智能循跡小汽車控制系統(tǒng)設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計學(xué)位論文范文模板參考資料-展示頁
2024-12-12 21:39本頁面
【正文】 圖所示的半橋驅(qū)動電路 快速半橋單極性驅(qū)動 其中的二極管 D1， D2 實際上是 DOMS 管的“體”二極管，在工藝上與 DMOS 管一起自動生成。如果功率開關(guān)串聯(lián)在電動機上方（靠近電源正極），則其柵級驅(qū)動應(yīng)采用高側(cè)柵級驅(qū)動器，對于高側(cè)開關(guān)，它的柵級驅(qū)動需要附加的電平提升電路，股大多數(shù)采用低側(cè)驅(qū)動方式。 1. 直流電動機的單極性和雙極性驅(qū)動方式 直流電動機的驅(qū)動有單極性和雙極性兩種方式。當兩個電動機都以同樣的速度工作時，小車便會直行，如果需要小車左轉(zhuǎn)彎，只需小車右面的電動機運行速度大于左面的電動機速度即可實現(xiàn)小車向左轉(zhuǎn)彎，反之，可以實現(xiàn)向右轉(zhuǎn)彎，具有很快的控制方向功能。 單片機 AT89C51 外接顯示電路，路面檢測電路，速度檢測電路，電機驅(qū)動電路，電源電壓檢測電路。單片機用來控制電動機驅(qū)動，實現(xiàn)小車的循跡行駛，速度控制，速度檢測，電壓檢測等功能。如果出現(xiàn)了路面干擾，如何消除干擾，如何判斷電源的電壓是否低于標準值，并實時將電壓值在 LCD 上顯示出來等等。硬件系統(tǒng)設(shè)計的好壞對小車功能的實現(xiàn)有很大的影響，好 的設(shè)計可以實現(xiàn)小車按給的軌道運行，正確顯示數(shù)據(jù)，達到要求技術(shù)指標等，設(shè)計欠佳的系統(tǒng)則無法實現(xiàn)這些功能。 電源電壓檢測模塊：監(jiān)測電源電壓值，保證小車能夠正常運行。 路徑識別模塊 :利用光電傳感器感測 黑色路徑，按軌道行駛。 速度檢測模塊：對小汽車的速度進行測量，經(jīng)過 A/DD/A 轉(zhuǎn)換得到單片機能識別處理的數(shù)字信號，就可以得到小汽車的速度，從而能夠在顯示器上顯示出來。 其中，控制部分有電動機驅(qū)動模塊，控制器模塊，顯示模塊，而信號檢測部分則由路徑 識別模塊，速度檢測模塊，電源檢測模塊組成。智能循跡小汽車控制系統(tǒng)設(shè)計 摘要 : 關(guān)鍵詞 :智能車控制系統(tǒng) 目錄 : 總述 : 第一部分 :智能車控制系統(tǒng)概述 設(shè)計方案模塊組成 :控制器模塊 速度檢測模塊 電源電 壓 檢測模塊 路徑識別模塊 數(shù)據(jù)顯示模塊 電動機驅(qū)動模塊 每個模塊都由硬件，軟件兩部分組成，硬件構(gòu)成基本框架，軟件則成為小車的靈魂，驅(qū)動小 車的 按照設(shè)計目標 運行。 按照要求，智能循跡小車系統(tǒng)可由控制部分和信號檢測兩大部分組 成。 基本模塊方框圖 如圖所示： 控制器模塊即控制核心模塊（ MCU）：使用 AT89C51 單片機，其作用是對其他模塊采集到的信號進行相關(guān)處理，并發(fā)出正確的控制信號，是整個系統(tǒng)中最重要的部分。 電動機驅(qū)動模塊：是小車能夠運動的驅(qū)動力，通過電動機能夠帶動小車進行移動，完成規(guī)定任務(wù)。 數(shù)據(jù)顯示模塊：是人直接獲取小車運行情況的中介，觀察顯示器的值就可知道小車目前的狀態(tài)。 主要技術(shù)參數(shù)： 控制器模塊 電源電壓 檢測模塊 電動機驅(qū)動模塊 路徑識別模塊 數(shù)據(jù)顯示模塊 速度檢測模塊 1. 速度： 14060 r/min 2. 電流： A 3. 扭矩： 4. 路徑識別 5. 檢測精度： 4mm 6. 數(shù)據(jù)顯示：小車速度，電源電壓 第二部分 硬件電路設(shè)計 智能循跡小車系統(tǒng)框圖 首先是硬件系統(tǒng)設(shè)計，硬件部分是小車的框架，必須先建立這個骨骼，才能對小車有個整體的把握。 按照設(shè)計要求，檢測精度要達到 4mm，且能在專門的跑道上自主識別路線，并按路線行駛，這里就涉及到小車如何通過傳感器判斷自己是否在跑道上，如果偏離跑道，改如何作出動作才能回到正確的路線上繼續(xù)行駛，如何將自己的速度值檢測出來并反饋給單片機，促使單片機發(fā)出控制信號，驅(qū)動小車行駛。 理想的解決方案： 1. 控制器模塊 電動機控制系統(tǒng)方框圖 因為需要完成的功能只需一個單片機即可實現(xiàn)，因此采用 AT89C51 實現(xiàn)上述模塊功能。 工作時，設(shè)計的系統(tǒng)軟件與硬件相結(jié)合，各子模塊與核心控制模塊進行通訊。 微 控 制 器 CPU 路面檢測模塊 速度檢測模塊 電源電壓檢測模塊 電動機驅(qū)動模塊 LCD 顯示 電動機 抗干擾模塊 單片機 AT 89C51 路面檢測模塊 速度檢測模塊 電源電壓檢測模塊 顯示模塊 電動機驅(qū)動模塊 單片機最小系統(tǒng)及外圍電路 2. 電 動機驅(qū)動模塊 小車前輪 安裝兩個電動機，左右各一個，對稱放置，后面安裝一個萬向輪，這樣可以很容易實現(xiàn)小車的前進，左右轉(zhuǎn)彎 。 直流電動機是一種以直流電壓電源工作的旋轉(zhuǎn)電動機，直流電動機有永磁直流電動機，串勵和并勵直流電動機。 當電動機只需要單方向旋轉(zhuǎn) 時，可采用單極性驅(qū)動方式 ，單極性驅(qū)動電路如圖 上面圖示的電路有模擬控制器或微控制器的 PWM 信號控制一個功率 MOSFET 開關(guān)管的導(dǎo)通狀態(tài)，在電動機兩端并聯(lián)一個續(xù)流二極管，功率 開關(guān)串聯(lián)在電動機下方（靠近電源地） ，其柵級 驅(qū)動應(yīng)采用低側(cè)柵級驅(qū)動器。該電路因電流通過續(xù)流二極管續(xù)流，故時間較長， 損耗較大，典型應(yīng)用為小型風(fēng)機和泵的驅(qū)動。 這樣，無需再附加續(xù)流二極管。此時，如果 VF2 不是連續(xù)開通的，而是 PWM 控制，則可實現(xiàn)電動機的軟控制。由 4 個功率開關(guān)管組成的 H 型電路的雙 極性驅(qū)動電路如圖 基本 H 橋電路 近年來，直流電
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