基于單片機(jī)的智能尋跡小車畢業(yè)設(shè)計-文庫吧資料
2024-12-07 11:03本頁面
【正文】 極管和三極管 VT1 導(dǎo)通時的導(dǎo)通電流較大。如果輸出加施密特觸發(fā)器就可以實現(xiàn)良好的輸出波形。 VT1 在該電路中起到濾波整形的作用。 圖 1 智能小車的 總體設(shè)計 紅外避障傳感器 聲控啟停裝置 光電對管尋跡傳感器 P 8P89V51 復(fù)位 電路 L298 電機(jī)驅(qū)動 電路 電路 信號處理 電 機(jī) 信號處理 語音播報 6 2 單元硬件電路設(shè)計 光電對管尋跡 模塊 圖 2 所示電路中， R5 起限流電阻的作用，當(dāng)有光反射回來時，光電對管中的三極管導(dǎo)通， R9 的上端變?yōu)楦唠娖?，此時 VT1 飽和導(dǎo)通，三極管集電極輸出低電平。通過 C 編程完成智能 小車的 監(jiān)控裝置。 故系統(tǒng)選用方案二。 電路內(nèi)部由振蕩器、語音存儲單元、前置放大器、自動增益控制電路、抗干擾濾波器、輸出放大器組成。 除此以外 ， ZY1420A 還對 ISD1420 的標(biāo)準(zhǔn)外圍電路作了優(yōu)化并全部集成于模塊內(nèi)部 。 方案二：采用 ZY1420A 語音模塊。與 ISD 同類芯片相比它具有價格便宜 、 多種手動控制方式 、 分段管理方便、多段控制時電路簡單、采樣速度及錄放 音時間可調(diào)、每個單鍵均有開始停止循環(huán)多種功能等特點 。這是一種永久記憶型語音錄放電路，可重復(fù)錄放 10 萬次?；诘统杀?、低功耗我們選擇方案 2。 按照設(shè)計的要求，用凌陽單片機(jī)不僅成本增加，而且功耗非常大，所以我們放棄選用凌陽單片機(jī)處理聲音模塊。 （ 6）聲控模塊 方案 1： 采用凌陽公司的單片機(jī)， 在語音識別處理這一塊很好。該傳感器不但價格便宜，容易購買，而且處理電路簡單易行，實際使用效果很好，能很順利地引導(dǎo)小車 按規(guī)定的線路尋跡 。但幾百元的價格及相對復(fù)雜的處理電路，并且還需要光源，所以也不是一個很好的選擇。 方案 2： 采用顏色傳感器。對白背景下，黑線的識別，目前做的比較成熟，效果相當(dāng)好。應(yīng)用固件的產(chǎn)生 /更新能力實現(xiàn)了 ISP 的大范圍應(yīng)用 從方便使用的角度考慮，我們選擇了方案 3。并行編程方式提供了高速的分組編程（頁編程）方式，可節(jié)省編程成本和上市時間。從該特性獲益的另一種方法是將時鐘頻率減半而保持特性不變，這樣可 4 以極大地降低電磁干擾 (EMI)。 P89V51RD2 的典型特性是它的 X2 方式選項。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性和編程的簡潔性考慮，我們放棄了單純使用凌陽單片機(jī)而考慮其它的方案。 本系統(tǒng)主要是進(jìn)行尋跡運(yùn)行的檢測以及電機(jī)的控制。處理速度高，尤其適用于語音處理和識別等領(lǐng)域。且從使用 、功耗 及經(jīng)濟(jì)的角度考慮我們放棄了此方案。采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心。 (4)控制器 模塊 方案 1： 采用可編程邏輯期間 CPLD 作為控制器。 電機(jī)轉(zhuǎn)動狀態(tài)編碼 ： 左電機(jī) 右電機(jī) 左電機(jī) 右電機(jī) 電動車運(yùn)行狀態(tài) 1IN1 1IN2 2IN1 2IN2 1 0 1 0 正轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 前行 1 0 0 1 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 左轉(zhuǎn) 1 0 0 0 正轉(zhuǎn) 停 以左電機(jī)為中心原地左轉(zhuǎn) 0 1 1 0 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 0 0 1 0 停 正轉(zhuǎn) 以右電機(jī)為中心原地右轉(zhuǎn) 0 1 0 1 反轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 后退 1 1 1 1 殺停 殺停 立刻停止 根據(jù)上表可知，只要設(shè)定兩塊 L298 的 1IN1,1IN2,2IN1,2IN2 四個控制端口的不同編碼，就可得到電動車的前進(jìn)，后退，旋轉(zhuǎn)等不同的運(yùn)行狀態(tài)；且 L298 的最大輸出電流為 ，可使電動車快速運(yùn)行。單片機(jī)控制口接 3 LM298 的兩個輸入控制端 IN1,IN2。但該方案中單片機(jī)部分和電機(jī)供電部分沒有完全隔離，而電 動機(jī)在切換時會產(chǎn)生巨大的反電動勢，經(jīng)常燒壞單片機(jī) ，功耗很大 。單片機(jī)89C52 控制口輸出低電平時， 9012 導(dǎo)通，2SC8050 導(dǎo)通，電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。 方案 1:利用 901 2SC8050、及電機(jī)構(gòu)成驅(qū)動電路。 (3) 電機(jī)驅(qū)動 模塊 由于電動車采用了前面使用萬向輪，兩個后輪各一個電機(jī)驅(qū)動的驅(qū)動方式，所以可使電動車旋轉(zhuǎn) 360 度，這樣即使 前后方都碰到障礙物的時候 ，電動車也可以通過在原地不斷旋轉(zhuǎn)的方式找到 避免撞擊障礙物的線路 。v=2***100/60=，達(dá)到設(shè)計要求。 我們所選用的直流電機(jī)減速比為 1： 74，減速后電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 100r/min。直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動力矩大，體積小 ，重量輕，裝配簡單，使用方便。經(jīng)綜合比較考慮，我們放棄了此方案。由于其轉(zhuǎn)過的角度可以精確的定位，可以實現(xiàn)小車前進(jìn)路程和位置的精確定位。由于本 題目要實現(xiàn)對 尋跡路線 的準(zhǔn)確定位和精確測量，我們綜合考慮了一下兩種方案。用有機(jī)玻璃做的車架比塑料車架更加牢固，比鐵制小車更輕便，美 觀。為了防止小車重心的偏移， 前 萬向輪起支撐作用。當(dāng)小車前進(jìn)時，左右兩驅(qū)動輪與后萬向輪形成了三點結(jié)構(gòu)。這樣，當(dāng)兩個直流電機(jī)轉(zhuǎn)向相反同時轉(zhuǎn)速相同時就可以實現(xiàn)電動車的原地旋轉(zhuǎn)，由此可以輕松的實現(xiàn)小車坐標(biāo)不變的 90 度和 180 度的轉(zhuǎn)彎。經(jīng)過反復(fù)考慮論證，我們制定了左右兩輪分別驅(qū)動，后萬向輪轉(zhuǎn)向的方案。因此我們放棄了此方案。再次，玩具電動車的電機(jī)多為玩具直流電機(jī)，力矩小，空載轉(zhuǎn)速快，負(fù)載性能差，不易調(diào)速。但是一般的說來，玩具電動車具有如下缺點：首先，這種玩具電動車由于裝配緊湊，使得各種所需傳感器的安裝十分不
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