智能小车实训报告

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智能小车实训报告

智能小车实训报告班级:

学号:

1系统设计要求 (3)

1.1智能小车底盘选择 (3)

1.2智能小车电机选择 (4)

1.3智能小车电源选择 (4)

1.4智能小车单片机选择 (5)

1.5智能小车电机驱动选择 (5)

1.6智能小车传感器选择 (7)

1.7考核容(一) (8)

2系统硬件电路设计 (1)

2.1 智能小车结构框架图 (1)

2.2 STC89C51控制模块 (12)

2.3智能小车驱动模块 (13)

2.3.1L298N介绍 (13)

2.3.2L298N引脚封装 (20)

2.3.3L298N部结构 (24)

2.3.4L298N电路连接 (25)

3系统软件设计 (30)

3.1驱动及程序下载方法 (33)

3.2考核容(三) (35)

3.3智能小车方向调整及程序 (37)

1系统设计要求

●智能小车以控制芯片STC89C51为核心,以L298N为驱动模块,

编写PWM程序使得智能小车完成直线行驶,转弯。

1.1智能小车底盘选择

1.1智能小车电机选择

智能小车套件中的动力驱动部分一般都用电机作为动力,目前常见的智能小车使用的电机是普通电机,带减速的电机,步进电机。平常我们接触的也以直流电的居多。电机,是指依据电磁感应定律实现电能

转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。俗称“马达”。

●普通直流电机

普通直流电机是我们平时见得最多的电机,电动玩具,刮胡刀等里面都有。一般只有两个引脚,用电池的正负极接上两个引脚就会转起来,这种电机有转速过快,扭力过小的特点,一般不直接用在智能小车上,在用得配置减速器才行。

●带减速的电机

带减速的电机就是普通电机加上了减速箱,这样便降低了转速,增加了扭力,使得普通电机有的更广泛的使用空间。带减速的电机由于降低了转速,增加了扭力,被大多数智能小车套件中列为智能小车动力标配,这种电机的控制一般都用H桥方案,用L298芯片组成的电路进行控制,能实现PWM的调速,控制上采用单片机进行PWM调速控制,PWM控制可以方便的控制小车整体速度。

步进电机

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机一般用在控制精准的智能小车或机器人士,相对成本高,一些简单的智能小车上运用较少。

1.3 智能小车电源选择

可充电电池是智能小车的能源供给,常见用于智能小车的电池类型及特点如下表:

可充电电池按化学组成分类,有铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物等不同类型,其主要指标为电压、容量等。然而在选择可充电电池时,除考虑电压和容量,还应根据应用着重考虑电池的放电能力。电池放电能力习惯上以C为单位进行评价,C即电池容量。如一个标称容量为2000mAh,放电能力为10C,其最大放电电流可达到10*2000mA=20A。智能车竞速的特点要求充电电池要有大容量、高

放电能力的特点。

1.4 智能小车单片机选择

STC单片机(.stcmcu./)

STC公司的单片机主要是基于8051核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强。

PIC单片机(.microchip.)

它是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小、功耗低、精简指令集、抗干扰性好、可靠性高、有较强的模拟接口、代码性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹 小车 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

电子实习报告 学院:电气学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模 块 (3) (2)电机驱动模块 (4) (3)简易控制模 块 (6) (4)红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) (1)安装 (8)

(2)调 试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11) (1)电 阻 (11) (2)电解电 容 (11) (3)LED................................................. ..12 (4)芯 片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力; 2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能;

智能循迹小车实验报告18447

简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。 关键词:STC89C51单片机;L298N;红外传感器;寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制,绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统: 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下: (1)、电源电路:给单片机提供5V电源。 (2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。

图1 单片机最小系统原理图 2、电源电路设计: 模型车通过自身系统,采集赛道信息,获取自身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。在本设计中,51单片机使用5V电源,电机及舵机使用5V电源。考虑到电源为电池组,额定电压为4.5V,实际充满电后电压则为4-4.5V,所以单片机及传感器模块采用最小系统模块稳压后的5V电源供电,舵机及电机直接由电池供电。 3、传感器电路: 光电寻线方案一般由多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强,判断黑白线。原理图由红外对管和电压比较器两部分组成,红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。

创新性实验 循迹小车实验报告

时间:周三上午 组号:5 创新性实验报告 题目寻迹小车 学院电子信息学院 专业xxx 班级xxx 学号xxx 学生姓名xxx 指导教师xxx 完成日期2014年5月

目录 1 摘要 (3) 2 引言 (3) 3系统总体设计 (3) 4硬件电路设计 (5) 5 制作与调试 (6) 5.1 硬件电路的布线与焊接 (6) 第一步:电路部分基本焊接 (6) 第二步:机械组装 (6) 第三步:安装光电回路 (7) 5.2 调试 (7) 整车调试: (7) 6 结论及建议 (7) 7 附录 (8)

1 摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进。LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一 个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。 关键词:红外反射式传感器,自寻迹小车,闭环控制 2 引言 随着素质教育的越来越被重视,很多学校都把制作智能小车作为首选课题,智能小车生动有趣还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识,学生通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,而且智能小车还是一个很好的硬件平台,只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。 我们制作的是一款由数字电路来控制的智能循迹小车,在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到:光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。 3 系统总体设计 本系统的整体框图如图1所示。它包括传感器电路、电压比较电路、电 机驱动电路、电源电路。

智能循迹小车实训报告

实训报告课程名称:单片机实训 完成日期:2014 年 7 月 10 日

任务书 实训(习)题目: 智能小车的功能设计与实现 实训(习)目的: (1)、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面,提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力; (2)培养针对课程需要。锻炼学生查阅有关手册、图标及文献资料的自学能力,提高组成系统、编程、调试的动手能力; (3)对课程的方案分析、选择、比较、熟悉单片机系统开发、研制的过程,软硬件设计的方法、内容及步骤。 实训(习)内容: 安装智能小车及相关功能设计、调试 实训(习)要求: 1. 本实训要求由一个团队完成,团队人员不超过8个人。 2. 通过所学知识并利用智能小车、计算机、 keil软件、烧写软件等完成实训项目,并拟定实训报告。 3. 能正确组装和调试智能小车。 4. 实训完成后,根据实训内容撰写实训报告书一份。 实训报告应包括的主要内容(参考) 1 系统硬件组成与工作原理 1.1 控制器与最小系统 1.2 显示模块与按键模块 1.3 报警模块 1.4 电机与驱动模块的工作原理与接口 1.5循迹模块的工作原理与接口 1.6 避障模块的工作原理与接口 2 功能方案及软件设计 2.1 功能设计 2.2 软件设计 (结合某一赛道、障碍设置说明程序设计思路,给出流程图、程序代码) 3功能调试与总结 3.1 功能调试 排版要求:正文小4宋体;段首缩进2字,行间距固定值18磅。内容展开可以

按3级标题形式,如:按1 ……、1.1 ……、1.1.1 形式(如果需要)。每个1级标题另起一页,1级标题三号黑体居中,题序和标题之间空两个空格,不加标点,段前、段后均为1行,固定值22磅。2级标题:四号黑体左起,四号黑体,段前、段后均为12磅。三级标题:小四号黑体左起,段前、段后均为6磅。 图名、表名五号黑体,英文、数字字体为Times New Roman 页边距:上、下、左3厘米,右2厘米,A4纸打印。 1系统硬件组成与工作原理 1.1.1控制器与最小系统 最小系统:要使一块单片机芯片工作起来最简陋的接线方式就是单片机的

基于单片机的循迹小车实验报告

课程设计报告 (嵌入式技术实践(二)) 学院:电气工程与自动化学院 题目:基于P89V51RB2单片机寻迹小车 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导老师: 2013年06月07日

目录 第1章绪论 (4) 1.1 引言 (4) 1.2 课题任务要求 (4) 1.3 本论文研究的内容 (4) 第2章系统总体设计 (5) 2.1 小车的机械特性 (5) 2.2 智能小车寻迹基本原理 (5) 2.3 智能小车测速基本原理 (5) 2.2 智能小车遥控基本原理 (5) 第3章系统硬件设计 (7) 3.1 控制器的选择 (7) 3.1.1 概述 (7) 3.1.2 P89V51RB2开发工具特性 (7) 3.2 硬件电路设计 (7) 3.2.1 系统电源电路 (7) 3.2.2 电机驱动模块 (8) 3.2.3 光电编码器 (9) 3.2.4 红外线检测电路 (9) 3.2.5 超声波蔽障/测距.................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.6 LCD显示设计...................................................................... 错误!未定义书签。第4章系统软件设计 (13) 4.1 编译环境 (13) 4.2 模块的驱动 (13) 4.2.1 红外线传感器模块 (13) 4.2.2 电机模块的驱动 (14) 4.2.3 转速捕获 (16) 4.2.4 LCD1602显示模块 (17) 4.2.5 按键模块 (21) 4.2.6 超声波模块模块 (23) 第5章系统调试分析 (26) 5.1 系统设计中的注意事项 (26) 5.1.1 外部因素 (26) 5.1.2 内部因素 (26) 5.2 硬软件总体调试 (26)

智能寻迹小车实训报告

目录 1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 (3) 2、系统总体设计 (4) 3、硬件设计 3.1循线模块 (5) 4、软件设计 4.1软件调试平台 (7) 4.2系统软件流程 (8) 4.3系统软件程序 (9) 5、调试及性能分析 (12) 6、设计总结 (13) 7、作品实物图 (14) 8、参考文献 (15)

1、引言 1.1智能小车的设计意义和作用 智能小车是移动式机器人的重要组成部分,介绍一种基于AT89S52单片机的智能小车。通过不断检测各个模块传感器的输入信号,根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转,实现小车自动识别路线,寻找光源,判断并避开障碍物,检测道路上的铁片、发出声光信息并计数显示,智能停车等功能。 作为20世纪自动化领域的重大成就,机器人已经和人类社会的生产、生活密不可分。因此为了使智能小车工作在最佳状态,进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。智能小车要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物,感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车(avg—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。该智能小车可以作为机器人的典型代表.它可以分为三大组成部分:传感器检测部分,,执行部分,cpu。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分,是由直流电机来充当的,主要控制小车的行进方向和速度。 2、系统总体设计 AT89S52单片机作为总的控制核心,利用传感器,在循线信号、寻光信号、检测障碍物信号等的输入作用下,控制电机采取相应的动作,从而调整小车做合

智能寻迹小车实验报告

DIY 达人赛 基于STC89C52 单片机智能寻迹小车 实 验 报 告 参赛队伍: 队员: 2014 年 4 月

一、引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代,各种新技术、新思想层出不穷,纵观世界范围内智能汽车技术的发展,每一次新的进步无不是受新技术新思想的推动。随着汽车工业的迅速发展,传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。伴随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,这使得汽车日渐走向智能化。智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适,逐渐的向智能驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人,能代替人驾驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机,对汽车前后左右一定区域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地图和光化学传感器等对红外线摄像机传来的信号进行分析计算,并根据道路交通信息管理系统传来的交通信息,代替人的大脑发出指令,指挥执行系统操作汽车。 1、来源汽车的智能化是21 世纪汽车产业的核心竞争力之一。汽车的智能化是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技。 2、智能汽车国外发展情况 从20 世纪70 年代开始,美国、英国、德国等发达国家开始进行无人驾驶汽车的研究,目前在可行性和实用化方面都取得了突破性的进展。目前日本、欧美已有企业取得实用化成果。与国外相比,国内在智能车辆方面的研究起步较晚,规模较小,开展这方面研究工作的单位主要是一些大学和研究所,如国防科技大学、清华大学、吉林大学、北京理工大学、长安大学、沈阳自动化所等。我国从20 世纪80 年代开始进行无人驾驶汽车的研究,国防科技大学在1992 年成功研制出我国第一辆真正意义上的无人驾驶汽车。先后研制出四代无人驾驶汽车。第四代全自主无人驾驶汽车于2000 年 6 月在长沙市绕城高速公路上进行了全自主无人驾驶试验,试验最高时速达到75.6Km/h。 3、我们的小车 我们做的是基于STC 8 9 C52单片机开发,主要是研究3轮小车的路径识别及其遥 控运动。

循迹小车实训报告

循迹小车实训报告 目录 一、项目目标 (3) 二、项目内容 (3) 三、项目原理 (3) 四、项目原理图和实物图 (3) 1、电路原理方框图 (4) 2、实物图 (4) 3、总共装图 (4) 五、项目模块 (5) 1、寻迹模块 (5) 2、显示模块(1602液晶/数码管) (5) 3、提示音模块 (5) 4、FPGA模块 (5) 5、单片机控制模块 (6) 六、项目程序 (7) 1、循迹程序(部分) (7) 2、FPGA程序(部分) (8) 七、总结 (9)

一、项目目标 1、学会智能电子产品的功能设计与任务分析,能进行小型电子产品方案设计; 2、掌握基于51单片机、FPGA 模数混合硬件系统设计和程序设计; 3、熟悉电子信息类企业项目完整的运作过程及管理规范,培养团队协作能力、沟通能力、创新能力和组织能力。 二、项目内容 任务描述:完成任务分析、功能设计,硬件系统设计、制作与装调,软件系统设计及整机调试等工作任务。 具体内容: 1、自行设计、制作寻迹电路板; 2、采用制作的寻迹电路板、控制板与提供的小车车体搭建寻迹小车; 3、用C 语言和VHDL 语言编写程序。 三、项目原理 这是一种基于STC89C52RC 单片机的小车寻迹系统。该系统采用四组高灵敏度的光敏感应,对路面黑色轨迹进行检测,并利用单片机产生的PWM 波,控制小车速度。测试结果表明,该系统能够平稳跟踪给定的路径。 四、项目原理图和实物图(高菊、谢鹏飞完成) 1、电路原理方框图 单片机 显示(液晶或数码管) 蜂鸣器 寻迹板(4路) FPGA 小车行驶 状态数据 寻迹信号 启动信号 显示寻迹状态 电机驱动 寻迹信号 显示小车 行驶状态 左 右

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告 学院:电气学院专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间:2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模块..................................... (3) (2)电机驱动模块........................................ (4) (3)简易控制模块 (6) (4)红外循迹模块..................................... (7) 3.电路的安装与调试........................................ .. (8) (1)安装 (8) (2)调试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11)

五、附录 (11) 1.元件说明 (11) (1)电 阻 (11) (2)电解电容 (11) (3)LED (1) 2 (4)芯片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力;2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能; 3.掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验、动手能力,为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。 4.熟练掌握焊接机能、电子元器件的识别。 5.了解智能循迹小车构成的设计方法。 6.培养团队的协作和沟通能力。 三、设计的具体实现 1.系统概述 智能移动机器人平台以双电机轮式小车为底层移动平台,单片机为控制核心,通过红外探测模块实现对行车路线的感知,电机驱动模块实现对直流电机的驱动控制,从而完成自动行驶的功能。 如图:

智能循迹小车报告

. ... .. . 电子信息专业实验报告 课程电子信息系统综合设计实验MCU部分 实验题目智能机器小车设计实验总分 学生学号 学生学号 学生学号 实验时间地点分组 电子信息学院专业实验中心 . .

目录 一、摘要 二、题目要求 三、软硬件设计方案 四、各部分电路的作用及电路工作原理分析 五、系统调试与实验结果 六、实验结果 七、拓展功能 八、参考资料 九、附录 一、摘要 摘要:智能循迹小车主要由单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计我们采用STC89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够识别黑白两色路面,电机模块由L293D芯片和两个减速直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。 关键词智能小车STC89C52单片机L293D芯片红外光对管 二、题目要求 “智能寻迹机器小车设计”,要求采用MCS-51单片机为控制芯片,设计出一个能够识别并沿着以白底为道路色,宽度5mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹行进的智能寻迹机器小车。 三、软硬件设计方案 1、硬件部分 可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。 1.1、单片机模块 单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。本次小车的设计我们小组采用的是ATMEL公司的STC89C52RC单片机。STC89C52RC是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。 STC89C52RC单片机介绍:

哈理工版本电子实习报告智能循迹小车制作

哈理工版本电子实习报告智能循迹小车制作 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

电子实习报告学院:计算机科学与技术 专业班级:计算机11-5 学生姓名:陈秀秀 学号: 指导教师:沈永滨 完成时间: 成绩: 一. (1 (2 (3 二. 给软件控制模块进行实时控制,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。 1)行驶直线的控制:利用红外传感器的左右最外端俩个探头检测黑线,全白说明在道中间,没有偏离轨道,走直线;一旦右侧探管检测到黑线,说明小车外侧探

头已跑出轨道,让车左拐;同理一旦左侧检测到黑线,说明左测探头已经出线,执行右拐命令。 2)拐直角弯的控制:当车前探头检测到黑线,执行直走,让车中心探头去检测,一旦车中心探头检测到黑线开始左拐,直到车位探头检测到跳出左拐命令,继续开始执行循迹,通过设置车中间探头与车尾探头的间距,便可以实现拐弯的角度,进而顺利入弯。 注意事项: 焊接顺序,先贴片后插件。 芯片及其它元件正方向: 芯片:有小圆点的一端为正方向标志; 电解电容:引脚较长的一端为正,带白色阴影的一端为负,在PCB上表现为有阴影的一端为负,空白的一端为正; LED:有绿线或绿点的一端为反向端,在PCB板上表现为有尖的一端; 二极管:有黑线的一端为反向端; 三.实习的具体实现 1.系统概述 小车的硬件主要包括51单片机最小系统以及3大模块:即电源模块、电机驱动模块、红外循迹模块。 系统工作框图如下: 2.单元电路设计与分析(原理图及器件安装图附后) 1)电源模块 供电系统的原理图如下

作为动力电源。7805与7806要公地。 2)电机驱动模块 驱动芯片比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。 L298内部的原理图如下: OUT1与OUT2与小车的一个电机的正负极相连,OUT3与OUT4与小车的另一个电机的正负极相连,单片机通过控制IN1与IN2,IN3与IN4分别控制电机的正反转。ENA与ENB分别控制两个电机的使能。 L298控制表 注意:X表示状态不定L298有两路电源分别为逻辑电源和动力电源, 6V为逻辑电源, 12V为动力电源。J4接入逻辑电源,J6接入动力电源,J1与J2分别为单片机控制两个电机的输入端,J3与J5分别与两个电机的正负极相连。ENA与ENB直接接入6V逻辑电源也就是说两个电机时刻都工作在使能状态,控制电机的运行状态只有通过J1与J2两个接口。由于我们使用的电机是线圈式的,在从运行状态突然转换到停止状态和从

红外自动循迹小车实验报告

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位,并能显示小车停止的时间。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外对管LTH1550实现,信号经三极管9012放大,经LM339电压比较器比较之后将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。同时还可以将小车的停留时间通过四位数码管显示。 关键词:STC89C51单片机;红外对管LTH1550;红外传感器;寻迹

一、系统设计任务与要求 小车从上坡处开始行驶,到达坡顶停留5秒,由数码管显示停留时间,然后继续行驶,到达坡底开始沿黑线行驶,直到终点宽黑线停止。 二、方案分析与论证 总体方案设计: 根据题目,我们设计了以下方案并进行了综合的比较论证,自动寻迹电动小车系统由小车主体部分、微控制器模块、寻迹传感器模块、电机驱动模块、显示模块、电源模块构成。 2.1 总体方案论证与比较 方案一:采用数字电路来组成小车的各部分系统,实现各部分功能。本方案电路复杂,灵活性不高,效率低,不利于小车智能化的扩展,设计困难。 方案二:采用单片机来作为整机的控制单元。黑线检测采用红外对管对光源信号进行采集,再经过三极管放大,电压比较使输出转化为数字信号送到单片机系统处理。此系统比较灵活,采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分,使系统硬件简洁化,各类功能易于实现,能很好地满足题目的要求。 方案二简洁、灵活、可扩展性好,能达到题目的设计要求,因此采用方案二来实现。方案二的基本结构图如下: 图1总体系统结构框图

寻迹小车实验报告

自动寻迹小车设计报告 一、系统设计 1、设计要求 (1)自动寻迹小车从安全区域启动。 (2)小车按检测路线运行,自动区分直线轨道和弯路轨道,在弯路处拐弯,实现灵活前进、转弯、等功能 2.小车寻迹的原理 这里的寻迹是指小车在白色地板上寻黑线行走,通常采取的方法是红外探测法。 红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点,在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限,一般最大不应超15cm。对于发射和接收红外线的红外探头,可以自己制作或直接采用集成式红外探头。3、模块方案

根据设计要求,本系统主要由控制器模块、寻迹传感器模块、直流电机及其驱动模块等构成。 控制器模块:控制器模块由AT89C51单片机控制小车的行走。 寻迹传感器模块:寻迹传感器用光电传感器ST188检测线路并反馈给单片机执行。ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm 直流电机及其驱动模块:直流电机用L298来驱动。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,它相应频率高,一片L298N可以分别控制两个直流电机,而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动,操作方便,稳定性好,性能优良。 4.系统结构框图: 二、硬件实现及单元电路设计 1、微控制器模块的设计

在本次设计中我们采用了AT89C51位主控制器。它具有智能化,可编程,小型便携等优点。 2.光电传感器: 本次试验我们采用了ST188光电传感器,ST188采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度双光电晶体管组成。检测距离:4--13mm。其连接电路图如下: 3.直流电机及其驱动模块 在直流电机驱动问题上,我们采用一片L298来驱动直流电机。其连接电路图如下:

智能循迹小车实验报告

智能循迹小车实验报告 摘要 本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹得功能。本次设计采用 STC 公司得 89C52 单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管与比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由 L298N 芯片与两个直流电机构成,组成了智能车得动力系统,电源采用 7、2V 得直流电池,经过系统组装,从而实现了小车得自动循迹得功能. 关键词 智能小车 STC89C52 单片机 L298N 红外光对管 1 1 绪论 随着科学技术得发展,机器人得设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其得一个分支,也在不断发展.在近几年得电子设计大赛中,关于小车得智能化功能得实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计得道路自行寻迹。 2 2 设计任务与要求

采用 MCS-51单片机为控制芯片(也可采用其她得芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度 10mm左右得黑色胶带制作得不规则得封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进得智能寻迹机器小车。 3 3 方案设计与方案选择 3.1 硬件部分 可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。 3.1.1 单片机模块 为小车运行得核心部件,起控制小车得所有运行状态得作用。由于以前自己开发板使用得就是ATMEL 公司得 STC89C52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。STC89C52 就是一种低损耗、高性能、CMOS 八位微处理器,片内有 4k字节得在线可重复编程、快速擦除快速写入程序得存储器,能重复写入/擦除 1000次,数据保存时间为十年.其程序与数据存储就是分开得. 3.1.2 传感器模块 方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但就是光照影响很大,不能稳定工作。 方案二:使用光电传感器来采集路面信息。使用红外光电对管,其结构简明,实现方便,成本低廉,没有复杂得图像处理工作,因此反应灵敏,响应时间少。但也存在不足,它能获取得信息就

创新设计与实践报告自动寻迹小车

创新设计与实践 实训题目:基于S08单片机的自动寻迹小车设计 专业班级:自动化 学生: 学号: 指导教师:王威 设计地点: 2010年 12 月 20 日

创新设计与实训任务书

绪论 1.1 设计背景 为加强大学生实践、创新能力和团队精神的培养,促进高等教育教学改革,受教育部高等教育司委托(教高司函[2005]201 号文,附件1),由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会(以下简称自动化分教指委)主办全国大学生智能汽车竞赛。该竞赛以“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”为指导思想,是以智能汽车为竞赛平台的多学科专业交叉的创意性科技竞赛,是面向全国大学生的一种具有探索性的工程实践活动,旨在促进高等学校素质教育,培养大学生的综合知识运用能力、基本工程实践能力和创新意识,激发大学生从事科学研究与探索的兴趣和潜能,倡导理论联系实际、求真务实的学风和团队协作的人文精神。 该竞赛分竞速赛与创意赛两类比赛。竞速赛是在规定的模型汽车平台上,使用飞思卡尔半导体公司的8 位、16 位微控制器作为核心控制模块,通过增加道路传感器、电机驱动电路以及编写相应软件,制作一部能够自主识别道路的模型汽车,按照规定路线行进,以完成时间最短者为优胜。创意赛在统一比赛平台上,充分发挥参赛队伍想象力,以特定任务为创意目标,完成研制作品,由竞赛专家组观摩作品现场展示、质疑、现场观众投票等环节,最终决定比赛名次。该竞赛涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科知识。该竞赛以飞思卡尔半导体公司为协办方,已成功举办了五届,曾得到了原教 育部副部长吴启迪教授、原高教司尧学司长及理工处领导、飞思卡尔公司与各高校师生的高度评价,已发展成全国26 个省(自治区)、直辖市的300 余所高校广泛参与的全国大学生智能汽车竞赛。第三、四、五届连续被教育部批准列入国家教学质量与教学改革工程资助项目之一(附件2,教高函[2010]13 号)。飞思卡尔公司在2010 年8 月26 与国家教育部国际合作交流司签署了关于“高等学校人才培养战略合作协议”,此协议将继续赞助全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛。 1.2 设计的意义 智能车竞赛与教育部已举办的数学建模、电子设计、机械设计、结构设计4大专业竞赛不同,是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。引导和激励学生实事、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质,发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。 1.3 设计所需的设备 采用组委会提供的标准赛车底盘(赛车MATIZ,配备标准驱动电机RS-380SH、 转向舵机和可充电蓄电池);单片机FREESCALE的8位单片机MC9S08AW60开发评估 板;传感器采用红外反射式对管及触发电路;电机驱动采用基于33886芯片的 H-Bridge驱动电路。

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告智能循迹 小车 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

电子实习报告 学院:电气学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间: 2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模 块 (3) (2)电机驱动模块 (4) (3)简易控制模块 (6) (4)红外循迹模 块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) (1)安装 (8) (2)调试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11)

(1)电阻 (11) (2)电解电容 (11) (3)LED (12) (4)芯片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力;2.巩固本课程所学的理论知识和实验技能; 3.掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验、动手能力,为今后从事电子电路的设计、研制电子产品打下基础。 4.熟练掌握焊接机能、电子元器件的识别。 5.了解智能循迹小车构成的设计方法。

关于智能循迹小车实验报告

摘要 本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计采用STC公司的89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298N芯片和两个直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。 关键词智能小车 STC89C52单片机 L298N 红外光对管

1绪论 随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。 2设计任务与要求 采用MCS-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm 左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。 3方案设计与方案选择 3.1硬件部分 可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。 3.1.1单片机模块 为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。由于以前自己开发板使用的是ATMEL公司的STC89C52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。STC89C52是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。 3.1.2传感器模块 方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但是光照影响很大,不能稳定工作。 方案二:使用光电传感器来采集路面信息。使用红外光电对管,其结构简明,实现方便,成本低廉,没有复杂的图像处理工作,因此反应灵敏,响应时间少。但也存在不足,它能获取的信息是不完全的,容易受很多扰动(如背景光源,高度等)的影响,抗干扰能力较差。 方案三:使用CCD传感器来采集路面信息。使用CCD可以获取大量的图像信息,掌握全面的路径信息,抗干扰能力强,为以后功能的扩展提供方便。但使用CCD需要大量的图像处理工作,进行大量数据的存储和计算,因此电路复杂,实现起来工作量大。 方案四:使用光电对管采集路面信息。RPR220结构紧凑,体积小,调整电路简单工作性能稳定。 可见方案四最适宜,但仅从此项目考虑,方案二成本低,也能完成设计,故选用方案二。

智能循迹小车报告

电子信息专业实验报告 课程电子信息系统综合设计实验MCU部分实验题目智能机器小车设计实验总分 学生姓名学号 学生姓名学号 学生姓名学号 实验时间地点分组 电子信息学院专业实验中心

目录 一、摘要 二、题目要求 三、软硬件设计方案 四、各部分电路的作用及电路工作原理分析 五、系统调试与实验结果 六、实验结果 七、拓展功能 八、参考资料 九、附录 一、摘要 摘要:智能循迹小车主要由单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。本次设计我们采用STC89C52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够识别黑白两色路面,电机模块由L293D芯片和两个减速直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。 关键词智能小车 STC89C52单片机 L293D芯片红外光对管 二、题目要求 “智能寻迹机器小车设计”,要求采用MCS-51单片机为控制芯片,设计出一个能够识别并沿着以白底为道路色,宽度5mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹行进的智能寻迹机器小车。 三、软硬件设计方案 1、硬件部分 可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。 1.1、单片机模块 单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。本次小车的设计我们小组采用的是ATMEL公司的STC89C52RC单片机。STC89C52RC是一种低损耗、高性能、CMOS八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。其程序和数据存储是分开的。 STC89C52RC单片机介绍:

电子实习报告智能循迹小车

电子实习报告 学院:电气学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间:2014/8/29 成绩:

目录 一、设计要求及注意事项 (2) 二、设计的作用、目的 (2) 三、设计的具体实现 (2) 1.系统概述 (2) 2.单元电路设计(或仿真)与分析 (3) (1)电源模块 (3) (2)电机驱动模块 (4) (3)简易控制模块 (6) (4)红外循迹模块 (7) 3.电路的安装与调试 (8) (1)安装 (8) (2)调试 (10) 四、心得体会,存在的问题和进一步改进的意见 (11) 五、附录 (11) 1.元件说明 (11)

(1)电阻 (11) (2)电解电容 (11) (3)LED (12) (4)芯片 (12)

电子实习报告 一、设计要求及注意事项 1.能独立完成设计内容并完全掌握其内部结构、工作原理和安装调试过程。 2.要求在设计过程中能熟练掌握其元器件的计算、焊接技术和电路故障的判别方法。 3.焊接顺序,先贴片后插件。 4.要求焊接的电路板调试时正常且安装好小车后能正常运行。 5.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。 6.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。 7.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。 8.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。 9. 必须严格按设备操作书的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。 二、设计的作用、目的 1.利用所学过的基础知识,通过本次电子实习培养独立解决实际问题的能力;

智能循迹小车实验报告记录

智能循迹小车实验报告记录

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简单电子系统设计报告 ---------智能循迹小车 学号201009130102 年级10 学院理学院 专业电子信息科学与技术姓名马洪岳 指导教师刘怀强

摘要 本实验完成采用红外反射式传感器的自寻迹小车的设计与实现。采用与白色地面色差很大的黑色路线引导小车按照既定路线前进,在意外偏离引导线的情况下自动回位。 本设计采用单片机STC89C51作为小车检测、控制、时间显示核心,以实验室给定的车架为车体,两直流机为主驱动,附加相应的电源电路下载电路,显示电路构成整体电路。自动寻迹的功能采用红外传感器,通过检测高低电平将信号送给单片机,由单片机通过控制驱动芯片L298N驱动电动小车的电机,实现小车的动作。 关键词:STC89C51单片机;L298N;红外传感器;寻迹 一、设计目的 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在控制系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 二、设计要求 该智能车采用红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制,绕跑到行驶一周。 三、软硬件设计 硬件电路的设计 1、最小系统: 小车采用atmel公司的AT89C52单片机作为控制芯片,图1是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下: (1)、电源电路:给单片机提供5V电源。 (2)、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。

哈理工版本_电子实习报告——智能循迹小车制作

电子实习报告 学院:计算机科学与技术 专业班级:计算机11-5 学生姓名:陈秀秀 学号: 1104010502 指导教师:沈永滨 完成时间:2012.7.6 成绩: 评阅意见: 评阅教师日期

电子实习--智能循迹小车制作 一. 实习目的 (1).熟练掌握焊接机能、电子元器件的识别。 (2).了解智能循迹小车构成的设计方法。 (3).培养团队的协作和沟通能力。 二. 实习的内容、安排 具体实现的功能: 红外寻迹是利用红外光电对管对路面信号进行检测,经过比较器处理之后,送给软件控制模块进行实时控制,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。 1)行驶直线的控制:利用红外传感器的左右最外端俩个探头检测黑线,全白说明在道中间,没有偏离轨道,走直线;一旦右侧探管检测到黑线,说明小车外侧探头已跑出轨道,让车左拐;同理一旦左侧检测到黑线,说明左测探头已经出线,执行右拐命令。 2)拐直角弯的控制:当车前探头检测到黑线,执行直走,让车中心探头去检测,一旦车中心探头检测到黑线开始左拐,直到车位探头检测到跳出左拐命令,继续开始执行循迹,通过设置车中间探头与车尾探头的间距,便可以实现拐弯的角度,进而顺利入弯。 注意事项: 焊接顺序,先贴片后插件。 芯片及其它元件正方向: 芯片:有小圆点的一端为正方向标志; 电解电容:引脚较长的一端为正,带白色阴影的一端为负,在PCB上表现为有阴影的一端为负,空白的一端为正; LED:有绿线或绿点的一端为反向端,在PCB板上表现为有尖的一端; 二极管:有黑线的一端为反向端; 三.实习的具体实现 1.系统概述 小车的硬件主要包括51单片机最小系统以及3大模块:即电源模块、电机驱动模块、红外循迹模块。 系统工作框图如下:

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