【正文】
礙物的距離,顯然選用主動(dòng)式紅外傳感器比較合適,系統(tǒng)的造價(jià)可以降低可靠性可以提高。后左側(cè)紅外探測(cè)器前右側(cè)紅外探測(cè)器后右側(cè)紅外探測(cè)器前左側(cè)紅外探測(cè)器正前紅外探測(cè)器正前超聲測(cè)距探測(cè)器中央金屬探測(cè)器20cm光電探測(cè)器空間光學(xué)濾波器步進(jìn)電機(jī)簡(jiǎn)易光電被動(dòng)雷達(dá)示意圖二、方案論證與系統(tǒng)原理框圖(一) 傳感器的選型與工作方式選取\一、紅外探測(cè)器的選型與工作方式紅外探測(cè)器的選型紅外探測(cè)器以其發(fā)射功率大、抗干擾能力強(qiáng)而在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,紅外探測(cè)器按其工作模式可大致分為主動(dòng)式與被動(dòng)式,主動(dòng)式紅外探測(cè)器自帶紅外光源,通過(guò)對(duì)光源的遮擋、反射、折射等光學(xué)手段可以完成對(duì)被探測(cè)物體位置的判別。 光電編碼盤(pán)探測(cè)器,為小汽車提供運(yùn)行路程信息、行走時(shí)間記錄。在傳感器的布局上()我們擬采用以下方案: 前左側(cè)紅外探測(cè)器、前右側(cè)紅外探測(cè)器、后左側(cè)紅外探測(cè)器、后右側(cè)紅外探測(cè)器,為電動(dòng)小汽車規(guī)避障礙物提供近距位置參數(shù)。對(duì)于這幾大物理量我們分別使用(1)紅外探測(cè)器;(2)金屬探測(cè)器;(3)光電編碼盤(pán)。二、機(jī)械系統(tǒng)分析:在題目中要求電動(dòng)小汽車正8反8行走,在考慮比賽場(chǎng)地大小的情況,考慮到能精確控制電動(dòng)小汽車的轉(zhuǎn)彎半徑,市售的電動(dòng)小汽車的前輪轉(zhuǎn)彎司服機(jī)構(gòu)多數(shù)為開(kāi)關(guān)量控制(要么不轉(zhuǎn)彎、要么以最小半徑轉(zhuǎn)彎)在此我們初步考慮要對(duì)前輪轉(zhuǎn)彎司服結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。最后感謝各位評(píng)審老師為我們的成長(zhǎng)付出的辛勤汗水,對(duì)你們無(wú)私的奉獻(xiàn)我們深表敬佩,我們要對(duì)您衷心道一聲“您辛苦了!”。(6) 紅外探測(cè)提高小車智能化系統(tǒng)。(4) 前后式紅、綠方向燈,行駛狀態(tài)一目了然。(2) 控制電路電源和電動(dòng)機(jī)電源隔離,信號(hào)通過(guò)光電耦合器傳輸。為完成題目要求,我們使用了很多傳感器包括“紅外傳感器”自制了“金屬傳感器”使這臺(tái)小汽車有了“視覺(jué)”、“聽(tīng)覺(jué)”和“觸覺(jué)”,我們還為這臺(tái)小汽車安裝了“大腦”——“單片機(jī)控制系統(tǒng)”通過(guò)以上努力,終于使這臺(tái)小汽車可以按我們?cè)O(shè)定的路線運(yùn)行。(4)車體尺寸以一般的玩具車為限。例如:正8反8行走,其他方式自定。(1)電動(dòng)車啟動(dòng)和停止為遙控方式,聲、光、磁、電、波等不限,遙控電路不得采用成品需要自己設(shè)計(jì)制作。 目錄:第一部分 設(shè)計(jì)要求`…………………………………………………………………(1) ……………………………………………………………(1)第二部分 研制報(bào)告 設(shè)計(jì)摘要……………………………………………………………… (1) 設(shè)計(jì)要求與原理分析………………………………………………… (2) ………………………………………………………………. (2) …………………………………………………………………(2) 傳感器設(shè)置與分析……………………………………………………………(2) 方案論證與系統(tǒng)原理框圖………………………………………………(3) …………………………………………(3)(1)、紅外探測(cè)器的選型與工作方式……………………………………………(3)I、紅外探測(cè)器的選型………………………………………………………(3)II、主動(dòng)式紅外探測(cè)器的工作方式選取 …………………………………(4)(2)、超聲探測(cè)器的選型與工作方式…………………………………………(5)I、超聲探測(cè)器的選型……………………………………………………….(5)II、用超聲波探測(cè)器測(cè)距的工作方式的選取………………………………(5)(3)、 金屬探測(cè)器的選型………………………………………………………(6)(4)、 光電探測(cè)器的選型………………………………………………………(6) 總控電路的選型………………………………………………………………(6). (1)、單片機(jī)的選型……………………………………………………………(7)(2)、鍵盤(pán)與顯示電路的選型…………………………………………………(7)I、鍵盤(pán)電路選型……………………………………………………………(7)II、車輪檢速及路程顯示電路選型…………………………………………(7)(3)、電源電路的選型…………………………………………………………(7)(4)、直流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的選型………………………………(8)(5)、聲光報(bào)示電路的選型…………………………………………………(8) 系統(tǒng)原理框圖…………………………………………………………………(8)、硬件電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算……………………………………………(9)……………………………(9)………………………………………… (10) 超聲測(cè)距裝置的設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算…………………………………………(11) 主軸電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算…………………………(12)、鍵盤(pán)、聲光告示與單片機(jī)電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算……………………(13) …………………………………… (14)、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)……………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………………… (15)………………………………………………… (15)............................................(15)………………………………………………….(16)……………………………………………………………….(16)………………………………………………………………….(16)………………………………………………………………… (16)………………………………………………… (16)………………………………………………………… (17)……………………………………………… (17)、測(cè)試數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)論……………………………………………… (20) 測(cè)試數(shù)據(jù)…………………………………………………………………… (20) (1)、電動(dòng)小汽車運(yùn)行動(dòng)作測(cè)試……………………………………………… (20) (2)、電動(dòng)小汽車紅外避障對(duì)應(yīng)動(dòng)作測(cè)試…………………………………… (20) (3)、電動(dòng)小汽車路程及運(yùn)行時(shí)間測(cè)量精度測(cè)試…………………………… (20) (4)、金屬探測(cè)器、超聲波探測(cè)器工作狀態(tài)…………………………………(21)(4)、其他功能測(cè)試…………………………………………………………… (21)………………………………………………… (21)附錄一 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………… (22)附錄二 部分專用程序清單…………………………………………………… (23) 第一部分 設(shè)計(jì)要求遙控啟停電動(dòng)車一、任務(wù):設(shè)計(jì)并制作一個(gè)遙控啟停電動(dòng)車。二、要求: 基本要求:制作遙控啟停電動(dòng)車。(2)電動(dòng)車一旦啟動(dòng),由程序完成各種行走方式。(3)其他功能:如前方有障礙的避讓,或退時(shí)有障礙的識(shí)別等,自行決定增加與否。第二部分 研制報(bào)告遙控啟停電動(dòng)車研制報(bào)告設(shè)計(jì)摘要針對(duì)題目要求,我們?cè)O(shè)計(jì)了一種單片機(jī)控制的,簡(jiǎn)易智能電動(dòng)小汽車,這臺(tái)小汽車的車體選用現(xiàn)成的市售玩具車改裝而成,對(duì)其結(jié)構(gòu),運(yùn)動(dòng)部件特別是轉(zhuǎn)向控制部分都作了改裝,增加了自制的舵機(jī)等設(shè)備。 本設(shè)計(jì)的主要特色:(1) 高效的H型PWM電路,提高電源利用率。(3) 優(yōu)化的 軟件算法,智能化的自動(dòng)控制,定位精確。(5) 金屬探測(cè),音樂(lè)報(bào)警增強(qiáng)聽(tīng)覺(jué)效果。 在試制和調(diào)試的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題諸如:光電探測(cè)電路的選取與調(diào)試等,雖然有 些功能的實(shí)現(xiàn)還不盡人意,但相信通過(guò)我們的努力在今后一定會(huì)做的更好。Abstract With the development of the science, autocontrol has won the majority of the market, moreover, it is said that the automachine will take the place of the human being to fulfill the dangerous mission in the specified circumstance. So it will act as an important role in the future of the world.For this system, we select the MCU , which include infrared sensor, light sensor, magneto sensor, are used to control the small car to realize the autoadaptation 、searching 、counting and circumambulating. Keywords: MCU sensor一、設(shè)計(jì)要求與原理分析一、電控系統(tǒng)分析:根據(jù)設(shè)計(jì)要求,我們認(rèn)為此設(shè)計(jì)屬于多輸入量的復(fù)雜程序控制問(wèn)題,并且輸入量屬于低速開(kāi)關(guān)量,對(duì)于低速開(kāi)關(guān)量復(fù)雜程序控制應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)比較合適,初步計(jì)劃使用MCU作為核心器件來(lái)完成本設(shè)計(jì)。三、傳感器設(shè)置與布局分析:通過(guò)對(duì)題目的分析我們得出如下幾大需要檢測(cè)的物理量:(1)障礙物位置;(2)地面金屬的位置;(3)小車行走速度。另外對(duì)時(shí)間的檢測(cè)我們可由單片機(jī)自身時(shí)鐘得到,對(duì)金屬片的檢測(cè)我們可由單片機(jī)的延時(shí)功能得到,對(duì)小汽車運(yùn)行路程的檢測(cè)我們采用“光電編碼盤(pán)”和“紅外探測(cè)器”。 超聲波探測(cè)器測(cè)遠(yuǎn)距離物體,與紅外線探測(cè)器構(gòu)成避障系統(tǒng)。 中央金屬探測(cè)器,為小汽車尋找“金屬”提供開(kāi)關(guān)量信息。被動(dòng)式紅外探測(cè)器本身沒(méi)有光源,通過(guò)接受被探測(cè)物體的特征光譜輻射來(lái)測(cè)量被探測(cè)物的位置、溫度或進(jìn)行紅外成像。紅外發(fā)光管紅外接收管分立元件型透射遮擋型反射型主動(dòng)式紅外傳感器又可分為分立元件型、透射遮擋型和反射型(),分立元件型發(fā)光管與接收管相互獨(dú)立,用戶在使用時(shí)可以根據(jù)需要靈活的設(shè)定發(fā)光管與接受管的位置,并可利用棱鏡、透鏡等完成特殊的目的,缺點(diǎn)是裝置麻煩。主動(dòng)式紅外探測(cè)器的工作方式選取主動(dòng)式紅外探測(cè)器常用的驅(qū)動(dòng)方式可分為直流直接驅(qū)動(dòng)方式和交流調(diào)