绘图小车设计Word文档下载推荐.docx
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2.1、控制模块6
2.2、电机驱动模块6
2.3、传感器模块7
三、软件设计8
前言
本小组的只能小车结构简单，并且认为题目为画线而非寻线，因此传感器只有一个，为霍尔传感器用于测量小车走过的距离，然后通过单片机控制，以及小键盘的输入使其实现各种的绘图。
单片机运用的是新手最普遍用的51单片机，该单片机经典，较为简单，其功能也不弱，性价比比较高。
一、设计思路
题目为用小车画出指定的图案，并且只有指定长度的支线，或指定边长的矩形等指定形状的且只有直角的转弯。
本这从最简单的方案出发，即，每次用小键盘对单片机输入每次需要画图的要图，如“画一个边长100的矩形”即按“1”“0”“0”“右转”“1”“0”“0”“右转”“1”“0”“0”“右转”“1”“0”“0”“确认”，那么在单片机的控制下，并且通过霍尔传感器对距离的测量，实现100的行走，但由于人工放置的小磁铁精度不太够，所以这100肯定是有偏差，在目前的条件下，使得本小车的精度不足。
至于左、右的转弯，由于本小车是由两个马达的后轮以及单个前万向轮组成，并且笔安装在后轮对轴的正中心，所以直角转弯只需用单片机来控制一个轮向前，另一个轮向后，并且速度一致，再用霍尔传感器使得轮子转动特定的距离即可，当然，还是精度的问题，依旧是个大问题。
所以总得来说，本小车就有，控制模块，传感模块以及电机驱动模块。
原理图设计：
（1）51单片机控制模块
（2）霍尔传感器模块
（3）电机驱动模块
（4）电源供电模块
二、硬件设计
2.1、控制模块
因为这次画画小车的动能需求不大，只是画一些基本的图形。
因此选择比较容易操作的51单片机系统。
51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。
运用51单片机p1.0~p1.7控制键盘输入，p0.0~p0.3,p2.0~p2.1控制电机驱动，XTAL1,XTAL2控制晶振模块，RET控制复位模块。
2.2、电机驱动模块
采用LM298控制电机驱动模块，电机驱动有2个直流电机，分别控制不同的轮使它有不同的转速以控制转弯。
通过out1~out3管脚控制电机的转动。
L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接4．5～7V电压。
4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为＋2．5～46V。
输出电流可达2．5A，可驱动电感性负载。
1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。
L298可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动一台电动机。
5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。
EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停转。
以下的是L298N功能逻辑图。
2.3、传感器模块
小车的传感器一般选用红外线传感器或者霍尔传感器，因为这次小车的所需要的功能不多，因此采用霍尔传感器。
一个霍尔元件一般有四个引出端子，其中两根是霍尔元件的偏置电流IC的输入端，另两根是霍尔电压的输出端。
如果两输出端构成外回路，就会产生霍尔电流。
一般地说，偏置电流的设定通常由外部的基准电压源给出；
若精度要求高，则基准电压源均用恒流源取代。
为了达到高的灵敏度，有的霍尔元件的传感面上装有高导磁系数的坡莫合金；
这类传感器的霍尔电势较大，但在0.05T左右出现饱和，仅适用在低量限、小量程下使用。
三、软件设计
本小车使用51单片机，使用KevlC51编写程序。
程序的分为，键盘输入数据的识别转化部分，以及霍尔传感器的输入部分以及电机的输出部分。
总得来说，本者最简单小车的原则，本程序也是相当的简单，就不详细介绍。
程序如下：
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
codeuchark_tab[]={0xee,0xed,0xeb,0xe7,0xde,0xdd,0xdb,0xd7,
0xbe,0xbd,0xbb,0xb7,0x7e,0x7d,0x7b,0x77};
//键值
ucharjs=0;
voiddelay（unsignedintcnt）//延时函数
{
while（--cnt）;
}
ucharnkey_s0（uchary）
{
uchari,b;
for（i=0;
i,16;
i++）
{
b=k_tab[i];
if（b==y）
returni;
}
ucharnkey（）
uchara,b;
P1=0xf0;
a=P1;
b=a;
P1=0xf;
a|=b;
b=nkey_s0（a）;
returnb;
bitkeys（）
uchara;
if（a==0xf0）
return1;
else
return0;
ucharkeyi（）
while
（1）
{
if（keys（）==0）
delay（9000）;
if（keys（）==0）
{
a=nkey（）;
if（a<
0x10&
&
keys（）==1）
returna;
}
}
}
main（）
ucharx[3],i=0,a[10],j=0,ks=0,k=0;
P0=0x2d;
//电机关
IE=0x85;
//开外中断
TCON=0x05;
//下降沿触发
while
（1）//主循环
while（ks==0）
if（keyi（）==0）x[i]=1,i++;
if（keyi（）==1）x[i]=2,i++;
if（keyi（）==2）x[i]=3,i++;
if（keyi（）==4）x[i]=4,i++;
if（keyi（）==5）x[i]=5,i++;
if（keyi（）==6）x[i]=6,i++;
if（keyi（）==8）x[i]=7,i++;
if（keyi（）==9）x[i]=8,i++;
if（keyi（）==10）x[i]=9,i++;
if（keyi（）==12）a[j]=1000*x[0]+100*x[1]+10*x[2]+1,i=0,j++;
//左转
if（keyi（）==13）x[i]=0,i++;
if（keyi（）==14）a[j]=1000*x[0]+100*x[1]+10*x[2]+2,i=0,j++;
//右转
if（keyi（）==15）
{ks=1;
a[j]=1000*x[0]+100*x[1]+10*x[2]+0;
}//确定
delay（99999）;
for（k=0;
k<
=j;
k++）
js=0;
while（js!
=（a[k]/10）/4）
P0=0x36;
//电机开
P0=0x2d;
=3）
if（a[k]%10==1）P0=0x33;
//左转
if（a[k]%10==2）P0=0x1e;
//右转
if（a[k]%10==0）break;
j=0,ks=0;
voidint0（void）interrupt0
js++;
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