智能小车设计报告

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1、word格式机器人控制技术实验设计报告书题目：基于STC89C52的智能小车的设计姓名：李如发学号：073321032专业：电气工程及其自动化指导老师：李东京设计时间：2010年6月目录1.引言11.1.设计意义1....word格式1.2.系统功能要求11.3.本组成员所做的工作12.方案设计13.硬件设计14.软件设计15.系统调试26.设计总结27.附录A；源程序28.附录B；作品实物图片29.参考文献2....word格式基于STC89C52的智能小车的设计1.引言1.1.设计意义本智能小车的设计，首

2、先针对大学所有学习的知识是一个很好的回顾和总结。此智能小车是基于单片机所设计的，具有自动寻迹能力，在实际的很多方面有应用。当我们进一步的改进机器人系统时，可实现更重要的功能，如可设计出自动扑火机器人等。1.2.系统功能要求此智能小车是基于STC89C52设计的具有自动寻迹能力的小车。系统可实现跟随黑色引导线行走的能力，在行驶过程中，并能用测速传感器和光电码盘对小车速度实现实时监测。小车在行驶过程中并能实现播放美妙的音乐。1.3.本组成员所做的工作本组成员有李如发，汪航，黄建安，韩文龙，罗莹，明菲菲，邹珊，江锐

3、，邵进。李如发：驱动073321032汪航：电源073522036黄建安：最小统073521013韩文龙：源程序073522007罗莹：传感器073522038明飞菲：调试073522012邹芬：数码显示073521025邵琎：焊接073522017江锐：蜂鸣器0735220322.方案设计智能小车主要分为传感器部分，最小系统部分，电机驱动部分，电源部分。根据功能要求，提出合理的设计方案，画出方案方框图，并对系统工作原理进行阐述。原理，本系统的重要部分是传感器，它对整个小车的定位起到很重要的作用，由传感器检测

4、黑线的位置，其中黑线对光能吸收，白线对光反射。....word格式利用此原理将红外线传感器采集到的信号转换为数字信号并送入单片机，单片机根据收到的信号实时的控制小车的方向。控制小车的方向主要是运用pwm原理来控制电机的平均电压，从而来控制电机的转速，实现小车对黑线的实时跟踪。1.硬件设计硬件设计各模块电路图及原理描述传感器模块方案1：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时

5、，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。因此我们考虑其他更加稳定的方案。方案2：用RPR220型光电对管。RPR220是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，硅平面光电三极管。方案3：用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线

6、继而输出高电平。我们选择了此方案。传感器是整个系统的眼睛，这部分主要运用红外线传感器采集信号送给单片机处理。由于黑色车道对红外线传感器发出的光有吸收能力，白色地方对发出的光反射，从而当传感器在不同的地方产生不同的信号，传送个单片机。单片机根据采集的信号做出实时的处理。....word格式最小系统最小系统是整个系统的心脏，我们采用的是AT89C52芯片。80C52单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上[2]。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器、数据存储器、程

7、序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器。它们都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。但对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。驱动模块方案1：....word格式采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。方案2：对于直流电机用分立元件构成驱动电路。由

8、分立元件构成电机驱动电路，结构简单，价格低廉，在实际应用中应用广泛。但是这种电路工作性能不够稳定。因此我们选用了方案1。由于最小系统和电机驱动部分的电压幅值不一样，而且电机是感性负载，在制动时可能反馈电流，因此要在最小系统和驱动模块之间采用光电隔离，所以用到了光电隔离芯片,TPL521-4由于光耦芯片的引脚不够所以在之后采用了一片反相器74HCT14，反相器图如下L298是双H桥高电压大电流功率集成