【正文】 電路工作性能不夠穩(wěn)定。 綜上考慮，選擇方案二。這種結(jié)構(gòu)使得小車(chē)在前進(jìn)時(shí)比較平穩(wěn)。 在安裝時(shí)，不把兩個(gè)萬(wàn)向輪裝在兩個(gè)平面上。即左右輪分別用兩個(gè)轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，前后裝兩個(gè)萬(wàn)向輪。 方案二：自己制作電 動(dòng)車(chē)。再次，玩具電動(dòng)車(chē)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。但是一般的來(lái)說(shuō)，玩具電動(dòng)車(chē)具有如下缺點(diǎn)：首先，這種玩具電動(dòng)車(chē)由于裝配緊湊，使得各種所需傳感器的安裝十分不方便。 車(chē)體設(shè)計(jì)的方案論證與比較 方案一：購(gòu)買(mǎi)玩具車(chē)。 液晶顯示器具有厚度薄、適于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)。顯示時(shí)只要按照其時(shí)序要求初始化好顯示方式，并把要顯示的數(shù)據(jù)寫(xiě)入相應(yīng)的位置 RAM就可以了。因此不僅可以顯示字符，而且也可以顯示連續(xù)完整的圖形。 控制器等裝配而成，可以顯示數(shù)字和西文字符，但不能顯示圖形。數(shù)顯液晶模塊是一種段型液晶顯示器件和專(zhuān)用的集成電路組成一體的功能部件，只能顯示數(shù)字和一些標(biāo)識(shí)符號(hào)。 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 5 方案二： 1602 液晶模塊也是一種顯示器件，具有顯示形式豐富，顯示質(zhì)量高，接口簡(jiǎn)單，體積小重量輕，功耗小的特點(diǎn)。共陰指數(shù)碼管的公共端接負(fù)極，而各段接正極；共陽(yáng)則正好相反。 8 段數(shù)碼管屬于 LED發(fā)光器件的一種，分為 8 段： A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 DP，其中 DP 是小數(shù)點(diǎn)位，還包括一個(gè)公共端 COM端。顯示模塊成了不可或缺的一個(gè)模塊。 綜上所述：選擇方案四，采用霍爾元件。在被測(cè)旋轉(zhuǎn)體上安裝的磁鐵個(gè)數(shù)越多，轉(zhuǎn)速測(cè)量的分辨率就越高。 方案四：采用霍爾元件，通常將永磁鐵固定在 背 側(cè)旋轉(zhuǎn)體上，當(dāng)它轉(zhuǎn)到與霍爾元件正對(duì)位置時(shí)，輸出的霍爾電壓 最高。這樣就能以計(jì)脈沖的方式來(lái)測(cè)速。 方案三：采用紅外發(fā)射接收管，把發(fā)射管固定在車(chē)輪上，接收管固定在支架上。雖然旋轉(zhuǎn)編碼器精度高，使用簡(jiǎn)單。 方案二：采用旋 轉(zhuǎn)編碼器，編碼器每旋轉(zhuǎn)一周，就會(huì)輸出特定數(shù)目的脈沖。 方案一：采用測(cè)速發(fā)電機(jī)，測(cè)速發(fā)電機(jī)的原理就是把轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，然后單片機(jī)采集電壓信號(hào)即可完成轉(zhuǎn)速的測(cè)量。 測(cè)速模塊 的方案論證與比較 由于本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)是要完成速度的測(cè)量，其實(shí)就是完成轉(zhuǎn)速的測(cè)量。雖然 MC34063效率高，工作 穩(wěn)定，但是電路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，電器元件的參數(shù)選擇困難，尤其是電感選擇是最困難的。 MC34063 是單片 DC/DC 變換器，只需配用少量的外部元件，就可以組成升壓、降壓、電壓反轉(zhuǎn) DC/DC變換器。 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 4 方案一：采用 12V 蓄電池為系統(tǒng)供電，經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓集成芯片 7805 的電壓變換得到 5V 的電壓 ， 為單片機(jī)和傳感器供電。且從使用及經(jīng)濟(jì)的角度考慮，選擇方案三。 P89V51RD2 比較簡(jiǎn)單可靠，編程容易 。內(nèi)置音頻模塊 ； 在線調(diào)試和燒寫(xiě)程序只需一根串口線與計(jì)算機(jī) 25 針并口連接 ,無(wú)需仿真器。 方案 二 ：控制器的核心采用凌陽(yáng)公司生產(chǎn)的 16 位單片機(jī) SPCE061A。 CPLD可以實(shí)現(xiàn) 復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、 IO資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。 本系統(tǒng)的方框圖如圖 21 所示。最終確定手工制作小車(chē)，采用 P89V51RD2單片機(jī)作為主控制器， L298N 作為直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯 片 ，并 用數(shù)碼管顯示運(yùn)動(dòng)速度的設(shè)計(jì)方案。小車(chē)必須通過(guò)內(nèi)部設(shè)備采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況進(jìn)行分析并做出相應(yīng)的動(dòng)作，以達(dá)到小車(chē)智能滅火的目的。第六章為結(jié)論，介紹此系統(tǒng)的一些結(jié)論及其 一些不夠理想的地方 。第四章為軟件設(shè)計(jì)，介紹了測(cè)速程序、中斷程序、顯示程序、電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)及其流程圖。第二章為系統(tǒng)設(shè)計(jì)，介紹了整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成，以及幾個(gè)重要模塊的方案論證。 本論文結(jié)構(gòu)安排 本文結(jié)構(gòu)以滅火機(jī)器人 的車(chē)體驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)為主線，從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等來(lái)進(jìn)行闡述 。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分： 這部分的功能是能根據(jù)單片機(jī)的指令來(lái)執(zhí)行尋火、滅火等任務(wù) 。 能夠測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度。 本課題要求主要完成一下內(nèi) 容： 小車(chē)能根據(jù)趨光 頭反饋的信息運(yùn)動(dòng)找到火源 。 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) 本課題是關(guān)于滅火機(jī)器人車(chē)體 驅(qū)動(dòng) 的設(shè)計(jì)，通過(guò)學(xué)習(xí)掌握小車(chē)運(yùn)動(dòng)控制的基本原理，完成主電路的分析和設(shè)計(jì)。所做工作和確定的成果如下： 以單片機(jī) P89V51RD2為核心擬定了系統(tǒng)組成方案，完成了系統(tǒng)的電路硬件總體設(shè)計(jì)，包括供電模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、火焰檢測(cè)系統(tǒng)以及滅火系統(tǒng)和各個(gè)模塊間接口。研制能夠用于這些場(chǎng)合的滅火機(jī)器人協(xié)助消防人員進(jìn)行火災(zāi)的定位和滅火，將有極大的社會(huì)意義 和經(jīng)濟(jì)價(jià)值 。但是 ，我國(guó)消防機(jī)器人的研究還處在初級(jí)階段，還有許多有待研究的問(wèn)題。 美國(guó)智能化保安公司的 ROVEH 遙控消防車(chē)已裝備于中部和西部消防部門(mén)，配備 履帶式或輪式行駛機(jī)構(gòu)，能抓樓梯，通過(guò)電纜供電或自攜蓄電池供電。 美國(guó)已研制出能依靠感覺(jué)信息控制的救災(zāi)智能化機(jī)器人，如 1994 年 用于探測(cè)阿拉斯加州斯珀活火山的 “但丁 2號(hào) ”，抓獲殺人犯的 RIN9 型遙控消防機(jī)器人等。 日本投入應(yīng)用 的 消防機(jī)器人最多。 稍后，英國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)家也紛紛開(kāi)始研究該類(lèi)技術(shù)。 相關(guān)背景情況介紹 國(guó)外消防機(jī)器人的發(fā)展。為了解決這一問(wèn)題，盡快救助火災(zāi)中的受害者，最大限度地保證消防人員的安全，消防機(jī)器人的研究被提到了議事日程。Hall Sensor 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 III 目 錄 第一章 緒 論 ......................................................................................................................................... 1 問(wèn)題的提出 .................................................................................................................................. 1 相關(guān)背景情況介紹 ........................................................................................................................ 1 設(shè)計(jì)思路和方法 ........................................................................................................................... 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) .......................................................................................................................... 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn) ...................................................................................................................... 2 本論文結(jié)構(gòu)安排 ........................................................................................................................... 2 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................................................................................... 3 整體方案設(shè)計(jì) ............................................................................................................................... 3 系統(tǒng)組成 ...................................................................................................................................... 3 方案論證與比較 ........................................................................................................................... 3 單片機(jī)的方案論證與比較 ........................................................................................................ 3 電源模塊的方案論證與比較 ..................................................................................................... 3 測(cè)速模塊的方案論證與比較 ..................................................................................................... 4 顯示模塊的方案論證與比較 ..................................................................................................... 4 車(chē)體設(shè)計(jì)的方案論證與比較 ..................................................................................................... 5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的方案論證與比較 .............................................................................................. 5 第三章 單元電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 6 主控制器 ...................................................................................................................................... 6 單片機(jī)概述 ............................................................................................................................. 6 單片機(jī) P89V51RD2 ................................................................................................................. 6 電源模塊 ...................................................................................................................................... 7 測(cè)速模塊 ...................................................................................................................................... 7 霍爾器件 ................................................................................................................................. 7 霍爾傳感器 44E概述 ............................................................................................................... 8 霍爾傳感器測(cè)速原理 .........................................................................................................