智能避障小車(chē)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-08-11 07:02本頁(yè)面
【正文】 法是使用超聲波傳感器，它是利用向目標(biāo)發(fā)射超聲波脈沖，計(jì)算其往返時(shí)間來(lái)判定距離的。方案二：激光雷達(dá)MMW雷達(dá) 優(yōu)點(diǎn)：夜間不受影響,不受燈光、天氣影響。缺點(diǎn)：測(cè)量范圍小，對(duì)天氣變化敏感。 80C51單片機(jī)最小系統(tǒng)、障礙物測(cè)距系統(tǒng)：方案一：超聲波視覺(jué) 優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格合理，夜間不受影響。(2) 內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。（二）最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)80C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單﹑可靠。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)具有特殊功能的RAM區(qū)。7 P1口、P2口、P3口、P4口為4個(gè)并行8位I/O口。6 串行口1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式。4 中斷系統(tǒng)具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(nèi)為128個(gè)字節(jié)，片外最多可外擴(kuò)至64k字節(jié)，用來(lái)存儲(chǔ)程序在運(yùn)行期間的工作變量、運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等，所以稱(chēng)為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。但對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、并行I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤(pán)顯示器﹑打印機(jī)﹑A/D﹑D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。簡(jiǎn)要框圖如圖21。第二章 總體設(shè)計(jì)方案、本小車(chē)使用AT89S52單片機(jī)作為主控芯片，它通過(guò)超聲波測(cè)距來(lái)獲取小車(chē)距離障礙物的距離，并且用LED顯示出來(lái)，當(dāng)小車(chē)與障礙物的距離大于40cm時(shí)，小車(chē)會(huì)沿直線前進(jìn)，當(dāng)小車(chē)與障礙物的距離小于30cm時(shí)，小車(chē)轉(zhuǎn)彎以避開(kāi)障礙物，并且此時(shí)蜂鳴器報(bào)警。直流電機(jī)PWM控制實(shí)現(xiàn)部分主要由一些二極管、電機(jī)和 L298 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。 其間是通過(guò) AT89S52 單片機(jī)產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號(hào)并輸入到 L298 驅(qū)動(dòng)芯片來(lái) 控制直流電機(jī)工作的。主體電路：即直流電機(jī) PWM 控制模塊。在先進(jìn)的數(shù)控 機(jī)床等數(shù)控位置伺服系統(tǒng)，已經(jīng)采用了如 DSP 等的高速微處理器，其執(zhí)行速度可達(dá)數(shù)百萬(wàn)兆以上每秒，且具有適合的矩陣運(yùn)算。目前 相比直流電機(jī)和交流電機(jī)他們各有所長(zhǎng)，如直流電機(jī)調(diào)速性能好，但帶有機(jī)械換 向器， 有機(jī)械磨損及換向火花等問(wèn)題； 交流電機(jī)， 不論是異步電機(jī)還是同步電機(jī)， 結(jié)構(gòu)都比直流電機(jī)簡(jiǎn)單， 工作也比直流電機(jī)可靠， 但在頻率恒定的電網(wǎng)上運(yùn)行時(shí)， 它們的速度不能方便而經(jīng)濟(jì)地調(diào)節(jié) 。 對(duì)于復(fù)雜的微處理器控制電 機(jī),則要利用微處理器控制電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角等，使電機(jī)按 給定的指令準(zhǔn)確工作。 對(duì)于簡(jiǎn)單的微處理器控制電機(jī)，只需利用用微處理器控制繼電器、電子開(kāi)關(guān) 元器件，使電路開(kāi)通或關(guān)斷就可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。此外，由于電力電子技術(shù) 的發(fā)展，制作工藝的提升，使得大功率電子器件的性能迅速提高。所以，直流傳動(dòng)控制采用微處理器實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化， 使直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。由于微處理器以數(shù)字信號(hào)工作，控制手段 靈活方便，抗干擾能力強(qiáng)。 早期直流傳動(dòng)的控制系統(tǒng)采用模擬分離器件構(gòu)成， 由于模擬器件有其固有的 缺點(diǎn)，如存在溫漂、零漂電壓，構(gòu)成系統(tǒng)的器件較多，使得模擬直流傳動(dòng)系統(tǒng)的 控制精度及可靠性較低。這是因?yàn)閱纹瑱C(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)：體積小，功能全，抗干擾能力強(qiáng)，可 靠性高，結(jié)構(gòu)合理，指令豐富，控制功能強(qiáng)，造價(jià)低等。而作為單片嵌入式系統(tǒng)的核心—單片機(jī)，正 朝著多功能、多選擇、高速度、低功耗、低價(jià)格、大存儲(chǔ)容量和強(qiáng) I/O 功能等方 向發(fā)展。近年來(lái)，隨著 技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，以及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品功能和性能的要求不斷提高，直流電動(dòng)機(jī)的 應(yīng)用更加廣泛，尤其是在智能機(jī)器人中的應(yīng)用。只要按照一定 的規(guī)律改變通斷電的時(shí)間，就可使電機(jī)的速度保持在一穩(wěn)定值上。其中脈寬調(diào) 制（Pulse Width Modulation,PWM）是常用的一種調(diào)速方法。 傳統(tǒng)的改變端電壓的方法是通過(guò)調(diào)節(jié)電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但這種調(diào)壓方法效率 低。勵(lì)磁控制法控制磁 通，其控制功率雖然小但低俗時(shí)受到磁場(chǎng)飽和的限制，高速時(shí)受到換向火花和轉(zhuǎn) 向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，而且由于勵(lì)磁線圈電感較大動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差。 直流電機(jī)由于具有速度控制容易，啟動(dòng)制動(dòng)性能良好，且能在寬范圍內(nèi)平滑 調(diào)速等特點(diǎn)而在電力、冶金、機(jī)械制造等工業(yè)部門(mén)中得到廣泛應(yīng)用。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能 如何對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和節(jié)省電能有著直接的決定性影響。由于單片機(jī)的體積小、重量輕、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、控制 靈活、應(yīng)用方便、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，單片機(jī)的應(yīng)用也更 加廣泛特別是在各種領(lǐng)域的控制、自動(dòng)化等方面。如今，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制已經(jīng)離不開(kāi)單片機(jī)的支持，單片機(jī)應(yīng) 用技術(shù)的飛速發(fā)展促進(jìn)了自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展，使人類(lèi)社會(huì)步入了自動(dòng)化時(shí)代， 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)與其他學(xué)科領(lǐng)域交叉融合，促進(jìn)了學(xué)科發(fā)展和專(zhuān)業(yè)更新，引發(fā)了 新興交叉學(xué)科與技術(shù)的不斷涌現(xiàn)。：直流電動(dòng)機(jī)在冶金、礦山、化工、交通、機(jī)械、紡織、航空等領(lǐng)域中已經(jīng)得 到廣泛的應(yīng)用。所以采用超聲波傳感器作為探測(cè)裝置，由于超聲波遇到障礙物時(shí)發(fā)生像光一樣的反射和散射，在經(jīng)過(guò)多次發(fā)射之后再回到超聲波檢測(cè)端口會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的路程差，從而影響對(duì)距離的檢測(cè)進(jìn)而影響對(duì)障礙物的較準(zhǔn)確定位。：本設(shè)計(jì)題目為智能避障小車(chē)設(shè)計(jì)
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