电动智能小车实训报告.doc

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1、电动智能小车实训报告·实训目的:    这次设计智能小车的目的是为了掌握电路设计的方法和技巧。如何将学习到的理论知识运用到实际当中去,怎样能够活学活用,深入的了解电子元器件的使用方法,了解各种元器件的基本用途和方法,能够灵活敏捷的判断电路中出现的故障,学会独立设计电路,积累更多的设计经验,加强焊接能力和技巧,完成基本的要求。并能完美的完成这次实训。根据老师给的控制要求,和自己的发挥扩充能力,独立的,大胆的去实践,开拓创新,能够将自己的想法体现到实际电路当中去。实训日期:2005年11月21日~2005年12月9日实训地点:单片机实验室和电子3031教室技能训练:    掌握基本的电路设计

2、方法和技巧,能够独立的分析解决一般性质的问题。巩固单片机基本的知识,加强理论与实践的结合能力。能够分析一般性的电路,了解各种元器件的基本用途和方法,积累更多的设计经验,加强焊接能力和技巧。实训进程:11月21日                   讲解电动小车总体方案是设计11月22日~11月23日           机械部分的制作与组装11月24日~11月30日           电路部分的设计、制作、调试、与组装12月1日~12月2日           整机组装与裸机测试12月5日~12月7日           控制程序的编制与调试12月8日                 

3、   编写实训报告12月9日                    实训考核、成绩评定方案论证、1.寻迹检测方案的选择    探测路面黑线的基本原理:光线照射到路面并反射,由于黑线和白纸对光的反射系数不同,可以根据接收到的反射光强弱来判断是否是黑线。利用这个原理,可以控制小车行走的路迹。下面几种可行的方案是根据本原理设计的:    方案一:采用普通的发光二极管及光敏电阻组成的发射接收方案,如图1-1所示。其工作原理:当无光照时,光敏电阻呈现高阻状态,又分压公式可知,电阻R2无压降三极管截止,三极管的集电极输出高电平;反之,当有光照的时候,光敏电阻接收到反射的光,其阻值下降,由分压公式,R

4、2有压降三极管导通,输出低电平,利用高低电平可以判断控制小车的形程和方向。本方案能达到基本的控制要求,但是它的缺点在于容易受到外界光线的干扰,不易于控制小车的行迹,损坏了信号采集的效果。主要是因为可见光的反射效果跟地表的平坦程度、材料的反射情况有关直接影响到检测效果。1-1发光二极管及光敏电阻组成的发射接收方案    方案二:脉冲调制的反射式红外发射接收器。由于采用该有交流分量的调制信号,侧可大幅度减少外界干扰;另外红外发射接收管的最大工作电流取决于平均电流。如果采用占空比小的调制信号,再平均电流不变的情况下,瞬时电流很大(50~100mA),则大大提高了信噪比。并且其反应灵敏,外围电路

5、也很简单。如图1-2所示。它的优点是消除了外界光线的干扰提高了灵敏度,制作比较简单。1-2脉冲调制的反射式红外发射接收方案    由以上两种方案比较可知。方案二要比方案一优势大,市场上很多红外观点探头也都基于这个原理。其电路简单,工作可靠,性能比较稳定。从而避免了电路的复杂性,因此我先用方案二作为小车的监测系统。2.电动机的选择    市场上用很多种类的小电压直流电动机,很方便的选择到。主要有普通电动机、和步进电动机。    方案一:采用步进电机,步进电动机的一个显著的特点就是具有快速启动和停止能力,能够达到我们所要求的标准。如果负荷不超过步进电机所能提供的动态转矩值,就能够立即是步进电

6、机启动或反转。其转换灵敏度比较高。正转、反转控制灵活。但是步进电机的价格比较昂贵,对于我们的现状相差太远。    方案二:采用普通的直流电机。直流电机具有优良的调速特性,调速平滑、方便。调整范围广;过载能力强,能承受频繁的冲击负载,可实现频繁的无极快速启动、制动和反转。能满足各种不容的特殊运行要求。由于普通直流电机价格适宜,更易于购买,并且电路相对简单,因此建议采用直流电机作为动力源。3.电动机驱动方案的选择    方案一:采用电路网络或数字电位器调整电动机的分压,从而达到调整速度目的。但是组织网络只能是先有极调速,而数字电阻的元器件价格比较昂贵,且可能存在于干扰。更主要的问题在于一般电

7、动机的电阻比较小丹电流很大,分压不仅会降低效率,而且实现很困难。    方案二:采用继电器对电动机的开关控制,通过控制开关的切换速度实现对小车的速度进行调整。这个电路的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间长,易于损坏,寿命较短、可靠性小。    方案三:采用四个大功率晶体管组成H桥式电路,四个大功率晶体管分为两组,交替导通和截止,用单片机控制使之工作在开关状态,进而控制电机的运行。该控制电路由于四个大功率晶体管只工作在饱和与截

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