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《智能小車設(shè)計報告智能小車設(shè)計報告.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、電子設(shè)計大賽設(shè)計報告題目名稱_____智能搬運小車__學(xué)生學(xué)院___物理與光電工程學(xué)院_隊員莊偉林林鑒杰陳奕利2009年5月1日37裝配圖（正面）智能搬運小車設(shè)計報告一、總體框架（1）、本搬動小車通過單片機AT89S52，用三個373分時輸入外部信號，通過分析處理，再用一個573芯片輸出步進電機驅(qū)動信號，成功地實現(xiàn)了取放黑鐵，尋找右光源和左光源的功能。（2）、電路方框圖。步進電機運轉(zhuǎn)直流電機驅(qū)動取放鐵片普通光敏電阻控測光源光敏對管PRP控測黑鐵片輸出聲光信號（3）系統(tǒng)總框圖。四相六線步進電機LM2003主控芯片AT89
2、S52系統(tǒng)總框圖37二、硬件實現(xiàn)及單元電路設(shè)計。1、主控芯片AT89S52。AT89S52主要性能； 與MCS-51單片機產(chǎn)品兼容、8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲器、1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz、三級加密程序存儲器、32個可編程I/O口線、三個16位定時器/計數(shù)器八個中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標識符?！ 」δ芴匦悦枋鯝t89s52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atm
3、el公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟
4、件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。8位微控制器8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程FlashAT89S52?！?、直流電機驅(qū)動取放鐵片?？紤]到電磁鐵耗電很大，所以我們選擇用直流電機機械方式實現(xiàn)鐵片的取放。通過L298芯片驅(qū)動，用直流電機實現(xiàn)磁鐵的磁鐵上升（放下鐵塊）或下降（吸上鐵片）。我們考慮了幾種方案實現(xiàn)直流電機的驅(qū)動；37L298電路圖如下。直流電機驅(qū)動電路圖L298電路圖3
5、7升上磁鐵，放下鐵片天然磁鐵平衡臂步進電機直流電機鐵片萬向輪放下鐵片放鐵片原理圖37直流電機天然磁鐵平衡臂步進電機放下磁鐵，吸上鐵片鐵片萬向輪取鐵片原理圖3、探測黑白鐵片與邊界。以下為我們考慮的方案；37我們使用PRP光電對管實現(xiàn)對黑白鐵以及邊界的探測。光電對管實物圖電壓比較器TL084信號處理實物圖37PRP光電一體化對管原理圖R21M光電對管檢測電路圖3、步進電機與驅(qū)動。方案選擇；由于本系統(tǒng)為智能電動車，其驅(qū)動輪的驅(qū)動電機的選擇就顯得37十分重要。由于小車要實現(xiàn)對路徑的準確定位和精確測量，我們綜合考慮了一下兩種方案
6、：方案1；采用步進電機作為該系統(tǒng)的驅(qū)動電機。由于其轉(zhuǎn)過的角度可以精確地定位，可以實現(xiàn)小車前進路程和位置的精確確定位。方案2：采用直流減速電機。直流減速電機轉(zhuǎn)動力矩大，體積小，重量輕，裝配方便，但是不能做到很好的定位。權(quán)衡利弊，我們選擇了第一方案。小車驅(qū)動部份我們選擇用二相六線步進電機。因為步進電機可以很好地實現(xiàn)同步與精確控制功能，但是缺點是耗電大，震動大。但權(quán)衡利弊，與直流電機相雙，步進電機驅(qū)動力強大，所以我們選擇用步進電機。步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和
7、計算機技術(shù)的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應(yīng)
8、式步進電機（vr）、永磁式步進電機（pm）、混合式步進電機（hb）和單相式步進電機等。永磁式步進電機一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；反應(yīng)式步進電機一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。反應(yīng)式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導(dǎo)的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?；?/p>
