基于单片机的智能循迹小车设计--课件

单击此处编辑母版标题样式,PPT课件,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,PPT课件,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,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,*,*,基于单片机的智能循迹小车的设计,1,PPT课件,基于单片机的智能循迹小车的设计1PPT课件,主要内容：,系统概述,1,循迹小车硬件设计,2,循迹小车软件设计,3,总结,4,2,PPT课件,主要内容：系统概述1循迹小车硬件设计2循迹小车软件设计3,整个系统括单片机控制模块、电机驱动模块、循迹模块、电源和小车车体。,1.,系统概述,小车实物图,3,PPT课件,整个系统括单片机控制模块、电机驱动模块、循迹模块、电源和小车,本系统采用简单明了的设计方案。,通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块判断黑线路经,然后由,STC89C52,单片机,通过,IO,口控制,L298N,驱动模块改变两个直流电机的工作状态,最后实现小车循迹,循迹小车的工作原理,4,PPT课件,本系统采用简单明了的设计方案。循迹小车的工作原理4PPT课件,控制系统结构框图,5,PPT课件,控制系统结构框图5PPT课件,2.,循迹小车硬件设计,电机驱动模块,循迹模块,6,PPT课件,2.循迹小车硬件设计电机驱动模块6PPT课件,电机驱动模块,L298N,驱动芯片和直流电机接线原理图,7,PPT课件,电机驱动模块L298N驱动芯片和直流电机接线原理图7PPT课,L298N,电机驱动板,L298N,是一个内部有两,个,H,桥的驱动芯片，,这样电,机的运转只需要用三个信号,控制：两个方向信号和一个,使能信号。,实物图,注意：,L298N,芯片的工作电压需要两路：,第一路：,输出供给电机回路的工作电源第二路：,输入逻辑控制回路电源,5V,（电源出,/,入）,8,PPT课件,L298N电机驱动板 L298N 是一个内部有两,L298N,接入直流电机的端口接法,9,PPT课件,L298N接入直流电机的端口接法9PPT课件,循迹模块,循迹原理：,利用红外线对于不同颜色具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中传感器的红外发射二极管不断发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫反射，红外对管接收管接收反射光；如果遇到黑线则红外光被吸收，则红外管接收不到信号,.,红外对管采集回来的信号通过,3,路循迹传感器模块里面的,LM339,比较器后输出高或低电平，从而实现信号的检测。,10,PPT课件,循迹模块循迹原理：10PPT课件,当模块检测到前方障碍物信号时 电路板上红色指示灯点亮，同时,OUT,端口持续输出低电平信号,该模块检测距离,2,60cm,，检测角度,35,LM339,比较器,红外探头电路,11,PPT课件,当模块检测到前方障碍物信号时 电路板上红色指示灯点亮，同时O,IN1-,为定位器调节的电压输入端（,V,固定,）,IN1+,为探头输出的电压（探头,out,与,GND,间电压,)Vout,检测到白色时,R1,减,小,VoutV,固定,输出,高电平,LED,灭,以第一路为例 简单分析,V,固定,Vout,12,PPT课件,IN1-为定位器调节的电压输入端（V固定）以第一路为例,三路红外探头检测状态及其小车控制方法,13,PPT课件,三路红外探头检测状态及其小车控制方法13PPT课件,所谓的差速，是指左右两车轮的速度差，假如左边车轮比右边的快，则小车会偏向右。同时，左边的车轮转速比右的慢，那么小车会向左边转动。,目前主要有以下两种方式。,（,1,）小车向左转，可是是左轮停止，左轮继续转动，这样可实现左转，这种方式实现小角度的转弯，在角度不大时可采用此种方式。,（,2,）小车向左转，可以是左轮反转，右轮正转，这样可以实现大角度的左转，甚至可以进行原地打转。,同理可推出小车如何向右转向。,14,PPT课件,所谓的差速，是指左右两车轮的速度差，假如左边车轮比右边的快，,循迹小车软件设计,:,1,本设计采用,C,语言来编译程序。模块化结构程序的设计，可以使系统软件便于调试与优化，也使其他人更好地理解和阅读系统的程序设计。因此，软件的设计上，运用了模块化程序的结构对软件进行设计，使得程序变得更加直观易懂。程序的主要模块有：主程序、定时溢出中断服务程序、外部中断服务程序。,2,Keil C51,单片机软件开发系统可用于编辑,C,或汇编源文件。然后分别由,C51,编译器编译生成目标文件（,.OBJ,）。目标文件与库文件一起经,LIB51,连接定位生成绝对目标文件（,.ABS,）。,ABS,文件由,OH51,转换成标准的,Hex,文件,。,3,在软件调试中，使用功能强大且的,WAVE 6000,软件进行软件编译与调试,使用,Microcontroller ISP Software,及其配套的单片机对程序进行烧录。,15,PPT课件,循迹小车软件设计:1本设计采用C语言来编译程序。模块化结,主要程序功能,/*,第一部分 管脚声明*,/,sbit Left_pwm=P16;/,接驱动模块,ENA,使能端，输入,PWM,信号调节速度,Sbit Right_pwm=P17;/,接驱动模块,ENB,使能端，输入,PWM,信号调节速度,sbit P3_4=P34;/IN1,sbit P3_5=P35;/IN2,sbit P3_6=P36;/IN3,sbit P3_7=P37;/IN4,sbit HW1=P20;/,三路寻迹模块接口第一路,sbit HW2=P21;/,三路寻迹模块接口第二路,sbit HW3=P22;/,三路寻迹模块接口第三路,#define Left_go P3_4=0,P3_5=1;/,当,P3_4=0,P3_5=1;,时左电机前进,#define Left_back P3_4=1,P3_5=0;/,当,P3_4=1,P3_5=0;,时左电机后退,#define Right_go P3_6=0,P3_7=1;/,当,P3_6=0,P3_7=1;,时右电机前转,#define Right_back P3_6=1,P3_7=0;/,当,P3_6=1,P3_7=0;,时右电机后,退,16,PPT课件,主要程序功能/*第一,void pwm_out_left(void),/,左电机调速,调节,push_val_left,的值改变电机转速,占空比,if(Left_stop),if(pwm_val_left=40),pwm_val_left=0;,else,Left_pwm=0;,void pwm_out_right(void),/,右电机调速,if(Right_stop),if(pwm_val_right=40),pwm_val_right=0;,else,Right_pwm=0;,/*,第二部分,PWM,调速控制函数*,/,17,PPT课件,void pwm_out_left(void)void pw,/*,第三部分 电机驱动函数*,/,void forward(void)/,前进,push_val_left=4;/PWM,调节参数 改这个值可以改变其速度,push_val_right=4;,Left_go;,Right_go;,void rotate_left(void)/,旋转左转,push_val_left=3;,push_val_right=4;,Left_back;,Right_go;,18,PPT课件,18PPT课件,void little_left(void)/,小车前进向左微调,Left_go;,Right_go;,push_val_left=2;,push_val_right=5;,void rotate_right(void)/,旋转右转,push_val_left=4;,push_val_right=3;,Left_go;,Right_back;,void little_right(void)/,小车前进向右微调,Left_go;,Right_go;,push_val_left=4;,push_val_right=2;,19,PPT课件,void little_left(void)/小车前进向,void stop(void)/,停止,push_val_left=0;,push_val_right=0;,/*,第四部分 主函数*,/,void main(),init();,while(1),if(HW3=0&HW2=1&HW1=0)/,直行,forward();,if(HW3=0&HW2=0&HW1=1)/,微右,little_right();,i=1;,20,PPT课件,void stop(void)/停止20PPT课件,if(HW3=0&HW2=0&HW1=0&i=1)/,右转出线时（特别）,little_right();,j=0;q=0;w=0;,if(HW3=1&HW2=0&HW1=0)/,微左,little_left();,j=1;,if(HW3=0&HW2=0&HW1=0&j=1)/,左转出线时（特别）,little_left();,i=0;q=0;w=0;,if(HW3=0&HW2=1&HW1=1)/,两个传感器测 右拐,rotate_right();,q=1;,21,PPT课件,if(HW3=0&HW2=0&HW1=0&i=,if(HW3=0&HW2=0&HW1=0&q=1)/,调整,rotate_right();,w=0;i=0;j=0;,if(HW3=1&HW2=1&HW1=0)/,两个传感器测到 左拐,rotate_left();,w=1;,if(HW3=0&HW2=0&HW1=0&w=1),rotate_left();,q=0;i=0;j=0;,if(HW3=1&HW2=1&HW1=1)/,检测到全为黑线时 停止,stop();,22,PPT课件,22PPT课件,/*,第五部分 中断服务函数*,/,void in