1、電動(dòng)小汽車的設(shè)計(jì)系別：自動(dòng)化系專業(yè)名稱：自動(dòng)化學(xué)生 # # : 陳聰陳永宇蔣海勇學(xué)號：指導(dǎo)教雅#、職稱：汪再興完成日期2010年08月26日摘要本實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)控制的電動(dòng)小車，小車具有前進(jìn)， 后退，轉(zhuǎn)彎的功能，且在擴(kuò)展局部具有循跡功能（按路面的黑色軌道 行駛）。主要以兩個(gè)直流電機(jī)作為主動(dòng)力，通過紅外對管傳感器來采 集信息，送入主控單元stc89c51單片機(jī)，處理完數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動(dòng) 作。電機(jī)的驅(qū)動(dòng)局部采取了高電壓，高電流的二道驅(qū)動(dòng)集成芯片 L298n 。關(guān)鍵字 :單片機(jī)；電機(jī)；L298n;紅外對管電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)正文一、電子設(shè)計(jì)題目：電動(dòng)小車設(shè)計(jì)二、電子設(shè)計(jì)任務(wù)和根本要求：設(shè)計(jì)任務(wù)基于

2、單片機(jī)設(shè)計(jì)一臺可以控制的電動(dòng)的小車。根本要求.用單片機(jī)來控制電動(dòng)小車前進(jìn)后退。.能用單片機(jī)來對直流電機(jī)進(jìn)展調(diào)速。,能控制電動(dòng)小車進(jìn)展左右轉(zhuǎn)彎和停止。.擴(kuò)展局部：能用傳感器檢測路面，使得小車按著地面的黑線循跡走。三、課程設(shè)計(jì)題目分析：設(shè)計(jì)要點(diǎn).設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)小系統(tǒng)電路.設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路.設(shè)計(jì)傳感器檢測電路工作原理：(1)單片機(jī)小系統(tǒng)原理：單片機(jī)最小系統(tǒng)由晶振電路，復(fù)位電路和電源根本組成。晶振電路在電路上 它可以等效成一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)。時(shí)鐘電路用 于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號，而時(shí)序的所研究的是指令執(zhí)行中每個(gè)信號 之間的相互的關(guān)系。單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序

3、電路，為了保證同步工 作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號控制下嚴(yán)格的按照時(shí)序進(jìn)展工作。復(fù)位 電路的成功與否，關(guān)系到單片機(jī)系統(tǒng)能否正常的工作，電路上電時(shí)候或電壓波動(dòng) 不穩(wěn)定的時(shí)候，當(dāng)給單片機(jī)上電那一瞬間，電壓有在幾微秒內(nèi)有的是幾毫秒內(nèi) 不是直接跳變到5V的而是一個(gè)直線上升的階段，這時(shí)候，單片機(jī)不能正常工作， 需要復(fù)位電路給它延時(shí)以等到電壓穩(wěn)定。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理：本實(shí)驗(yàn)利用了 L298N驅(qū)動(dòng)電路。L298N可承受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號VSS，VSS可 接457 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓X圍Vih為+2546 V。輸出 電流可達(dá)25 A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單

4、獨(dú)引出 以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺電動(dòng)機(jī)。5,7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA，EnB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。表1是L298N功能邏輯圖，加占內(nèi)郎為檀峰褒L L網(wǎng)功模塊TnlnMXi101Q1反矜111蒯停1Q0伸Ll傳感器檢測電路原理：傳感器檢測電路主要是利用了紅外對管傳感器，它對地面的黑線有很好的檢 測作用。由于紅外接收管對通過黑線和白線的反射，而自身的阻值變化很大，這 樣利用這一點(diǎn)再和一個(gè)參考電壓通過一個(gè)比擬器LM393，從而輸出數(shù)字信

5、號再接 到單片機(jī)的I/O 口，以到達(dá)檢測效果。四、電路原理圖：電機(jī)驅(qū)動(dòng)整體設(shè)計(jì)電路圖：Ri-TWB1FT-HWH-.iHi IFt-J-i-DJ-:TEL，N-JUJRi-TWB1FT-HWH-.iHi IFt-J-i-DJ-:TEL，N-JUJFT-.lN-JEiPR&TFt-mjTF-i.i 毋F31TPJ-Jd-nC-LFFi-.-d-iJ-CTFQJU隙Mi際t”PijI-iTJ-FJF-i.i iTJtrPJ .iiFJiP-iJ-HJST2-PlJF-JJfiTTFirFJ.-lTS-Pi J-FJ2MT1PiX-F-JirfTTPl.TF-j.Trffirhl 心：4jTimLU

6、I；祁EfiblIjTJi：4j:XhAiUEi五、c程序設(shè)計(jì)局部：電動(dòng)小汽車程序相對來說還是比擬簡單，其核心問題就是電機(jī)的PWN調(diào)速局部和 檢測路面黑線局部。還利用了中斷函數(shù)的定時(shí)功能。源代碼如下：#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit left_1=P1”0;sbit left_0=P1T;sbit right_0=P1”2;sbit right_1=P1”3;sbit zuo_2=P2T;/左眼 2sbit zuo_1=P22;/左眼 1sbit zhong=P23;/中sbit you_1=P24

7、;/右眼 1sbit you_2=P26;/右眼 2uchar speed=0,sp,num=0;/*void delay_1ms(uint t)/中斷簡易延時(shí) t=1,就為 1mswhile(num1=t*10);num1=0;*/void leftzhengzhuan()/左 正轉(zhuǎn)left_1=0;left_0=1;void leftchangshu()/ 左常速left_1=0;left_0=sp;void leftstop()/左停left_1=0;left_0=0;void rightzhengzhuan()/右 正轉(zhuǎn)right_1=0;right_0=1;void rightcha

8、ngshu()/右常速right_1=0;right_0=sp;void rightstop()/右停right_1=0;right_0=0;void main()TMOD=0 x01;/選擇定時(shí)方式1TH0=(65536-90)/256;/11.0592MHzTL0=(65536-90)%256;EA=1;/總中斷翻開ET0=1;/定時(shí)器T0的中斷翻開TR0=1;/定時(shí)器T0啟動(dòng)speed=12;/0-20之間，速度界限while(1)if(zuo_1=0&you_1!=0)leftstop();rightzhengzhuan();while(zhong!=0);else if(zuo_1!

9、=0&you_1=0)rightstop();leftzhengzhuan();while(zhong!=0);else if(zuo_2=0&you_2!=0)leftstop();rightzhengzhuan();while(zhong!=0);else if(zuo_2!=0&you_2=0)rightstop();leftzhengzhuan();while(zhong!=0);else if(zuo_1=0&you_1=0)rightstop();leftstop();while(1);elserightchangshu();leftchangshu();void T0_timer

10、() interrupt 1/中斷num+;TH0=(65536-90)/256;/11.0592MHzTL0=(65536-90)%256;/設(shè)定中斷定時(shí)為 100us if(numspeed)sp=1;/speed 分 num 的占空比 else sp=0;if(num=21)num=0;/調(diào)速基時(shí)間為 2ms六、心得體會(huì)：在這次開放性實(shí)的制作過程中，我們隊(duì)員都很用心的去完成。在整個(gè)電路都 跑通的時(shí)候，心里有種說不出的滿足感。拿到題目后，首先我們先是設(shè)計(jì)如何讓車跑起來，這個(gè)我們想著只要把驅(qū)動(dòng) 電路焊好，跑起來不是問題。所以，我花錢在網(wǎng)上買了一個(gè)根底車安裝后，我們 把必要的單片機(jī)小系統(tǒng)焊好后

11、再把L298n芯片焊好，這些按著電路圖來的，這時(shí) 調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)了問題，當(dāng)我們給L298N電源電壓和給單片機(jī)供電時(shí)，電機(jī)沒有 驅(qū)動(dòng)起來，我們仔細(xì)查了1298n芯片的資料后，發(fā)現(xiàn)它給的電源是很高的，這時(shí) 我們馬上去實(shí)驗(yàn)室借了一個(gè)大電池，裝上后果然，小車能夠跑起來了。小車能跑 這還缺乏以令我們興奮。關(guān)鍵是調(diào)速和循跡局部。我們在網(wǎng)上查了資料，知道直流電機(jī)調(diào)速一般用PWN來調(diào)速的。結(jié)果我們通 過編程仔細(xì)測試，利用占空比的方法來調(diào)，結(jié)果我們終于調(diào)出來了。接下來我們開場考慮檢測局部，在網(wǎng)上找了個(gè)電路分析了許久，認(rèn)為可行， 就開場焊接了，有發(fā)現(xiàn)了問題，紅外接收管是需要反著來接的，這個(gè)問題我們搞 了許久才發(fā)現(xiàn)的。檢測電路是我們搞的最長的時(shí)間，開場我們只焊接了兩對紅外 對管，這樣在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候是來不與的，后來我們就焊接了五對紅外對管，結(jié)果循 跡的穩(wěn)定行提高了。當(dāng)然還有控制速度面這個(gè)需要后期來慢慢實(shí)現(xiàn)了開放性試驗(yàn)是一個(gè)學(xué)習(xí)新知識、鞏固加深所學(xué)課本理論知識的