智能电动小车

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,电动智能小车,第一部分 系统方案,一、总体电路构成,二、各单元电路设计,第二部分 电路与程序设计,一、主要元件的介绍,二、电路实现功能,三、程序设计框图,四、各单元电路的原理图与PCB,第三部分 总结,附录,1,第一部分 系统方案,一、总体电路构成,本系统由单片机最小系统、红外传感电路、电机驱动电路、循光电路 、显示电路等组成。,2,二、各单元电路设计,1、单片机最小系统和显示电路采用学习板的现成电路。,2、红外传感电路使用红外发光二极管和接收管组合。由于红外光波长比可见光长，因此受可见光的影响较小。对辅助装置要求最少，对人眼无伤害 。,3、电机驱动电路采用单片机直接产生PWM信号结合由772组成的经典H型桥式PWM电机驱动电路。此电路中驱动管772工作在占空比可调的开关状态，通过单片机可精确调整电动机的转速。由于此电路中管子工作在饱和截止的状态下，所以效率非常高；H型电路保证了可以简单实现转速和方向的控制；电子开关的响应时间很短，稳定性极强。,3,循光电路采用光敏电阻实现。光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。入射光消失，电子-空穴对逐渐复合，电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。采用光敏电阻也比较实惠，又满足设计的要求。,由于本系统所有芯片都需要+5V的工作电压，但由于条件有限。电源电路采用四节干电池供电。,4,第二部分 电路与程序设计,一、主要元件的介绍,1、,反射式传感器TCRT5000,： TCRT5000传感器的工作原理与一般的红外传感器一样,一传一感.TCRT5000具有一个红外发射管和一个红外接收管.,2、,光敏电阻,：光敏电阻的工作原理是基于内光电效应。当光敏电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照增大而增大。 反之则减小。,5,L298N,： L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，可以直接通过电源来调节输出电压；并可以直接用单片机的I/O口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。,6,LM324的特点：,LM324系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。该芯片有以下的特点：,1.短路保护输出,2.真差动输入级,3.可单电源工作：3V-32V,4.低偏置电流：最大100nA,5.每封装含四个运算放大器。,6.具有内部补偿的功能。,7.共模范围扩展到负电源,8.行业标准的引脚排列,9.输入端具有静电保护功能,7,二、电路实现功能,通过五个红外光电传感器对坦克小车运动方向进行检测，使其沿着引导线前进，运用直流电机调速技术，完成对小车运动速度和运动方向的控制，同时还利用红外对管实现对运动距离的测量，并用静态显示电路显示小车的运动路程、时间和金属个数。基于一些完备而可行的硬件设计，使用了切实可用的软件算法，实现小车的自动控制。,8,三、程序设计框图,9,四、各单元电路的原理图与PCB1、电机驱动电路,10,11,2、红外循迹电路,12,3、循光电路,13,14,4、显示部分,15,第三部分 总结,通过这次课题的设计，让我们又得到了一次锻炼，动手能力得到了提高，同时也发现了自己的一些不足，学习就是要理论联系实际，在学习了理论之后就应该把它应用到实际中才能够提升自己，同时程序的设计也是一个主要部分，如何对数据巧妙的处理，如何使结构化更加的清晰，这些都是在实践当中要考虑到的。最后调试也是一个很重要的过程，必须对整个系统很了解，将整体分成部分来调试将会变得更加简单，以上是这次课题最大的收获。,16,附录,17,