基于51單片機(jī)簡(jiǎn)易智能尋跡電動(dòng)車設(shè)計(jì)論文

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電梯直達(dá)

樓主

ID:198812 發(fā)表于 2017-5-9 20:35 | 只看該作者 |只看大圖回帖獎(jiǎng)勵(lì)

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采用智能控制方法，使小車在非直線行駛時(shí)自動(dòng)的校正行駛方向，以保證小車在總體上的行駛是直向行駛的，基于此原理我們決定采用尋跡行駛的方案，即在車前下方加上垂直于地面的紅外對(duì)管，使之正對(duì)于板上的一條黑色軌跡線利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)，在小車行駛過程中不斷紅外發(fā)射管發(fā)出紅外線，當(dāng)發(fā)出的紅外線照射到白色的平面后反射，若紅外接收管能接收到反射回的光線則檢測(cè)出白線繼而輸出低電平，若接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線則檢測(cè)出黑線繼而輸出高電平。就是通過單片機(jī)接收到的高低電平為依據(jù)來(lái)確定黑線的位置和小車的行走路線。

關(guān)于平衡點(diǎn)的檢測(cè)，要用到傾角傳感器，這里我們總結(jié)了兩種方案

系統(tǒng)組成、原理和電路圖

系統(tǒng)總體組成框圖如下所示

本系統(tǒng)采用AT89S52作為核心控制部件，通過對(duì)小車前下端的左中右三對(duì)紅外對(duì)管組成的尋跡帶你路電路所采集的信號(hào)進(jìn)行分析使小車在行駛偏離正常軌道時(shí)及時(shí)進(jìn)行分析校正，以保證其直向行駛；用單片機(jī)控制電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)前后兩個(gè)電機(jī)是后輪做勻速行駛，前輪作為左右轉(zhuǎn)向輪；在后輪上加裝磁鐵，車聲固定霍爾元件使得車輪沒轉(zhuǎn)過一周磁鐵正好正對(duì)霍爾元件，使得有霍爾元件組成的地暖露電路輸出高電平，通過單片機(jī)對(duì)霍爾元件輸出電平的變化進(jìn)行計(jì)數(shù)操作，由此便可得出車速和行程的數(shù)據(jù)；類似于小車尋跡的方式，當(dāng)小車的三對(duì)紅外對(duì)管都沒有檢測(cè)到黑帶時(shí)，說(shuō)明此時(shí)小車運(yùn)行到了蹺蹺板的兩端，單片機(jī)執(zhí)行相應(yīng)的停止操作，并執(zhí)行相應(yīng)的時(shí)間等數(shù)據(jù)的顯示操作。

尋跡電路如圖3.0.2所示

當(dāng)小車的三個(gè)管子都處于黑帶上時(shí)，即小車直向行駛時(shí)，三個(gè)發(fā)射管發(fā)射的紅外線被黑線所吸收，接收管并沒有接收到紅外線，此時(shí)處于截至狀態(tài)，此時(shí)運(yùn)放的U+>U-，UO>0,，即輸出為高電平此時(shí)INT1為高電平，單片機(jī)不響應(yīng)中斷，當(dāng)某一個(gè)或兩個(gè)管子處于黑線外部時(shí)，即小車走偏時(shí)，對(duì)應(yīng)的接收管導(dǎo)通其對(duì)應(yīng)的運(yùn)放的U+<U-,所以Uo<0，即輸出為低電平，INT1端此時(shí)為低電平，單片機(jī)執(zhí)行此中斷，并進(jìn)一步判斷導(dǎo)通的接收管，以確定向那個(gè)方向轉(zhuǎn)向。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖3.0.3所示

L298N是一個(gè)具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動(dòng)芯片，它相應(yīng)頻率高，一片L298N可以分別控制兩個(gè)直流電機(jī)，而且還帶有控制使能端。用該芯片作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良。且由L298N結(jié)合單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)小車速度的精確控制。，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。只需在5

7或10、12輸入端加上高低反向電平，4、9端接通電源，9端接+5V電壓，4端視電機(jī)所需功率加適當(dāng)?shù)碾妷旱氃?/font>5-40V之間選擇，再在2、3或13、14輸出端接上電機(jī)，再在相應(yīng)的6或11使能端加脈沖電壓，調(diào)節(jié)次脈沖電壓的占空比通過單片機(jī)便可便可對(duì)其實(shí)較行精準(zhǔn)控制

本小車后輪由于使用的是直流減速電機(jī)，，其勻速行駛就可滿足此設(shè)計(jì)要求因此

通過單片機(jī)的I/O口線在5、7端加上相反的電平，在6端加上高或低電平，編程操作便可對(duì)其進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)停止和正反轉(zhuǎn)的操作，前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)與此類似。