课程设计报告--电脑鼠走迷宫

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1、天津职业技术师范大学TianjinUniversityofTechnologyandEducation课程设计专业班级：应电0814学生姓名：乔伟09李月19华焱建43指导教师：刘新月系别：电子工程学院目录1电脑鼠走迷宫11.1电脑鼠技术指标11.2电脑鼠方案论证及选择11.2.1核心控制器11.2.2传感器11.2.3电动机11.2.4电源11.3电脑鼠总体电路图21.4电脑鼠系统组成框图21.5电脑鼠单元电路设计21.5.1传感器单元21.5.2步进电机驱动单元31.5.3电源单元41.6运动算法设计51.7迷宫坐标信息采集算法51.8迷宫算法71.

2、9测试结果分析及改进81.10总结82智能电梯控制系统92.1主要技术指标92．2方案论证及选择92.3系统组成框图92.4单元电路设计102.4.1单片机最小系统模块102.4.2开关控制模块112.4.3电机驱动模块112.4.4液晶显示模块112.4.5报警模块122.4.6电路总图132.5软件流程图以及任务描述132.6元件清单142.7调试过程152.8总结15参考文献16附录1电梯代码17附录2个人总结28天津职业技术师范大学课程设计1电脑鼠走迷宫1.1电脑鼠技术指标依据IEEE标准迷宫构建相应数据结构，结合数据结构进行迷宫搜索算法的设计；

3、分析电脑鼠硬件需求进行产品选型，构建硬件平台；实现电脑鼠自动搜索迷宫，从中选出最佳路径进行冲刺的功能。1.2电脑鼠方案论证及选择1.2.1核心控制器基于所需完成任务要求我们知道，电脑鼠核心控制器需要有很快的信息处理速度。那么，普通的8位单片机不能满足快速处理的条件，不能胜任任务。为了实现高速信息处理，采用由Liminary公司生产的LM3S615控制器，该控制器是以ARM-Cortex-M3为内核的32位SOC系统，拥有50-MHz工作频率，可以胜任任务所要求的高速信息处理能力。1.2.2传感器传感器是电脑鼠的感觉器官，在运行过程中电脑鼠需要实时的检测迷

4、宫墙壁信息，依据迷宫场地情况，因此采用收、发一体的红外线传感器作为电脑鼠的感觉器官。红外线传感器具有感知能力强、抗干扰能力强、价格低廉等优点，并且符合硬件需求。1.2.3电动机为了使电脑鼠在迷宫中稳定的运行，需要给其提供稳定的动力。为了更好的控制电脑鼠的行走情况，选用步进电动机来给电脑鼠提供动力。步进电动机能够迅速的启动和停止，具有良好的控制能力。1.2.4电源电脑鼠设计采取外接锂电池供电，系统设计需要三种不同的电压，分别用来驱动电机、给传感器供电和给微控制器供电。15天津职业技术师范大学课程设计1.3电脑鼠总体电路图图1-1MicroMouse615原

5、理图1.4电脑鼠系统组成框图电脑鼠在迷宫运行当中，依据红外传感器获取的迷宫墙壁信息，传达给处理器进行相应的处理，再进行电机控制，并在显示模块显示电脑鼠所在迷宫的坐标信息。总体框体如图1-2所示。图1-2电脑鼠系统框图1.5电脑鼠单元电路设计1.5.1传感器单元红外线传感器的工作电压为5V15天津职业技术师范大学课程设计，在一般情况下可以把电池的输出电压经过稳压得到5V供电。但若电池电压较低或瞬间被拉低时，系统就不能为传感器提供稳定的电源，这将严重影响传感器的灵敏度。所以，我们将系统中已经较稳定的3.3V电压升到5V。升压芯片采用Exar公司的低静态电流、

6、高效率的升压芯片SP6641A，升压电路如图1-4所示。图1-3红外检测电路图1-45V升压电路1.5.2步进电机驱动单元电动机驱动电路如图1-5所示，其中BA6845FS是步进电机驱动芯片，该芯片包含两个H桥，它的最大驱动电流为1A，且在输入逻辑的控制下输出有三种模式：正向、反向和停止。BA6845FS输入控制与输出信号的关系见表1-1。15天津职业技术师范大学课程设计图1-5电动机驱动电路表1-1BA6845FS真值表IN11/21IN12/22OUT11/21OUT12/22模式LHHK正向HHKH反向LL开路开路停止HL开路开路停止（2）两相四线

7、制步进电机驱动时序驱动步进电机的时序主要有单步驱动、整步驱动、半步驱动和微步驱动。我们步进电机采用的是半步驱动。电机以一个恒定的加速度加速到指定的转速，之后匀速运行。加减速度实时算法的核心是使用定时器中断，当定时器发生溢出中断时，中断服务子函数推动电机走下一步。1.5.3电源单元电脑鼠设计采取外接锂电池供电，系统设计需要三种不同的电压，分别用来驱动电机、给传感器供电和给微控制器供电。LM3S615控制器需要3.3V供电，电路如图1-6所示，外接电源经过C36、C2滤波，然后通过SPX1117M-3.3将电源稳压至3.3V。SPX1117M-3.3是Exa

8、r公司生产的LDO芯片，其特点是输出电流大，输出电压精度高，稳定性高。其输入电压