AGV小车说明书

1、1河 北 科 技 大 学学生个性化教育实训报告 题 目： 学生姓名： 指导教师： 日 期： 2河北科技大学机械工程学院自导引小车 AGV 系统分析与设计任务书专业 机械设计制造及其自动化 指导教师 班级 学生姓名 学号 一、内容简介一、内容简介 自导引小车是是本设计以 AGV 为例，设计自导引小车，并通过实训装置进行调试练习。二、任务要求：二、任务要求： （1）自导引小车载重 20Kg，要求实现前进、转弯和自动循迹功能；（2）具有红外避障功能；（3）小车行进速度可调；（4）控制系统采用 STC89C52，采用单片机 C51 语言编程；（5）要求控制系统有仿真和调试。三、任务内容任务内容：（1）

2、实训设计说明书 1 份；（2）机械结构三维模型图（电子版） ，二维设计装配图 1 张及主要零件图；（3）控制系统原理图 1 张；（4）程序框图及程序清单；（5）演示视频。四、时间安排（四、时间安排（1717 周周-20-20 周）周）2015.12.21-2015.12.27 ：认识自导引小车，根据要求设计机械结构，进行强度的计算与校核，三维建模，绘制机械结构装配图、主要零件图；2015.12.28-2016.1.1 ：熟悉控制元件、控制流程，绘制自导引小车控制系统原理图；2015.1.2-2015.1.6 ： 编写控制程序；2015.1.7-2016.1.15 ： 仿真、调试程序；编写设计说

3、明书。1目 录第一章 绪论.11.1 AGV 自动导引小车简介 .11.2 AGV 自动导引小车的分类 .21.3 AGV 系统组成 .3第二章 机械部分设计.42.1 设计任务.42.2 确定机械传动方案.52.3 直流伺服电动机的选择.52.4 联轴器的设计.82.5 蜗杆传动设计.82.6 前轮轴的设计.112.7 蜗杆轴上的轴承选型计算.13第三章 控制系统的设计 .153.1 单片机的选择.153.2 电机驱动芯片的选择.173.3 循迹模块的选择.1923.4 硬件系统电路图.203.5 软件部分设计.20第四章 小车组装.23第五章 总结.27第六章 分工情况.281第一章 绪论

4、1.1 AGV 自动导引小车简介 AGV(Automatic Guided Vehicle),即自动导引车，是一种物料搬运设备，是能在一位置自动进行货物的装载，自动行走到另一位置，自动完成货物的卸载的全自动运输装置。AGV 是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。因此，运输工具得到了很大的发展，其中 AGV 的使用场合最广泛，发展十分迅速。自动导引车（automatic guided vehicle，AGV） ，是一种集声、光、电、计算机为一体的简易移动机器人。在结构上有类似于有人驾驶车，只不过它的行驶是在车载

5、微电脑的控制下完成的。主要应用于柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV作为活动装配平台） 、自动化立体仓库以及其他一些行业作为搬运设备。最早的自动搬运车是1913年福特汽车公司用在底盘装配上，代替了原来的输送机，使原装配时的12小时28分缩短了1小时33分。1956年英国人组成了以电磁感应导向的简易AGVS，从此60年代传到了美国。1959年日本也从这时开始引进AGVS技术。60年代AGVS从自动化仓库进入到柔性加工系统(FMS)。70年代AGV作为生产组成部分而进入了生产系统，从而使AGV得到了迅速发展。特别在汽车制造业得到广泛应用。 我国是从1976年起重机械研究所研制出第一台ADB型AGV

6、；北京邮电部邮政科学技术研究所为上海新火车站邮政枢纽、济南军区仓库研究试制的WZC及WZC一1两种AGV，1991年也投入了运行；中科院沈阳自动化研究所1993年4月在北京新技术展览会上介绍了自行研制的SIA7AGV一1型载重300公斤的自主导引小车，在沈阳某厂试用；1992年天津理工学院研制的带电缆光导AGV。我国台湾省曾委托ADLITTLE咨询公司编制“2000年新兴工业规划” ，把开发研制AGVS列为第一类出口导向型优先发展的自动化产业。2000年世界自动化产业需求量为700亿美元，台湾达到36亿美元。最早期的 AGV 是铺轨式的，车体在预设的铁轨上行驶，利用通信设备控制它的行驶或停止，

7、并没有涉及到传感器。随着传感器技术的飞速发展，各种各样的传感器被使用在 AGV 中，AGV 利用传感器感知周围事物的信息，控制机车的运动，从而实现真正意义上的自动导引。21.2 AGV 自动导引小车的分类自动导引小车分为有轨和无轨两种。所谓有轨是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固，承载力大，造价低廉，技术成熟，可靠性好，定位精度高。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行，广泛应用于中小规模的箱体类工件 FMS 中。高架有轨小车（空间导轨）相对于地面有轨小车，车间利用率高，结构紧凑，速度高，有利于把人和输送装置的活动范围分开，安全性好，但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件

8、或刀具的输送，以及有人工介人的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨，其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。有轨小车如图所示。无轨小车是一种利用微机控制的，能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶，并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。有轨小车如图所示。3无轨小车按引导方式和控制方法的分为有径引导方式和无径引导自主导向方式。有径引导方式是指在地面上铺设导线、磁带或反光带制定小车的路径，小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置，通过自动修正而保证沿指定路径行驶。无径引导自主导向方式中，地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表（地图） ，通过与测

9、距法所得的方位信息比较，小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。这种引导方式非常灵活，但精度低。1.3 AGV 系统组成现今的AGV基本上由导向模块、行走模块、导向传感器、微处理器、通讯装置、移载装置和蓄电池等构成，如图1所示。其中，微处理器是车的控制核心部分，它把车的各个部分有机地联系在一起，它不仅控制整个车的运行，而且，还通过通讯系统接收地面管理站传来的各种指令，并不断地把车的所处位置、运行状况等信息返回给地面站。通讯装置根据车的通讯方式不同可以是：红外通讯、感应通讯、无线电通讯等。移载方式有手动和自动2种，根据需要可以配置货叉、升降平台、辊子输送机、外伸形货叉、机械手等设备。一定

10、数量的AGV在地面设 施的支持下，按工序完成一定的物料输送任务就构成AGV系统。目前各大高校教学演示、自动化车间及物流配送业的用户对我们的AGV产品反应良好！该产品也广泛应用的行业还包括烟草、汽车制造、家电、金融系统等多个领域。AGV的上市，标志着科技突飞猛进的大中华，让现代化工业城市又向前迈进了一大步，也将是现代化工业企业 自动化发展的必然趋势(1)较高的柔性。4 只要改变一下导向程序，就可以很容易地改变、修正和扩充AGV的移动路线。如果改变固定的传送带运输线或有轨小车的轨道，相比之下改造的工作量要大得多。(2)实时监视和控制。 由于控制计算机实时地对AGV进行监视，如果FMS控制系统根据某

11、种需要，要求改变进度表或作业计划，则可很方便地重新安排小车路线。此外，还可以为紧急需要服务，向计算机报告负载的失效、零件错放等事故。如果采用的是无线电控制，可以实现AGV和计算机之间的双向通讯。不管小车在何处或处于何种状态，运动或者静止，计算机都可以用调频法通过它的发送器向任一特定的小车发出命令，且只有响应的那一台小车才能读到这个命令，并根据命令完成某一地点到另一地点的移动、停车装料、卸料、再充电等一系列的动作。另一方面小车向能向计算机发出信号，报告小车的状态、小车故障、蓄电池状态等(3)安全可靠。AGV能以低速运行，一般在1070 mmin范围内操作。通常AGV有微处理器控制，能同本区的控制

12、器通讯，可以防止相互之间的碰撞。有的AGV上面还安装了定位精度传感器或定中心装置，可保证定位精度达到30 mm，精确定位的AGV其定位精度可达到30 mm，从而避免了在装卸站或在运动过程中小车与小车之间发生碰撞，以及工件卡死的现象。装卸搬运是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高，占据物流费用的重要部分。AGV的显著特点是无人驾驶，AGV上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是柔性好，自动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，并且

13、运行路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送线相比非常低廉。AGV一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。此外，AGV还具有清洁生产的特点，AGV依靠自带的蓄电池提供动力，运行过程中无噪声、无污染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场所。AGV的类型和应用AGV的类型AGV的应用1. 电磁感应引导式AGV1仓储业2. 激光引导式AGV2制造业53. 视觉引导式AGV3邮局、图书馆、港口码头4铁磁陀螺惯性引导式AGV4烟草、医药、食品、化工5光学引导式AGV5危险场所和特种行业第二章 机械部分设计2.1 设计任务设计一台自动导引小车 AGV，可以在水平

14、面上按照预先设定的轨迹行驶。本设计采用 AT89C51 单片机作为控制系统来控制小车的行驶，从而实现小车的左、右转弯，直走，倒退，停止功能。其设计参数如下：自导引小车载重：20Kg自动导引小车的长度：500mm自动导引小车的宽度：300mm自动导引小车的行驶速度：100mm/s2.2 确定机械传动方案传动系统如图 2-1 所示。 图 2-1 2.3 直流伺服电动机的选择6伺服电动机的主要参数是功率(KW)。但是，选择伺服电动机并不按功率，而是更根据下列三个指标选择。运动参数：AGV 行走的速度为 100mm/s，则车轮的转速为 n=60v/(d)=60100/(3.14140) 22.75r/

15、min （2-1）电机的转速 选择蜗轮-蜗杆的减速比 i=62 （2-2）62 22.751410.5minninr电自动导引小车的受力分析： 图 2-3 车轮受力简图小车车架自重为 P 取 P=5kg=49N (2-3)小车的载荷为 G G=mg=20*9.8=196N （2-4）列出平衡方程 ， 2F+Fc-G-P=0 （2-5）0zF ， -（P+G）*100+Fc*200=0 （2-6）0 xM 解得 F=61.25N Fc=122.5N两驱动后轮的受力情况如图 2-4 所示：滚动摩阻力偶矩的大小介于零与最大值之间，即fM （2-7）max0fMMMmax=0.006*61.25=0.

16、3675N.M （2-8）7其中 滚动摩阻系数，查表 5-2，=210，取 =6mm 2牵引力 F 为 F=0.3675/0.07=5.25N （2-9） 后轮受力 图 2-5 摩擦系数 牵引力 F N 重物的重力 W N滚子直径 D mm 传递效率 传动装置减速比 1/G1） 求换算到电机轴上的负荷力矩（）LT （2-10）19.821000LFWDTG =(5.25+0.15*61.25)/0.7*140/2/62*9.8/1000=0.23N.M取=0.7, =157.66, =0.15WN2）求换算到电机轴上的负荷惯性（）LJ （2-11）2121342LZJJJJJZ2210.000

17、03490.0047660.000131 0.0000604620.000036189kg m 其中 为车轮的转动惯量；为蜗杆的转动惯量；1J2J为蜗轮的转动惯量；为蜗轮轴的转动惯量。3J4J3） 电机的选定根据额定转矩和惯量匹配条件，选择直流伺服电动机。电机型号及参数：MAXON F2260 60mm 石墨电刷 80W 21290MJgcm匹配条件为 32m ax361. 89LLJJgcm （2-12）max0.251LMJJ即 361.890.2510.250.28051惯量 （2-13）J21290361.891651.89MLJJJgcm其中为伺服电动机转子惯量 MJAOFSFNPF

18、8故电机满足要求。4） 快移时的加速性能最大空载加速转矩发生在自动导引小车携带工件，从静止以阶跃指令加速到伺服电机最高转速时。这个最大空载加速转矩就是伺服电动机的最大输maxn出转矩。maxT （2-14）maxmax22 3.14 40001651.890.916060 0.076anTJJN mt加速时间 （2-15）44 0.0190.076aMTTs其中 机械时间常数19MTms2.4 联轴器的设计由于电动机轴直径为 8mm，并且输出轴削平了一部分与蜗杆轴联接部分轴径为 12mm，故其结构设计如图 2-6 所示。电机轴蜗杆轴图 2-6 联轴器机构图联轴器采用安全联轴器，销钉直径 d 可

19、按剪切强度计算，即 4 （2-16） 8mKTdD Z销钉材料选用 45 钢。查表 5-2 优质碳素结构钢（GB 699-88） 545 调质 200mm =637MPa =353MPa =17% bss=35% 硬度 217255HBS 20.39kMJ m 销钉的许用切应力为 （2-17） 0.70.80.75 637477.75BMPa9 过载限制系数 k 值 查表14-4 取k=1.6 4 T=0.321Nm 8 1.6 5780.6463.14 12 1 477.75dmm 选用 d=5mm 满足剪切强度要求。2.5 蜗杆传动设计1.选择蜗杆的传动类型根据 GB/T 10085-19

20、88 的推荐，采用渐开线蜗杆(ZI)。2.选择材料蜗杆要求表面硬度和耐磨性较高，故材料选用 40Cr。蜗轮用灰铸铁 HT200制造，采用金属模铸造。3.蜗杆传动的受力分析确定作用在蜗轮上的转矩 T2按 Z=1，估取效率=0.7,则 4 （2-6662221120.08 0.79.55 109.55 109.55 102350822.75PPTN mmnn i18）图 2-7 蜗轮-蜗杆受力分析各力的大小计算为 （2-19）112122 58765.2218taTFFNd10 （2-20）212222 23508606.6677.5atTFFNd （2-21）00122tan20606.66 t

21、an20220.8rrtFFFN 4.按齿根弯曲疲劳强度进行设计根据开式蜗杆传动的设计准则，按齿根弯曲疲劳强度进行设计。蜗轮轮齿因弯曲强度不足而失效的情况，多数发生在蜗轮齿数较多或开式传动中。弯曲疲劳强度条件设计的公式为 4 （2-22）221221.53FaFKTm dYYz确定载荷系数K 4由于工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数 K=1，由表 11-15选取使用 4系数KA=1.15。由于转速不高，冲击不大，可取动载系数KV=1.1,则 （2-23）1.15 1 1.11.265AVKKKK 由表11-8得，蜗轮的基本许用弯曲应力 434FMPa假设 31048，蜗轮的当量齿数 262z

22、 = （2-24）22336262.29coscos 310Vzz 48根据，从图11-19中可查得齿形系数 20 x 262.29Vz 422.3FaY螺旋角系数 （2-25）310110.9773140 Y 48140 2311.53 1.265 235082.3 0.977334.3762 48m dmm由表11-2得 4中心距a=50mm 模数m=1.25mm 分度圆直径 122.4dmm23135m dmm蜗杆头数 直径系数17.92 分度圆导程角=31138 11z 蜗轮齿数 变位系数262z 20.04x 5.蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1）蜗杆轴向齿距 （2-26）3.14

23、1.253.925apmmm11齿顶圆直径 （2-27）*11222.42 1 1.2524.9addha mmm 齿根圆直径 （2-*11222.421 1.250.25 1.2519.275fddha mcmm 28）蜗杆轴向齿厚 （2-29）113.14 1.251.962522asmmm2）蜗轮传动比 （2-30）2162621ziz蜗轮分度圆直径 （2-31）221.25 6277.5dmzmm蜗轮喉圆直径 *222277.52 1.251 0.0480.1addm haxmm （2-32）蜗轮齿根圆直径 *222277.52 1.251 0.040.2574.475fddm hax

24、cmm （2-33）蜗轮咽喉母圆半径 （2-22115080.19.9522garadmm34）6.精度等级公差和表面粗糙度的确定考虑到所设计的自动导引小车属于精密传动，从 GB/T 10089-1988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择 6 级精度，侧隙种类为7.热平衡核算由于该蜗轮-蜗杆传动是开式传动，蜗轮-蜗杆产生的热传递到空气中，故无须热平衡计算。2.6 前轮轴的设计前轮轴只承受弯矩而不承受扭矩，故属于心轴。12 图 2-8 前轮轴结构 1.求作用在轴上的力自动导引小车的前轮受力，受力如图2-9a)所示。 CFF180.8440.422CFFFN1=22.轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案

25、装配方案是：左轮辐板、右轮辐板、螺母、套筒、滚动轴承、轴用弹性挡圈依次从轴的右端向左安装，左端只安装滚动轴承和轴用弹性挡圈。这样就对各轴段的粗细顺序作了初步安排。2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1)初步选择滚动轴承。自动导引小车前轮轴只受弯矩的作用，主要承受径向力而轴向力较小，故选用单列深沟球轴承。由轴承产品目录中初步选取单列深沟球轴承 6004，其尺寸为 dDT=20mm42mm12mm,故。20dddmm右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得6004型轴承的定位轴肩高度h=2.5mm，因此取。25dmm(2)取安装左、右轮辐处的轴段的直径;轮辐的左端采用轴肩定位，30

26、dmm右端用螺母夹紧轮辐。已知轮辐的宽度为 34mm，为了使螺母端面可靠地压紧左右轮辐，此轴段应略短于轮辐的宽度，故取。左右轮辐的左段采用32lmm轴肩定位，轴肩高度，取h=3mm，则轴环处的直径。轴环0.07hd36Vdmm宽度b1.4h，取。5Vlmm(3)轴用弹性挡圈为标准件。选用型号为GB 894.1-86 20，其尺寸为,故020dmm, ,。19ddmm1.1llmm13 1.111.9lmm其余尺寸根据前轮轴上关于左右轮辐结合面基本对称可任意确定尺寸，确定13了轴上的各段直径和长度如图 2-8 所示。3）轴上零件的周向定位左右轮辐与轴的周向定位采用平键联接。按 d由手册查得平键截

27、面bh=8mm7mm(GB/T 1095-1979),键槽用键槽铣刀加工，长为 28mm(标准键长见 GB/T 1096-1979),同时为了保证左右轮辐与轴配合有良好的对中性，故选择左右轮辐与轴的配合为 H7/n6。滚动轴承与轴的周向定位是借过度配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 j7。 4）确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为 145，各轴肩处的圆角半径为 R1。3.求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图。McFF1F2M图 2-9 前轮轴的载荷分析图 121180.8440.4222FFFN1239LLmm 1140.42 391576.38CM

28、FLN mm 4.按弯曲应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩的截面强度。最大负弯矩在截面 C 上，。1576.38 CMN mm对截面 C 进行强度校核，由公式 4 （2-35）1caMW由表 15-1得，45 钢 调质 4160MPa由表15-4得， 4 （2-36）223338 43043.14 302288.84322322 30bt dtdWmmd 14 11576.380.6892288.84caMPa因此该轴满足强度要求，故安全。2.7 蜗杆轴上滚动轴承选择计算要求寿命，转速，轴承的径向载荷2500hLh1410. 5m i nnr，作用在轴上的轴向载荷。1110

29、. 4rFN606. 66aFN1由上述条件试选轴承选 30203 型轴承，查表5-24 5 （脂润滑） 19. 8CkN013. 2CkNl i m9000m i nnr0. 35e图 2-12 蜗杆轴上的轴承受力2按额定动载荷计算 (2-52)112110. 432. 47221. 7rFSSNY 2132. 47606. 66639. 13aSFNS、 ，12639. 13aaFSFN2232. 47aFSNPraPfXFYF查表15-12， 51. 2Pf， ， 11639. 135. 7890. 35110. 4arFeF、0. 4X1. 7Y11. 20. 4110. 41. 76

30、06. 661290. 58PN ， ， 2232. 470. 2940. 35110. 4arFeF、1X0Y15 22221. 2110. 4132. 48PraPrPfXFYFf FN由式 152 566010hnLCP103101033116660601410. 525001290. 5864331010hnLCPN101033226660601410. 52500132. 486601010hnLCPN均小于满足要求。12CC、19800CN3按额定静载荷校核由表 1510 500 0CS P查表15-14，取 501. 8S110115. 7890. 5221arFFY、01010

31、10. 5110. 41606. 66661. 86raPX FYFN 220110. 2940. 5221arFFY、 022110. 4rPFN均小于，满足要求。0102PP、013200CN第 3 章 控制系统的设计3.1 单片机的选择3.1.1 单片机介绍：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。16单片

32、机也被称为微控制器（Microcontroler） ，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有 CPU 的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和 CPU 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL 的 Z80 是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。3.1.2 选型 AT89C51（如图所示）是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS

33、8 位微处理器，俗称单片机。该器件采用 ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的 AT89S51 是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。3.1.3 8051 的初始态ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的

34、是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时，17 ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令是 ALE 才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE 禁止，置位无效。PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN 信号将不出现。EA/VPP：当/EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH） ，不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时，/EA 将内部锁定为 RESE

35、T；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（VPP） 。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。振荡器特性：XTAL1 和 XTAL2 分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2 应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。芯片擦除：整个 PEROM 阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持

36、 ALE 管脚处于低电平 10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。此外，AT89S51 设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下，CPU 停止工作。但 RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下，保存 RAM 的内容并且冻结振荡器，禁止所用其他芯片功能，直到下一个硬件复位为止。3.2.电机驱动芯片的选择3.2.1 电机驱动芯片介绍：电机驱动芯片是集成有 CMOS 控制电路和 DMOS 功率器件的芯片，利用它可以与主处理器、电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制

37、系统。可以用来驱动直流电机、步进电机和继电器等感性负载。电机驱动芯片采用标准的 TTL逻辑电平信号控制，具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作，有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。183.2.2 选型 电机采用直流驱动，5V35V 供电，要求一定稳定性。 L298N 是 ST 公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15 脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达 46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达 3A，持续工作电流为 2A；额定功率 25W。内含两个 H 桥的高电压大电流全桥式驱动器

38、，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用 L298N 芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。3.2.3 使用说明193.3 循迹模块的选择3.3.1 路循迹传感器模块介绍：此模块是为智能小车、机器人等自动化机械装置提供一种多用途的红外线探 测系统的解决方案。该传感器模块对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发 射与接收管，发射管发射出一定频

39、率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面） 时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，同时信号输出接 口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距 离范围 260cm，工作电压为 3.3V-5V。该传感器的探测距离可以通过电位器调 节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、避 障小车、流水线计数及黑白线循迹等众多场合。3.3.2 路循迹传感器模块参数说明一、（1） 当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上红色指示灯点亮，同时 OUT 端口持续输出低电平信号,该模块检测距离 260cm，检测角度 35，检测距离可 以通过电位器进行调

40、节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检 测距离减少。（2）传感器属于红外线反射探测,因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其 中黑色探测距离最小,白色最大;小面积物体距离小,大面积距离大。 3、传感器模块输出端口 OUT 可直接与单片机 IO 口连接即可，也可以直接驱动一 个 5V 继电器模块或者蜂鸣器模块；连接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO 4、比较器采用 LM339，工作稳定；（3）可采用 3.3V-5V 直流电源对模块进行供电。当电源接通时，绿色电源指20示灯 点亮；（4）具有 3mm 的螺丝孔，便于固定、安装；（5）尺寸大小：中控板 42mm38mm

41、12mm（长宽高） 小板 25mm12mm12mm（长宽高）（6）每个模块在发货已经将阈值比较电压通过电位器调节好， 买家也可以根据实 际情况进行调节（提示：模块反射距离越大，越容易误触发）二、模块接口说明（16 线制）红外探头 VCC GND OUT 对应接入中控板 VCC GND INx中控板供电：模块 6p 排针接口处 VCC 外接 3.3V-5V 电压（可以直接与 5v 单片机和 3.3v 单片机相连） ；GND 外接 GND ;OUT1-OUT4 接单片机 IO 口3.4 硬件系统电路图3.5 软件部分设计3.5.1 软件功能通过对光线信号的检测，实现 AGV 小车的前进、转弯和自动循迹功能；。3.5.2 程序流程图213.5.3 程序清单 #includesbit A1=P10;sbit A2=P11;sbit A3=P12;sbit A4=P13;sbit A5=P14;sbit A6=P15;sbit b1=P01;sbit b2=P02;sbit b3=P00;sbit b4=P03; void main () TMOD = 0 x11; TH0 = 0