智能小车之实训计划

智能小车,卓越工程师之实训项目之一,实训计划,卓越工程师班纪律要求,1、每次上课或实训，必须按时到课，如确有特殊原因，必须本人向老师请假，不能代请。2、不管任务是难还是简单，都必须按老师的要求自己动手来做，不能敷衍了事，或请人代做。,随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。从2001年起全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。 在智能小车现今发展最好的当是飞思卡尔举行的比赛，比赛分为光电组、摄像组、电磁组，比赛主要追求的是速度，速度最快者获胜。 我们研究的智能小车主要以完成相应的功能为主，同时要求有一定的速度。,智能小车,先看几个智能小车的视频,项目要求完成的功能,设计并制作一个简易智能电动车，其行驶路线示意图如下：,项目要求完成的功能,1、基本要求 （1）电动车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），沿引导线到达B点。在“直道区”铺设的白纸下沿引导线埋有13块宽度为15cm、长度不等的薄铁片。电动车检测到薄铁片时需立即发出声光指示信息，并实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。 （2）电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点（也可脱离圆弧引导线到达C点）。C点下埋有边长为15cm的正方形薄铁片，要求电动车到达C点检测到薄铁片后在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。 （3）电动车在光源的引导下，通过障碍区进入停车区并到达车库。电动车必须在两个障碍物之间通过且不得与其接触。 （4）电动车完成上述任务后应立即停车，但全程行驶时间不能大于90秒，行驶时间达到90秒时必须立即自动停车。,项目要求完成的功能,2、发挥部分 （1）电动车在“直道区”行驶过程中，存储并显示每个薄铁片（中心线）至起跑线间的距离。 （2）电动车进入停车区域后，能进一步准确驶入车库中，要求电动车的车身完全进入车库。 （3）停车后，能准确显示电动车全程行驶时间。 （4）其它自己增加的功能。,实训计划,1、自己设计并制作单片机的最小系统，电路包括： （1）单片机及其外围电路 （2）蜂鸣器电路 （3）四个发光二极管电路 （4）四个独立按键 （5）电源电路 （6）4位七段LED数码管显示电路 （7）ISP程序下载口 （8）留足各个传感器的接口 要求：必须自己画原理图，自动或手动生成PCB图，独立制作PCB板，并焊接所有元器件。,实训计划,2、设计小程序测试硬件能否正常工作。 3、电机驱动电路的设计与制作 4、利用提供的材料制作小车的车体（包括轮子和电机） 5、安装传感器，整机软件调试 6、完成设计报告 7、小车功能大比拼 8、每人完成一份实训总结报告 9、设计方案的分析与比较,最小系统设计,单片机系统供电电路,最小系统设计,振荡电路与复位电路,最小系统设计,按键电路,最小系统设计,蜂鸣器电路,最小系统设计,发光二极管电路,思考：两个电路二极管都能正常发光吗？,最小系统设计,单片机输出低电平时，将允许外部器件，向单片机引脚内灌入电流，这个电流，称为“灌电流”，外部电路称为“灌电流负载”；单片机输出高电平时，则允许外部器件，从单片机的引脚，拉出电流，这个电流，称为“拉电流”，外部电路称为“拉电流负载”。,灌电流和拉电流,每个单个的引脚，允许外部电路，向引脚灌入的最大电流为10 mA； 拉电流不到1mA。,最小系统设计,那么，发光二极管需要通过多大电流才能发光呢？我们所使用的单芯发光二极管工作电流一般为几毫安到十几毫安。 由于电源所提供的电流较大，为了保证不烧坏二极管和单片机，必须加限流电阻。,灌电流和拉电流,七段LED数码显示器结构与原理,7段LED数码显示器,e,各段码位的对应关系如下:,共阴 共阳 0: 00111111B 3FH C0H 1: 00000110B 06H F9H A: 01110111B 77H 88H B: 01111100B 7CH 83H,e,十六进制数及空白与P的显示段码,用户在使用时，应先将待显示数据转换成相应段显码后再送显示器， 常通过查表的形式取得段显码。,静态显示：各显示位同时选通，每一位显示器都需要8位数据线提供相应位的段显码，6位LED显示器共需48根数据线。,通过8255A连接的3位LED静态显示器,优点:显示无闪烁,效果好,编程简单 缺点:硬件开销大,静态显示与动态显示,动态显示：各位依次轮流选通(位扫描) ，每选通一位时，送入该位的段显码，延时1-2ms，再选通下一位，送下一位的段显码，依此类推。利用眼睛的视觉暂留。 动态显示有闪烁，成本低，常常采用动态显示。 不管是静态显示还是动态显示,为了得到较好的显示效果,一般要加驱动电路.,2. LED显示器接口电路,6 位动态显示器接口,四位集成LED数码管显示电路,ISP下载口设计,并口ISP下载口简介,USBISP下载口简介,ISP下载口设计,单片机下载口设计（S系列） 双排10孔插座 Con10 (封装形式)IDC10 1:MOSI(P1.5) 2:+5V 3:NC 4: 接地 5: 复位RESET(RESET) 6: 接地 7: 接时钟,SCK(P1.7) 8: 接地 9: MISO(P1.6) 10: 接地,系统总体资源安排,P0口：连接数码管的七段加小数点 P1.0-P1.3：连接4个发光二极管 P1.4-P1.7: 连接四个按键 P2.0-P2.3：提供四位数码管的位选信号 P2.4-P2.7：电机驱动控制 P3.0-蜂鸣器控制 P3.1-P3.7：连接传感器,第一讲结束,