《本科毕业论文-—智能小车内含循迹避障智能小车论文等.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《本科毕业论文-—智能小车内含循迹避障智能小车论文等.doc(386页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、智能小车毕业论文目录摘要2ABSTRACT2第一章 绪 论31.1智能小车的意义和作用 31.2智能小车的现状 3第二章 方案设计与论证 42.1 主控系统42.2 电机驱动模块42.3 循迹模块62.4 避障模块72.5 机械系统72.6电源模块8第三章 硬件设计 83.1总体设计83.2驱动电路93.3信号检测模块103.4主控电路11第四章 软件设计124.1主程序模块124.2电机驱动程序124.3循迹模块134.4避障模块15第五章 制作安装与调试 18结束语18致谢19参考文献19智能循迹避障小车 肖维 物理与电子信息学院电子信息工程专业 2006级9班 指导教师:刘汉奎摘要:利用
2、红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C52单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。关键词:智能小车;STC89C52单片机; L298N;红外对管 Intelligent tracking and obstacle-avoid carXiao WeiSchool of Physics and Electronic Information,Grade 2006 Class 9 ,Instructor:Liu HankuiAbstract:Based infrared detection of
3、 black lines and the road obstacles, and use a STC89C52 MCU as the controlling core for the speed and direction, A electronic drived, which can automatic track and avoid the obstacle, was designed and fabricated. In which, the car is drived by the L298N circuit, its speed is controlled by the output
4、 PWM signal from the STC89C52.Keywords: Smart Car; STC89C52 MCU; L298N; Infrared Emitting Diode 第一章 绪论 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系
5、统,对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法。机器人要实现自动导引功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(AVGauto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使
6、用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求,传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。单片机驱动直流电机一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM功能的单片机,
7、这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源,难以精确调速,但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况,本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机,配合软件编程实现。1.2智能小车的现状现智能小车发展很快,从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能,这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。我此次的设计主要实现循迹避障这两个功能。第二章 方案设计与论证根据要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加装光电检测器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时
8、测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。2.1 主控系统根据设计要求,我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。据此,拟定了以下两种方案并进行了综合的比较论证,具体如下:方案一:选用一片CPLD(如EPM7128LC84-15)作为系统的核心部件,实现控制与处理的功能。CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点,可利用VHDL语言进行编写开发。但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。同时,CPLD的处理速度非常快,而小车的行进速度
9、不可能太高,那么对系统处理信息的要求也就不会太高,在这一点上,MCU就已经可以胜任了。若采用该方案,必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。为此,我们不采用该种方案,进而提出了第二种设想。方案二:采用单片机作为整个系统的核心,用其控制行进中的小车,以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统,其关键在于实现小车的自动控制,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势控制简单、方便、快捷。这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此,这种方案是一种较为理想的方案。针对本设计特点多开关量输入的复杂程序控制系统,需要擅长处理多开关量的标准单片机,而
10、不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机,D/A、A/D功能也不必选用。根据这些分析,我选定了P89C51RA单片机作为本设计的主控装置,51单片机具有功能强大的位操作指令,I/O口均可按位寻址,程序空间多达8K,对于本设计也绰绰有余,更可贵的是51单片机价格非常低廉。在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后,我们决定采用一片单片机,充分利用STC89C52单片机的资源。2.2 电机驱动模块方案一:采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高。方案二:采用电阻网络或数字电位器
11、调节电动机的分压,从而达到分压的目的。但电阻网络只能实现有级调速,而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般的电动机电阻很小,但电流很大,分压不仅回降低效率,而且实现很困难。方案三:采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单,加速能力强,采用由达林顿管组成的 H型桥式电路(如图2.1)。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下,精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高,H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制,电子管的开关速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的 PWM调速技术。现市面上有很多此种芯片,
12、我选用了L298N(如图2.2)。这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,能承受频繁的负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。因此决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。图2.1 H桥式电路图2.2 L298N2.3 循迹模块方案一:采用简易光电传感器结合外围电路探测,但实际效果并不理想,对行驶过程中的稳定性要求很高,且误测几率较大、易受光线环境和路面介质影响。在使用过程极易出现问题,而且容易因为 该部件造成整个系统的不稳定。故最终未采用该方案。方案二:采用两只红外对管(如图2.3),分别置于小车车身前轨道的两侧,根据两只光电开关接受到白
13、线与黑线的情况来控制小车转向来调整车向,测试表明,只要合理安装好两只光电开关的位置就可以很好的实现循迹的功能。(参考文献3)方案三:采用三只红外对管,一只置于轨道中间,两只置于轨道外侧,当小车脱离轨道时,即当置于中间的一只光电开关脱离轨道时,等待外面任一只检测到黑线后,做出相应的转向调整,直到中间的光电开关重新检测到黑线(即回到轨道)再恢复正向行驶。现场实测表明,小车在寻迹过程中有一定的左右摇摆不定,虽然可以正确的循迹但其成本与稳定性都次与第二种方案。通过比较,我选取第二种方案来实现循迹。图2.3 红外对管2.4 避障模块方案一:采用一只红外对管置于小车中央。其安装简易,也可以检测到障碍物的存
14、在,但难以确定小车在水平方向上是否会与障碍物相撞,也不易让小车做出精确的转向反应。方案二:采用二只红外对管分别置于小车的前端两侧,方向与小车前进方向平行,对小车与障碍物相对距离和方位能作出较为准确的判别和及时反应。但此方案过于依赖硬件、成本较高、缺乏创造性,而且置于小车左方的红外对管用到的几率很小,所以最终未采用。方案三:采用一只红外对管置于小车右侧。通过测试此种方案就能很好的实现小车避开障碍物,且充分的利用资源而不浪费。(参考文献3)通过比较我采用方案三。2.5 机械系统本题目要求小车的机械系统稳定、灵活、简单,而三轮运动系统具备以上特点。驱动部分:由于玩具汽车的直流电机功率较小,而小车上装
15、有电池、电机、电子器件等,使得电机负担较重。为使小车能够顺利启动,且运动平稳,在直流电机和轮车轴之间加装了三级减速齿轮。电池的安装:将电池放置在车体的电机前后位置,降低车体重心,提高稳定性,同时可增加驱动轮的抓地力,减小轮子空转所引起的误差。简单,而三轮运动系统具备以上特点。2.6电源模块方案一:采用实验室有线电源通过稳压芯片供电,其优点是可稳定的提供5V电压,但占用资源过大。方案二:采用4支1.5V电池单电源供电,但6V的电压太小不能同时给单片机与与电机供电。方案三:采用8支1.5V电池双电源分别给单片机与电机供电可解决方案二的问题且能让小车完成其功能。所以,我选择了方案三来实现供电。第三章
16、 硬件设计3.1总体设计智能小车采用前轮驱动,前轮左右两边各用一个电机驱动,调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的,后轮是万象轮,起支撑的作用。将循迹光电对管分别装在车体下的左右。当车身下左边的传感器检测到黑线时,主控芯片控制左轮电机停止,车向左修正,当车身下右边传感器检测到黑线时,主控芯片控制右轮电机停止,车向右修正。避障的原理和循线一样,在车身右边装一个光电对管,当其检测到障碍物时,主控芯片给出信号报警并控制车子倒退,转向,从而避开障碍物。3.1.1主板设计框图如图3.1,所需原件清单如表3.1。Stc89c52时钟电路复位电路报警电路电机驱动避障红外对管图3.1 主板设计框图表
17、3.1 元件清单元件数量元件数量元件数量直流电机2只电阻若干集成电路芯片若干单片机1 块二极管若干电容若干红外对管3只蜂鸣器1只电位器若干12M晶振1只杜邦线若干玩具小车1个排针若干3.2驱动电路(参考文献4)电机驱动一般采用H桥式驱动电路,L298N内部集成了H桥式驱动电路,从而可以采用L298N电路来驱动电机。通过单片机给予L298N电路PWM信号来控制小车的速度,起停。其引脚图如3.2,驱动原理图如图3.3。图3.2 L298N引脚图 图3.3 电机驱动电路3.3信号检测模块小车循迹原理是小车在画有黑线的白纸 “路面”上行驶,由于黑线和白纸对光线的反射系数不同,可根据接收到的反射光的强弱
18、来判断“道路”黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法红外探测法。红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色地面时发生漫发射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,则小车上的接收管接收不到信号,再通过LM324作比较器来采集高低电平,从而实现信号的检测。避障亦是此原理。电路图如图3.4。市面上有很多红外传感器,在这里我选用TCRT5000型光电对管。图3.4循迹原理图3.4主控电路本模块主要是对采集信号进行分析,同时给出PWM波控制电机速度,起停。以及再检测到障碍报警等作用
19、。其电路图如图5。图3.5 主控电路第四章 软件设计4.1启动循迹是否检测到停止线停止是否检测到障碍NY避障YN主程序框图:图4.1 主程序框图4.2电机驱动程序void goahead()s1=1;s2=0;s3=1;s4=0;void goback()s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;void turnleft()s3=1;s4=0;void turnright()s1=1;s2=0;void stop()en1=0;en2=0;4.3循迹模块开始前进扫描I/O口,是否检测到黑线Y左边 右边左转右转N循迹框图:图4.2 循迹框图循迹程序:void xunji()if(left_red
20、=1)&(right_red=1)en1=1;en2=1;goahead();delay(150);en1=0;en2=0;delay(50);else if(left_red=0)&(right_red=1)en1=0;en2=1; P0_0=!P0_0;turnleft();delay(150);en1=1;en2=0;delay(50);else if(left_red=1)&(right_red=0)en1=1;en2=0;P0_1=!P0_1;turnright();delay(150);en1=0;en2=1;delay(50);elsestop();4.4避障模块避障框图:开始后
21、退一点,报警后退左转前进右转Y左转是否检测到障碍前进N图4.3 避障框图避障程序:void bizhang()en1=1;en2=1;goback();mid_red=0;baojing();goback();for(i=0;i8;i+)en1=1;en2=1;delay(150);en1=0;en2=0;delay(50);stop();delay(10);turnleft();for(i=0;i11;i+)en1=0;en2=1;delay(130); en2=0;delay(50);stop();delay(10);goahead();for(i=0;i22;i+)en1=1;en2=1
22、;delay(130);en1=0;en2=0; delay(50);stop();delay(10);turnright();for(i=0;i18;i+)en1=1;en2=0;delay(130);en1=0;delay(50);xun: if(left_red=1)&(right_red=0)loop: turnleft();en1=0;en2=1;delay(30);turnright();en1=1;delay(50);en1=0;delay(50);en2=0;delay(50);if(left_red=1)&(right_red=1);else goto loop;elseen
23、1=1;en2=1;goahead();delay(80);en1=0;en2=0;delay(50);goto xun;第五章 制作安装与调试5.1 PCB的设计制作与安装采用DXP2004绘制原理图与PCB板,布线的过程中必须注意焊盘的大小与铜线的宽度。我选取的焊盘内径为0.8mm,外径2mm;铜线宽1mm。从做板的情况来看基本达到制作得要求。采用螺丝将循迹板安装在车头,主板与电机驱动安装在车尾。52 小车调试通过改变循迹板滑动变阻器器的大小来调试红外对管的灵敏度,通过改变延时程序来改变速度的大小。下表为小车运行的情况:表5.1 小车调试情况小车运行次数成功循迹次数成功避障次数111221
24、332442554结束语 整个系统的设计以单片机为核心,利用了多种传感器,将软件和硬件相结合。本系统能实现如下功能:(1) 自动沿预设轨道行驶小车在行驶过程中,能够自动检测预先设好的轨道,实现直道和弧形轨道的前进。若有偏离,能够自动纠正,返回到预设轨道上来。(2)当小车探测到前进前方的障碍物时,可以自动报警调整,躲避障碍物,从无障碍区通过。小车通过障碍区后,能够自动循迹(3)自动检测停车线并自动停车。从运行情况来看循迹的效果比较好,避障的效果不是很好,我认为是由于电源不能稳定而是的小车的速度不好控制,这也是我这次设计最大的误区,没有选取稳定的电源。我相信如果实验条件和时间的允许下我肯定能解决这
25、一问题。 通过本次设计我掌握了很多以前不熟练的东西,认识了很多以前不熟悉得东西,使我在人生上又进了一步。也认识到很多的不足。致谢本设计能够顺利完成,还承蒙刘老师以及身边的很多同学的指导和帮助。在设计过程中,刘老师给予了悉心的指导,最重要的是给了我解决问题的思路和方法,并且在设计环境和器材方面给予了大力的帮助和支持,在此,我对刘老师表示最真挚的感谢!同时感谢所有帮助过我的同学!感些评阅老师百忙之中抽出时间对本论文进行了评阅!参考文献1郭惠,吴迅.单片机C语言程序设计完全自学手册M.电子工业出版社,2008.10:1-200.2王东锋,王会良,董冠强. 单片机C语言应用100例M. 电子工业出版社
26、,2009.3:145-300.3韩毅,杨天. 基于HCS12单片机的智能寻迹模型车的设计与实现J.学术期刊,2008,29(18):1535-1955.4 王晓明. 电动机的单片机控制J. 学术期刊,2002,13(15):1322-1755.5Yamato I , et al 1 New conversion system for UPS using high fre2quency linkJ 1 IEEE PESC ,1988 :210-320.6Yamato I , et al 1 High frequency link DC/ AC converter for UPSWITH A N
27、EW VOLTAGE CLAMPERJ 1IEEE PESC ,1990 :52-105.摘 要(关键词:智能车 AT89S52 单片机 金属感应器 霍尔元件 1602LCD)智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。智能电动车就是其中的一个体现。本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着
28、S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车行驶速度;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间、行驶距离、平均速度以及各速度区行驶的时间。本设计结构简单,较容易实现,但具有高度的智能化、人性化,一定程度体现了智能。目 录1 设计任务31.1 要求32 方案比较与选择4 2.1路面检测模块4 2.2 LCD显示模块5 2.3测速模块5 2.4控速模块6 2.5模式选择模块73 程序框图74 系统的具体设计与实现9 4.1路面检测模块9 4.2 LCD显示模块94.3测速模块94.4控速模块94.5复位电路模块94.6模式选择模块95 最小系统图106 最终PC
29、B板图127 系统程序138 致谢469 参考文献4710 附录481. 设计任务:设计并制作了一个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。1.1 要求:1.1.1 基本要求:(1)分区控制:如(图1)所示:(图1) 车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。在第一个路程BC区(36米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程CD区(2米)以高速行驶,通过时间不得多于4秒;第三个路程DE区(36米)以低速行驶,通过时间不低于10s。 (2)小车能自动记录、显示行驶时间、行驶距离以及行驶速度,还能记录每段所走的时间,从而判断是否符合课程设计要求。(记录显示装置要求安装在车上)。1.1.2
30、 发挥部分:S型控制:如(图2)所示:(图2)车辆沿着S形铁片行驶,自动转弯,自动寻找正确方向和铁片。当离开S型铁片跑道或者感应不到铁片一段时间的时候,小车自动停止,并记录行驶时间,路程,平均速度并通过LCD显示出来。2. 方案比较与选择:根据设计任务要求,并且根据我们自己的需要而附加的功能,该电路的总体框图可分为几个基本的模块,框图如(图3)所示:(图3)2.1 路面检测模块:采用铁片感应器TL-Q5MC来检测路面上的铁片从而给单片机中断脉冲。原理图接线如(图4)所示:(图4)2.2 LCD显示模块:采用1602LCD,由单片机的总线模式连接。为节约电源电量并且不影响LCD的功能,LCD的背
31、光用单片机进行控制,使LCD的背光在小车行驶的过程中不亮,因为我们不必看其显示;在其它我们需要看显示的内容的时候LCD背光亮。2.3 测速模块:2.3.1 方案1:采用采用霍尔开关元器件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲,达到测量速度的作用。霍尔元件具有体积小,频率响应宽度大,动态特性好,对外围电路要求简单,使用寿命长,价格低廉等特点,电源要求不高,安装也较为方便。霍尔开关只对一定强度的磁场起作用,抗干扰能力强,因此可以在车轮上安装小磁铁,而将霍尔器件安装在固定轴上,通过对脉冲的计数进行车速测量。2.3.2 方案2:采用红外传感器进行测速。但无论是反射式红外传感器还是对射式红外传感
32、器,他们对都对外围环境要求较高,易受外部环境的影响,稳定性不高,且价格较为昂贵。通过对方案1、方案2的比较其优缺点,综合多方面因素决定选用方案1,其原理图接线如(图5)所示:(图5)2.4 控速模块:2.4.1 方案1:使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单,成本低,加速能力强,但功率损耗大,特别是低速大转距运行时,通过电阻R的电流大,发热厉害,损耗大,对于小车的长时间运行不利。2.4.2 方案2:采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高。2
33、.4.3 方案3:采用由双极性管组成的H桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高;H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快,稳定性也很高,是一种广泛采用的调速技术。综合3种方案的优缺点,决定选择方案3,其电路原理图如(图6)所示:(图6)2.5 模式选择模块:模式选择模块通过一个74LS00与非门和两个不带锁按钮来控制单片机单片机的两个中断口,从而按动按钮来选择小车走动的路型、来选择小车的速度是快速、中速、慢速;走完路程小车停止后还可以通过按钮选择想要在LCD上想看的信息,比如总时间、
34、走过各段路程的时间、平均速度、总路程等。小车走动的模式选择有:(1) 直线型:满足设计任务的基本要求,能稳定的走完全程。之后按顺序循环不断的显示走完全程所用的时间、走完高速区所用的时间和走完低速区所用的时间这三个时间;或者可以通过两个按钮以及LCD显示的菜单选择所要看的内容如平均速度、全程距离以及那三个时间。(2) S型:满足设计任务的发挥部分的要求,小车能自动的感应到在前面或在后面铁片,即第一次转弯后若感应到的是错误的方向,则小车会后退自动调整方向,沿着S型的铁片走。当走完S型铁片后的一定时间里,小车自动停止。之后自动进入菜单由我们自己选择要看的内容时间、平均速度和所走的距离。(3)自动型:
35、小车先以一定的速度走完全程,之后再以一定的速度倒退回起点,再调整速度在一定的时间内走完全程。走完后LCD显示的内容与直线型显示的内容一样。3. 程序框图:单片机主程序框图、速度感应程序框图和铁片感应程序框图分别如(图7)所示。(图7)4系统的具体设计与实现:4.1 路面检测模块: 应用一个金属感应器,安装在车盘下,离地略小于或约四毫米。当金属传感器检测到铁片时将对单片机发送中断信号,单片机运行中断,改变输给电机驱动信号的电压占空比来控制小车的速度。4.2 LCD显示模块:采用1602LCD,由单片机的总线模式连接。为节约电源,LCD的背光用单片机进行控制。4.3 测速模块:通过霍尔元件感应磁铁
36、来产生脉冲(当霍尔元件在离磁场较近时输出会是高电平,其它时候是低电平),一个车轮均匀放四个小磁铁,计算一秒所得的脉冲数,从而计算出一秒小车轮子转动圈数,再测量出小车车轮周长即可计算出小车当前速度,累加可得到当前路程。4.4 控速模块:考虑到元器件的缺少以及我们所用的电路的驱动电机的电路原理图和和小车自带的电路的电机驱动原理图一样,所以暂时使用小车自带的电机驱动电路图。4.5 复位电路模块:单片机的复位电路通过手动来实现,复位电路图如(图8)所示。(图8)4.6 模式选择模块:两个中断口使用和感应铁片、感应速度所使用的中断口一样,通过一个与非门和按钮控制。原理图如(图9)所示:(图9)5最小系统
37、图: 该系统主要用到的是单片机,所以主要的部分是最小系统图,该最小系统图如(图10)所示: (图12)6. 最终PCB板图:该最小系统的最终PCB板图(包括LCD接口以及其他的外部扩展电路部分,考虑到最小系统的简洁以及容易看懂,外部扩展电路不在最小系统图上显示。)分别如(图11)、(图12)所示:(图11)(图12)7系统程序:按照预定的功能,系统实现预定的功能的程序如下所示:#include #include /* 宏定义区*/*- LCD模块 -*/#define LCD_RW P2_6 /读写控制端#define LCD_RS P2_7/数据命令选择端#define LCD_E P2_5/执行使能端#define LCD_DataP1 /P1口#define Write0x00/低电平写入#define Read0x01/高电平读出#define Data0x01/高电平选择数据#define Cmd0x00/低电平选择命令#define Enable0x00/跃变到低电平时执行命令#define Disable0x01 #define True0x01#define False0x00#define LCD_Init0x38
限制150内