智能测速小车结题报告.doc

智能小车结题报告 摘要：本课题组设计并制作了一辆智能小车，实现了智能小车的基本功能，能够沿着黑线循迹行走，成本低廉，性价比比较高。本作品以AT89C52单片机为检测和控制核心，利用光电对管实现循迹，通过单片机输入L298N构成的驱动电机电路实现行走，从而实现循迹功能，辅以测速电路，并用8段数码管将速度显示出来。关键字：单片机控制 光电管循迹一、方案论证与比较1. 总体方案论证与比较 方案一：采用51板。该板虽然现成模块不多，但本电路设计并不复杂，使用的只是单片机最基本的功能，可靠性高，且我们对于51单片机语言较熟悉。 方案二：采用凌阳61A板。该单片机有丰富的软硬件支持能力，且集成度高，扩展方便，但对于其语言掌握得并不熟练。 比较以上两种方案的优缺点，采用方案一来实现智能小车的制作。 方案一的系统原理方框图：2. 各模块的电路设计（1）驱动模块 方案一：采用专用芯片L298N作为电机驱动电路的驱动芯片。L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，相应频率较高，具有两个使能端，一片L298N能同时驱动两个直流电机。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。方案二：采用继电器对电机的开、关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行控制，这个电路较简单，但寿命较短，可靠性不高。综合分析，我们选择了方案一。驱动原理图如下:（2）电机选择方案： 方案一：采用步进电机，它的一个显著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，就能够立即对步进电机启动或反转，其转换灵敏度比较高，正转反转控制灵活，但其价格比较昂贵。 方案二：采用直流电机。它具有优良的调速特性，调整平滑、方便。调整范围广；过载能力强，可实现频繁的无极快速启动、转动和反转。能够满足各种运行要求。 由于直流电机价格便宜，更易于购买，并且电路相对简单，因此选用方案二。（3）小车电源的选择方案：方案一：采用电池。电池的使用方便，但因为负载会使电池的供给电流减小，功率降低，进而导致小车行驶缓慢，甚至无法转弯。方案二：采用蓄电池。蓄电池太重，小车无法承载。方案三：采用稳压源。输出电压恒定，不会存在输出功率下降的问题，但是须用较长导线引出使用。综合分析，为使小车能正常实现其功能，我们选择了方案三。3. 寻迹电路方案一：用光敏电阻组成的光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境的变化而变化。当光线照射白线上面，光线发射强烈；光线照射到黑线上面，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会有明显的变化。通过阻值的变化量使比较器输出高低电平。 方案二：用RPR220型光电管。RPR是一种一体化反射型光电管探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度的硅平面光电三极管。当发光二极管发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平。此光电对管电路简单，工作性能稳定。 综上所述：我们选择了方案二。 光电对管的原理图如下：二 软件设计1. 小车方向调整算法光电管传感器的检测情况（白：0，黑：1，从左到右的情况）调整方向0000继续前进0001向右偏转0010向右偏转0100向左偏转1000向左偏转2. 软件流程图 开始 程序初始化检测初始位 在跑道上 N 调整速度和方向 Y 继续前进结束3. 具体程序如下：LUCHENG EQU 0031HSJBW EQU 0032HSDGW EQU 0033HSDSW EQU 0034HSUDU EQU 0035HTIMER EQU 0036HORG 0000HAJMP STARTORG 0003HAJMP IT0_SERORG 000BHAJMP INT0_SERORG 0050HSTART:MOV DPTR,#TABLECLRP3.7MOV TMOD,#01HMOV TH0,#4CHMOV TL0,#00HSETB ET0SETB EX0SETB IT0SETB EASETB TR0MOV A,#00HMOV R1,#31HMOV R0,#7INIT:MOV R1,AINC R1DJNZ R0,INIT /*显示速度*/DISPSD:MOV A,SUDUMOV B,#10DIV ABMOV SDGW,BMOV SDSW,ADISPSDGW:MOV A,SDGWMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.0MOV R0,#50WORKSDGW:LCALL XUNJIDJNZ R0,WORKSDGWSETB P2.0DISPSDSW:MOV A,SDSWMOVC A,A+DPTRMOV P0,ACLR P2.1MOV R0,#50WORKSDSW:LCALL XUNJIDJNZ R0,WORKSDSWSETB P2.1LJMP DISPSD /*外部中断*/IT0_SER:PUSH ACCPUSH PSWCPL P3.7INC LUCHENGEXIT_IT0:POP PSWPOP ACCRETI /*50ms定时 */INT0_SER:PUSH ACCPUSH PSWCLR TR0CLR EAINC TIMERMOV A,TIMERCJNE A,#20,EXIT_INT0MOV B,AMOV A,LUCHENGMOV TIMER,#00HMOV LUCHENG,#00HMOV SUDU,AEXIT_INT0:MOV TH0,#4CHMOV TL0,#00HSETB EASETB TR0POP PSWPOP ACCRETIXUNJI:MOV P1,#0FFHMOV A,P1ANL A,#0F0HCJNE A,#00H,WORK1MOV P1,#05HSETB P3.6SETB P3.5AJMP EXITWORK1:CJNE A,#20H,WORK2MOV P1,#09HCLR P3.6SETB P3.5AJMP EXITWORK2:CJNE A,#40H,WORK3MOV P1,#06HSETB P3.6CLR P3.5AJMP EXITWORK3:CJNE A,#10H,WORK4MOV P1,#09HCLR P3.6SETB P3.5AJMP EXITWORK4:CJNE A,#80H,WORK5MOV P1,#06HSETB P3.6CLR P3.5AJMP EXITWORK5:CJNE A,#0F0H,WORK6MOV P1,#05HSETB P3.6SETB P3.5AJMP EXITWORK6:SETB P3.6SETB P3.5EXIT:RETTABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND三 系统测试1. 单片机小系统板调试2. 驱动电路调试 在数字实验箱上接线进行调试，电源端接实验箱上的+5V，接地端接数字试验箱的地端，其他四个端口分别对应接高低电平，驱动电路上的输出端分别接直流电机，电机的转动情况如下：Port1Port2Port3Port4电机转动方向电机转动方向小车运行状况1010正转正转前进1001正转反转左转0110反转正转右转0000停止停止停止1111停止停止3. 光电对管电路的检测 在数字试验箱上电源端接+5V，接地端接地。然后在光电管的下面放白纸或黑纸进行检测，当光电管下面是白纸时，此电路应输出低电平，当光电管下面