智能電動(dòng)小車

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1、電動(dòng)智能小車第一部分系統(tǒng)方案一、總體電路構(gòu)成二、各單元電路設(shè)計(jì)第二部分電路與程序設(shè)計(jì)一、主要元件的介紹二、電路實(shí)現(xiàn)功能三、程序設(shè)計(jì)框圖四、各單元電路的原理圖與PCB第三部分總結(jié)附錄第一部分系統(tǒng)方案一、總體電路構(gòu)成本系統(tǒng)由單片機(jī)最小系統(tǒng)、紅外傳感電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、循光電路、顯示電路等組成。二、各單元電路設(shè)計(jì)1、單片機(jī)最小系統(tǒng)和顯示電路采用學(xué)習(xí)板的現(xiàn)成電路。2、紅外傳感電路使用紅外發(fā)光二極管和接收管組合。由于紅外光波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng)，因此受可見(jiàn)光的影響較小。對(duì)輔助裝置要求最少，對(duì)人眼無(wú)傷害。3、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用單片機(jī)直接產(chǎn)生PWM信號(hào)結(jié)合由772組成的經(jīng)典H型橋式P

2、WM電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。此電路中驅(qū)動(dòng)管772工作在占空比可調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)單片機(jī)可精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于此電路中管子工作在飽和截止的狀態(tài)下，所以效率非常高；H型電路保證了可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子開(kāi)關(guān)的響應(yīng)時(shí)間很短，穩(wěn)定性極強(qiáng)。循光電路采用光敏電阻實(shí)現(xiàn)。光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。當(dāng)光敏電阻兩端加上電壓后，流過(guò)光敏電阻的電流隨光照增大而增大。入射光消失，電子-空穴對(duì)逐漸復(fù)合，電阻也逐漸恢復(fù)原值，電流也逐漸減小。采用光敏電阻也比較實(shí)惠，又滿足設(shè)計(jì)的要求。由于本系統(tǒng)所有芯片都需要+5V的工作電壓，但由于條件有限。電源電路采用四節(jié)干電池供電。第二部分

3、電路與程序設(shè)計(jì)一、主要元件的介紹1、反射式傳感器TCRT5000：TCRT5000傳感器的工作原理與一般的紅外傳感器一樣,一傳一感.TCRT5000具有一個(gè)紅外發(fā)射管和一個(gè)紅外接收管.2、光敏電阻：光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。當(dāng)光敏電阻兩端加上電壓后，流過(guò)光敏電阻的電流隨光照增大而增大。反之則減小。L298N：L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片主要特點(diǎn)是：工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A；內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電

4、器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；并可以直接用單片機(jī)的I/O口提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。LM324的特點(diǎn)：LM324系列器件為價(jià)格便宜的帶有真差動(dòng)輸入的四運(yùn)算放大器。該芯片有以下的特點(diǎn)：1.短路保護(hù)輸出2.真差動(dòng)輸入級(jí)3.可單電源工作：3V-32V4.低偏置電流：最大1

5、00nA5.每封裝含四個(gè)運(yùn)算放大器。6.具有內(nèi)部補(bǔ)償?shù)墓δ堋?.共模范圍擴(kuò)展到負(fù)電源8.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的引腳排列9.輸入端具有靜電保護(hù)功能二、電路實(shí)現(xiàn)功能通過(guò)五個(gè)紅外光電傳感器對(duì)坦克小車運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行檢測(cè)，使其沿著引導(dǎo)線前進(jìn)，運(yùn)用直流電機(jī)調(diào)速技術(shù)，完成對(duì)小車運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向的控制，同時(shí)還利用紅外對(duì)管實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)距離的測(cè)量，并用靜態(tài)顯示電路顯示小車的運(yùn)動(dòng)路程、時(shí)間和金屬個(gè)數(shù)?；谝恍┩陚涠尚械挠布O(shè)計(jì)，使用了切實(shí)可用的軟件算法，實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)控制。三、程序設(shè)計(jì)框圖四、各單元電路的原理圖與PCB1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路2、紅外循跡電路3、循光電路4、顯示部分第三部分總結(jié)通過(guò)這

6、次課題的設(shè)計(jì)，讓我們又得到了一次鍛煉，動(dòng)手能力得到了提高，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的一些不足，學(xué)習(xí)就是要理論聯(lián)系實(shí)際，在學(xué)習(xí)了理論之后就應(yīng)該把它應(yīng)用到實(shí)際中才能夠提升自己，同時(shí)程序的設(shè)計(jì)也是一個(gè)主要部分，如何對(duì)數(shù)據(jù)巧妙的處理，如何使結(jié)構(gòu)化更加的清晰，這些都是在實(shí)踐當(dāng)中要考慮到的。最后調(diào)試也是一個(gè)很重要的過(guò)程，必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)很了解，將整體分成部分來(lái)調(diào)試將會(huì)變得更加簡(jiǎn)單，以上是這次課題最大的收獲。附錄