运水小车设计Word文档下载推荐.docx

1、3.5 电机驱动电路 103.6 无线遥控电路： 11四 、程序设计 124.1 主程序流程图 134.2 主程序 13五、系统调试 18六、小结 19七、参考文献 19附录 20系统实物图 20 一.【摘 要】: 本文提出一种智能循迹，自动运水小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用Mage16单片机进行实时控制，实现智能循迹，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。【关键词】: 避障 光电开关 差分控制 LCD二. 功能概述本小车可通过2262无线模块进行模式的切换，在手动模式下，通过遥控器按键的不同实现不同动作；在自动模式下，机器人通

2、过RPR220光电管实现对线路的自动识别，智能小车采用两轮驱动，左右两边各用一个电机驱动，分别控制两个轮子的转动从而达到转向的目的。将三个红外线光电传感器分别装在车体的前方和后方，当红外传感器检测到小车左边出黑线时，主控芯片控制右轮电机停止左轮转动，车向右方转向，当传感器检测到小车右边出黑线时，主控芯片控制左轮电机停止转动，车向左方转向，当运行到终点时，主控芯片控制另一个电机将水箱翻起，降水倒出。同时通过NOKIA5510液晶显示运水时间，运水量。三硬件设计如下图所示，是本次设计智能小车的电路框图。以Mage16为电路的中央处理器，来处理传感器采集来的数据，处理完毕之后以便去控制电机驱动电路来

3、驱动电机。电源部分是为整个电路模块提供电源，以便能正常工作。31. 避障电路（1）障碍物探测方案的选择方案一：脉冲调制的反射式红外线发射接受器。由于采用该有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰；另外红外线接受官的最大工作电流取决于平均电流。如果采用占空比小的调制信号，再品均电流不变的情况下，顺势电流很大（50100mA），则大大提高了信噪比。并且其反应灵敏，外围电路也很简单。它的优点是消除了外界光线的干扰提高了灵敏度。方案二：采用超声波传感器，如果传感器接收到反射的超声波，则通知单片机前方有障碍物，如则通知单片机可以向前行驶。市场上很多红外光电探头也都是基于这个原理。这样不但能准确完成测

4、量，而且能避免电路的复杂性 由以上两种方案比较可知。方案二要比方案一优势大，市场上很多红外观点探头也都基于这个原理。其电路简单，工作可靠，性能比较稳定。从而避免了电路的复杂性，因此我先用方案二作为小车的监测系统。避障电路采用漫反射式光电开关进行避障。光电开关是集发射头和接收头于一体的检测开关，其工作原理是根据发射头发出的光束，被障碍物反射，接收头据此做出判断是否有障碍物。当有光线反射回来时，输出低电平；当没有光线反射回来时，输出高电平。单片机根据接收头电平的高低做出相应控制，避免小车碰到障碍物，由于接收管输出TTL电平，有利于单片机对信号的处理。（2）光电开关工作原理：光电开关是通过把光强度的

5、变化转换成电信号的变化来实现控制的。 光电开关在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检 测电路。避障电路如下：避障电路功能表：传感器避障电路输出（上升沿动作）待执行命令左中右左转信号（P2.1）右转信号（P2.0）右转1左转前进注解（“0”表示有障碍物； “1”表示无障碍物）3.2 单片机电路本设计的主控芯片选择Mage16，负责检测传感器的状态并向电机驱动电路发出动作命令。复位电路采用手动复位。单片机电路如下：3.3显示电路：显示电路由NOKIA5110组成，它可进行字母，汉字，图片的显示，功能强大，使用方便，所以本系统选用NOKIA5110作为显示模块，其电路如图所示。 N

6、OKIA 51103.4 电源电路 本系统所有芯片都需要+5V的工作电压，而干电池只能提供的电压为15V的倍数的电压，并且随着使用时间的延长，其电压会逐渐下降，则需要LM7805稳压芯片。L7805能提供300至500mA的电流，足以满足芯片供电的要求。虽然微处理器和微控制器不需要支持电路，功耗也很低，但必须要加以考虑。电源电路拟定为：3.5电机驱动电路 市场上用很多种类的小电压直流电动机，很方便的选择到。主要有普通电动机、和步进电动机。采用步进电机，步进电动机的一个显著的特点就是具有快速启动和停止能力，能够达到我们所要求的标准。如果负荷不超过步进电机所能提供的动态转矩值，就能够立即是步进电机

7、启动或反转。其转换灵敏度比较高。正转、反转控制灵活。但是步进电机的价格比较昂贵，对于我们的现状相差太远。采用普通的直流电机。直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便。调整范围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转。能满足各种不容的特殊运行要求。由于普通直流电机价格适宜，更易于购买，并且电路相对简单，因此采用直流电机作为动力源本设计采用L298电机驱动芯片为直流电机驱动，由L298芯片组装直流电机驱动模块，同时利用光耦隔离模块，实现电路保护，构成的电路结构简单，方便，可靠！驱动电路原路框图如下：驱动电路原路框图LM298应用电路图：电机驱动连接电路图3.6无

8、线模块：为了能对小车进行手动控制，我们选用了简易的基于HS2272和HS2262的无线收发模块。利用2272和2262分别实现接收模块和发射模块电路设计。无线收发模块四.程序设计：本系统利用外部中断来接受遥控信号，通过接受信号的不同来改变运水模式，主程序在不断检测模式是否改变，通过不同模式实现不同动作！系统中还利用了定时器来计算运水时间，当小车到达终点时，把水倒出，同时显示运水时间！4.1 主程序流程图：主程序流程图4.2源程序： #include #include #include 5110.hmotor.hwireless.hinit.h/*-宏定义-*/#define uchar uns

9、igned char#define uint unsigned intuchar potemp1=0,potemp2=0,potemp3=0,potemp4=0,potemp5=0,potemp6=0,pox=1,poy=0;uint x_1,x_2;uint ms_conter=0,s_conter=0,m_conter=0,h_conter=0;uint receive=0,key=0,flot=0;uint shuiliang=0;uint x_220=255,y_220=0,z_220=0;void main（void）init_devices（）;motor_1（2）;motor_2

10、（2）;motor_3（2）;motor_4（2）; DDRB = 0x00; PORTB = 0xFF; key=PINB&0xF0; delay_ms（15）; /在这继续添加你的代码/LCD_clear（）;delay（100）; while（1） DDRB = 0x0F; /PORTB = 0xFF; if（key=0B00010000）/前进motor_3（0）;motor_4（0）;else if（key=0B00100000）/后退motor_3（1）;motor_4（1）;elseif（key=0B01000000）/右转if（key=0B10000000）/左转if（key=

11、0B00110000）motor_1（0）;if（key=0B01010000）motor_1（1）;if（key=0B01100000）motor_2（0）;if（key=0B10100000）motor_2（1）;else if（key=0B10010000）/break;else if（key=0B01110000） DDRA=0X00; PORTA=0XFF; x_1=0XF0|PINA; x_2=0X0f|PINA; while（x_1!=0xf0） front_220（）; motor_1（2）; motor_2（2）; motor_3（2）; motor_4（2）; delay（20）; motor_1（0）;/转盘转向，水箱在前 delay（280）; /motor_1（1）; motor_2（1）;/倒水 delay（200）; motor_2