通過 1K 的限流電阻接單片機的 P0 口，起到段選的作用， 4 個位選口接單片機的 至 口，當需要選中單個數(shù)碼管是，相應的位選口上輸出低電平，經(jīng) PNP 三極管后選中相應的位，達到控制的目的，其中 R16 至 R19 為限流電阻，防止電流過大，燒毀數(shù)碼管，起到保護數(shù)碼管的作用。 在此部分中，我們使用了雙電壓比較器 LM393，下圖為其引腳功能排列表及電路圖。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU 和在線系統(tǒng)可編程 Flash ，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。首先利用光電傳感器對路面信號進行檢測 ,經(jīng)過比較器處理后 ,送給單片機進行實時控制 ,單片機輸出相應的信號給驅動芯片驅動電機轉動 ,從而控制整個小車的運動。該電路結構簡單，成本較低，并且基本滿足設計的要求。此方案的優(yōu)點是可以對小車的行使信息，包括行駛速度、路程、狀態(tài)等的顯示，功能強大。光電對管安裝在光電測速盤上 小圓孔經(jīng)過的圓弧上。該器件的優(yōu)點是體積小，測速精準，誤差小，芯片集成度高。 方案二： 在這里我們實際采用的是 RPR220 型反射式傳感器制作的尋跡模塊 RPR220 是一種一體化反射型光電探測器，其發(fā)射器是一個砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個高靈敏度，硅平面光電三極管 當基于單片機循跡小車的設計 8 發(fā)光二極管發(fā)出的光反射回來時，三極管導通并輸出低電平。當光線照射到黑線上面時，光線反射較弱，光線照射到白色地面上時，光線反射較強。因此， 我們選用了方案二。電機的轉速與電機兩端的電壓成比例，而電機兩端的電壓與控制波形的占空比成正比，因此電機的速度與占空比成比例。 ENA、 ENB 接控制使能端，通過 pwm 波形控制電機的轉速。 L298N 是 SGS 公司的產(chǎn)品，內部包含 4 通道邏輯驅動電路，是一種二相和四相電機的專 用驅動器，即內含二個 H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器，接收標準 TTL 邏輯電平信號，可驅動 46V、 2A 以下的電機。電機驅動模塊電源采用 4 節(jié)干電池輸出 DC+6V 電壓供電。 51 單片機具有功能強大的位操作指令， I/O 口均可按位尋址，程序空間多達 8K，基于單片機循跡小車的設計 5 對于本設計也綽綽有余，更可貴的是 51 單片機價格非常低廉。這樣一來，單片機就可以充分發(fā)揮其資源豐富、有較為強大的控制功能及可位尋址操作功能、價格低廉等優(yōu)點。但 CPLD 在控制上較單片機有較大的劣勢。這種方案能實現(xiàn)對小車運動狀態(tài)進行實時控制，控制靈活、可靠，精度高，可滿足系統(tǒng)的各項要求。其基本可實現(xiàn)循跡、避障、檢測貼片、尋光入庫、避崖等基本功能，這幾節(jié)的電子設計大賽智能小車又在向聲控系統(tǒng)發(fā)展，比較出名的飛思卡爾智能小車更是走在前列。單片機驅動直流電機一般有兩種方案：第一，勿需占用單片機資源，直接選擇有 PWM 功能的單片機，這樣可以實現(xiàn)精確調速；第二，可以由軟件模擬 PWM 輸出調制，采用專業(yè)的電機驅動芯片進行控制，可以實現(xiàn)精確調速、轉向，同時單片機型號的選擇余地較 大。機器人要實現(xiàn)自動循跡功能，還可以擴展測速等功能，感知導引 線和車速。循跡是智能小車的基本功能，單片機通過安裝在小車底部的光敏電阻傳感器將信號反饋給單片機進行處理，從而控制小車在白色路面上循黑線行走。視覺的典型應用領域為自主式智能導航系統(tǒng)，對于視覺的各種技術而言圖像處理技術已相當發(fā)達，而基于圖像的理解技術還很落后，機器視覺需要通過大量的運算也只能識別一些結構化環(huán)境簡單的目標。 第一章 緒論 智能小車的來源 自第一臺工業(yè)機器人誕生以來，機器人的發(fā)展已經(jīng)遍及機械、電子、冶金、交通、宇航、國防等領域。 本文同時也介紹了 ITR8104 的紅外光電測速管，光電對管安裝在光電測速盤上小圓孔經(jīng)過的圓弧上，通過專門的檢測電路將輸入信號輸入到單片機內的行處理，處理后進行顯示處理。基于單片機循跡小車的設計 1 目錄 [摘 要 ] .................................................................................................................................. 2 第一章 緒論 .................................................................................................................................... 2 智能小車的來源 .................................................................................................................... 2 研究智能小車的目的和意義 ................................................................................................... 3 智能小車的現(xiàn)狀及未來 .......................................................................................................... 3 第二章 方案的設計與論證 ............................................................................................................... 4 主控系統(tǒng) ............................................................................................................................... 4 電源模塊 .............................................................................................................................. 5 電機驅動模塊設計 ................................................................................................................ 5 檢測模塊 .............................................................................................................................. 7 顯示模塊 .............................................................................