【正文】 作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良。 四 、一些模塊的選擇 及底盤的制作 采用專用芯片 L298N 作為電機驅(qū)動芯片。 升壓模塊：能將 35 伏的電壓升到 12伏或更高，但是性能越好的價格越高，性能較低的承受電流不能過大。 普通干電池：輸出電壓較低，負(fù)載能力較低，要驅(qū)動電機驅(qū)動模塊需要 5 塊 干電池，一般不能充電，調(diào)試過程易造成浪費。可充電，比較環(huán)保。 18650 鋰電池：輸出電壓高，約為 ，負(fù)載能力強，能夠驅(qū)動電機驅(qū)動模塊和單片機和各模塊。 STC89C52RC 芯片優(yōu)點： ① 相對于 51 版本單片機， 52 單片機多出了一個定時器及 128 字節(jié) RAM， flash 儲存多出4K。 三 、 方案比較 (1)錫板（綠色）：錫板質(zhì)量好，焊接過程容錯率高，不易變形，加個較高。 六 、理論分析與計算 ........................................................................................................ 6 基礎(chǔ)設(shè)想分析 ...................................................................................................... 6 整體框架分析 ...................................................................................................... 7 獨立 鍵盤檢測分析 ............................................................................................... 7 LCD12864顯示理論分析 ...................................................................................... 7 算法 計算 分析 ...................................................................................................... 7 七 、電路 原理圖 ............................................................................................................... 8 3 電路圖 ................................................................................................................. 8 相關(guān)設(shè)計文件 ...................................................................................................... 8 八 、測試方法和儀器 ........................................................................................................ 9 測試方法 ............................................................................................................. 9 測試儀器 ............................................................................................................. 9 九 、測 試數(shù)據(jù)及結(jié)果分析 ............................................................................................... 10 測試數(shù)據(jù) ........................................................................................................... 10 結(jié)果分析，與比賽要求的符合程度 ..................................................................... 12 附錄 ............................................................................................................................ 13 一 、 設(shè)計要求 1. 基本要求 (1) 設(shè)計掃地機器人，自主完成前進、后退、轉(zhuǎn)向等控制； (2) 實現(xiàn)避障功能，能自主走完一個用圍墻圍起 來 2m*2m 的區(qū)域； (3) 設(shè)計簡易掃地裝置，能夠清掃小紙團； 2. 拓展要求 (1) 設(shè)計良好的人機界面，用于設(shè)置開啟時間，顯示電量等； (2) 能夠清掃更小的垃圾，如紙屑； (3) 清掃之后能夠回到用黑膠布圍成的 30cm*30cm 的起點區(qū)域； (4) 其他拓展功能。 紅外傳感器模塊 ................................................................................................... 5 循跡模塊 ............................................................................................................. 5 底盤的制作： ...................................................................................................... 5 五 、設(shè)計與論證 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 儲存模塊的選擇 ................................................................................................... 4 時鐘模塊的選擇 ................................................................................................... 4 最終選用方案 ...................................................................................................... 4 四 、一些模塊的選擇及底盤制作 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 三 、方案比較 ................................................................................................................... 3 洞洞板的選擇 ...................................................................................................... 3 芯片 的選擇 .......................................................................................................... 3 單片機鍵盤的選擇 ............................................................................................... 3 LCD的選擇 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 ： ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。1 第十二屆智能控制設(shè)計大賽初級組之 基于 51 單片機的“掃地機器人”設(shè)計報告 2 目錄 一、設(shè)計要求 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 ： ................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 二、設(shè)計思路 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 電源的選擇 .............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 電機驅(qū)動模塊 .......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 程序流程圖 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 二 、 設(shè)計思路 4 基于 51 單片機實現(xiàn)通過對按鍵的操作改變 LED 人機交互界面上顯示的時間參數(shù)實現(xiàn)對“掃地機器人”的操作。 (2)銅板（黃色）：銅板質(zhì)量相對較差，不容易上錫，在高溫下銅圈容易掉落，易變形，加個相對便宜。 ② 操作簡單試用于初學(xué)者 ③ 可查找資料多，與 51 單片機完全兼容 ④ 價格相對比較便宜并且購買渠道多 ⑤ 支持 ISP 下載，比較方便 ⑥ 具有 EEPROM 功能 STC12C5A60S2 芯片優(yōu)點： ① 擁有 C52 的全部功能 ② 帶有 AD， PWM 功能 ,多了兩個定時器 5 ③ Flash 存儲空間達 60K ④ 在相同晶振下，運行速度是 51 的 8 到 12 倍 ⑤ 中斷可自定義優(yōu)先級 (1)矩陣鍵盤：在需要較多的按鍵時，矩陣鍵盤需要的 IO 口相對少 (2)獨立鍵盤：在需要較少按鍵時，獨立鍵盤優(yōu)勢大，若在需要較多的按鍵時，獨立鍵盤消耗的 IO 口多 的選擇 面向初學(xué)者來說 LCD 主要分為兩種， 1602 和 12864 (1)1602：能夠顯示簡單的字符，操作簡單，屏幕相對較小，能夠顯示的信息數(shù)量有限 (2)12864：能夠顯示簡單字符也可以顯示自定義的圖片，操作相對困難，屏幕相對較大 能夠顯示較多的信息。只需要兩塊電池。價格相對較高。價格相對較便宜。 6 的 選擇 (1)單片機 自帶 EEPROM： 使用方便，可以節(jié)省 IO 口，操作簡單 (2)AT24C02：擦除寫入速度快，可擦寫次數(shù)達 100 萬次，數(shù)據(jù)可保存達 100 年，功耗低 的選擇 （ 1） DS1302：操作簡單， IO 口占用少，基礎(chǔ)電路簡單，可自行焊接 （ 2） DS12C887：芯片集成度高，不需要外部基礎(chǔ)電路，焊接方便，但 IO 占用多 基于設(shè)計思路，由小組成員討論決定選擇同時選用錫板和銅板（降低開支的同時，保證焊接穩(wěn)定） ,鑒于使用模塊較多 IO 口不足的問題同時選用 STC89C52RC 芯片和STC12C5A60S2芯片，獨立鍵盤（只需要 4個功能按鍵， IO 口占用與矩陣鍵盤相同，且矩陣鍵盤的焊接難度大）， 12864（根據(jù)需要顯示的功能選擇） ， 單片機自帶 EEPROM（節(jié)省IO 口，同時降低操作難度），選用電源為 18650 鋰電池（輸出電壓較為穩(wěn)定，且可以充電，環(huán)保實用），選用 DS1302（降低操作難度，節(jié)省 IO 口）