基于52單片機(jī)的智能避障小車設(shè)計-在線瀏覽
2025-01-20 21:43本頁面
【正文】 折射和反射現(xiàn)象， 且在傳播過程中有衰減。 作為超聲波傳感器的材料，主要為壓電晶體。超聲波傳感器有透射型、反射型兩種類型，常用于防盜報警器、接近開關(guān)、測距及材料探傷、測厚等。 圖 2 超聲波發(fā)射與接收框圖 電源系統(tǒng) 方案一 ： 所有元器件采用單一電源。但是電機(jī)啟動瞬間電流很大，而且 PWM 驅(qū)動的電機(jī)電流波動 較大，會造成電壓不穩(wěn)定、有毛刺干擾等，不適用于要求電源穩(wěn)壓的 CPU，嚴(yán)重時可能造成系統(tǒng)掉電。 . . 介于設(shè)計穩(wěn)定性考慮，采用方案二 。可靠的電源方案是整個硬件電路穩(wěn)定可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)。 圖 3 PWM電機(jī)驅(qū)動模塊 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計 單片機(jī)是小車的控制中心，單片機(jī)最小系統(tǒng)的合理設(shè)計是小車平穩(wěn)運(yùn)行的前提，圖 4為 52單片機(jī)最小系統(tǒng)的幾個部分： 晶振電路，單片機(jī)要想工作必須有一個外部時鐘源，這個時鐘源有外部晶振產(chǎn)生，具體電路為圖中的 Y C 18 腳和 19 腳放置。 ISP 下載接口，改下載接口在實(shí)際制作是可以用雙排的 5*2 的排針代替，電路是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的 ISP 下載線來設(shè)計的，與常用的并口下載線，串口下載線和筆記本用的 USBASP 下載線兼容，只需將下載線接口插到本接口上就可以直接向單片機(jī)燒寫程序。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與 控制電路。 (2)模塊自動發(fā)送 8 個 40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回； (3)有信號返回，通過 IO口 ECHO 輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。 本模塊使用方法簡單 ,. . 一個控制口發(fā)一個 10US 以上的高電平 ,就可以在接收口等待高電平輸出 .一有輸出就 可以開定時器計時 ,當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r就可以讀定時器的值 ,此時就為此次測距的時間 ,方可算出距離 .如此不斷的周期測 ,即可以達(dá)到你移動測量的值 圖 5 超聲波避障模塊實(shí)物圖 顯示模塊設(shè)計 數(shù)碼管是一種半導(dǎo)體發(fā)光器件，其基本單元是發(fā)光二極管。這些段分別由字母 a， b， c， d， e， f， g， dp 來表示。 LED 數(shù)碼管有一般和超亮等不同之分，也有 寸， 1 寸等不同的尺寸。發(fā)光二極管的陽極連接到一起連接到電源正極的稱為共陽二極管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極的稱為共陰數(shù)碼管。 CPU. . 送來的數(shù)據(jù)信號直接送入數(shù)碼管的段號碼，進(jìn)行數(shù)字顯示，兩個三極管是對數(shù)碼管的位號選操作，當(dāng) Q4 導(dǎo)通時就是選擇數(shù)碼管的個位，當(dāng) Q3 導(dǎo)通時，就是選擇數(shù)碼管 的十位，通過單片機(jī)的控制，首先顯示個位數(shù)，然后關(guān)掉，一直循環(huán)下去。 電機(jī)驅(qū)動模塊設(shè)計 圖 6 L298的實(shí)物圖和封裝圖 . . 圖 7 L298電路圖 電路圖中有兩個電源，一路為 L298 工作需要的 5V 電源 VCC，一路為驅(qū)動電機(jī)用 的電池電源 VSS。 . . 第三章 小車軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計說明 在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計外，大量的工作就是如何根據(jù)每個生產(chǎn)對象的實(shí)際需要設(shè)計應(yīng)用程序。對于本系統(tǒng)，軟件更為重要。所謂“模塊”，實(shí)質(zhì)上就是所完成一定功能，相對獨(dú)立的程序段，這種程序設(shè)計方法叫模塊程序設(shè) 計法。 本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑定時子程序、避障子程序﹑中斷子程序顯示子程序﹑調(diào)速子程序﹑算法子程序構(gòu)成。它是整個控制部分的核心，負(fù)責(zé)車速控制、電動機(jī)驅(qū)動、舵機(jī)轉(zhuǎn)向、測距避障等功能。方向的控制很簡單，前面說過電機(jī)和至單片機(jī)的的 1234四個是一一對應(yīng)的，其中 12是一個通道，使能為 ENA腳控制，高電平有效， 34是第二個通道，使能由 ENB控制。 對于電機(jī)的調(diào)速控制有以下兩點(diǎn)說明： 注意選擇合適的控制頻率，過高可能導(dǎo)致電機(jī)不轉(zhuǎn)，頻率過低可能使電機(jī)間歇性轉(zhuǎn)動。 . . 第四章 系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試主要分成兩大塊：上電前的調(diào)試和上電后的調(diào)試。在這部分調(diào)試中主要使用的工具是萬用表，用來完成檢測電路中是否存在斷路或者短路情況等。 上電后的調(diào)試 在確保硬件電路正常，無異常情況 (斷路或短路 )方可上電調(diào)試，上電調(diào)試的目的是檢驗電路是否接錯，同時還要檢驗原理是否正確。 電機(jī)驅(qū)動模塊：將小車電機(jī)與驅(qū)動電路板連接起來，看兩個電機(jī)能否按照要求正常轉(zhuǎn)動。 軟硬件聯(lián)調(diào) . . 將編好的程序下載到單片機(jī)，接通電源線，檢查無誤后給板子上電，將小車放到適合的地方進(jìn)行測試，看小車的轉(zhuǎn)速是否符合要求，能否根據(jù)程序設(shè)定的要 求正常測距避障，測得的距離能否在數(shù)碼管上正確顯示，如果不能達(dá)到理想的要求就適當(dāng)修改程序中相應(yīng)的數(shù)據(jù)讓小車實(shí)現(xiàn)預(yù)期的要求。 . . 第五章 實(shí)訓(xùn)總結(jié) 本次實(shí)訓(xùn)總共歷時三周，其實(shí)也就兩周，實(shí)訓(xùn)開始時老師讓我們自己選擇題目，這樣對于我來說選題就是一個坎，后來無意間聽到智能小車這個課題感覺蠻有趣，就在對小車一竅不通的情況下毫不猶豫的選擇了這個課題，后來好多同學(xué)知道我選的課題都對我投來了懷疑的目光，就連我自己也開始后悔，也懷疑自己根本做不出來，但后來我想，大四了，馬上也會面臨畢業(yè)工作，我不能畏縮，碰到難題就該去解決它，于是我開始了對于小車設(shè)計的思考。設(shè)計過程中碰到了很多沒有預(yù)
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