智能小车课程设计报告-

1、【摘要】智能循迹小车本课题是基于低功耗单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并依据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以单片机为系统把握处器；接受红外传感猎取赛道的信息，来对小车的方向和速度进展把握。此外，对整个把握软件进展设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。一、试验目的这次设计智能小车的目的是为了把握电路设计的方法和技巧。如何将学习到的理论学问运用到实际当中去，怎样能够活学活用，深化的了解电子元器件的使用方法，了解各种元器件的根本用途和方法，能够机敏灵敏的推断电路中消灭的故障，学会独立设计电路，积累更多的设计经

2、受 ，加强焊接力量和技巧， 完成根本的要求。并能完善的完成这次实训。依据老师给的把握要求，和自己的发挥扩大力量，独立的，大胆的去实践，开拓创新，能够将自己的想法表到达实际电路当中去。二、设计方案该智能车接受红外传感器对赛道进展道路检测，单片机依据采集到的信号的不同状态推断小车当前状态，通过电机驱动芯片发出把握命令，把握电机的工作状态以实现对小车姿势的把握。三、各芯片说明W981216BH-6一种髙速度同步动态随机存取存储器(SDRAM), 具有 1M 字(words) *4 层(banks)*16 位(bits)的存储构造组织.传输数据带宽最高达 166M 字/秒(-6)。对 SDRAM 是否

3、访问是突发导向。在一个页面连续的存位置可在一个 1, 2,4, 8 或整页突发访问时长和行选择组由活动命令。列地址自动生成的 SDRAM 的部计数器在突发运作。随机栏也可以通过阅读在每个时钟周期供应其地址。该多组特性使交织在部银行隐蔽预充电时间。通过让一个可编程的模式存放 器，该系统可以转变突发长度，延时周期，交织或连续突发最大限度地发挥其性能。 W981216BH 是在抱负的主存高性能应用。特征：1、.3V0.3V 电源2、截至 143 MHz 时钟频率3、2,097,152 字4 层16 位组织4、自动刷新和自刷新5、CAS 延时：2 和 36、突发长度：1, 2, 4, 8,和整页7、突

4、发读，写单人模式8、自动预充电和预充电把握9、4K 刷新周期/ 64 msTE28F160C3BD70快闪记忆体该设备供应高性能异步的包兼容密度读取与 16 位数据总线。该器件供应三种低功耗节电功能：自动节能待机APS)，,模式和深度掉电模式，这三个功率节省功耗的功能显着增加机敏性特点：1、柔性 Smart Voltage 技术 2.7 V 3.6 V 读/编程/擦除2、1.65 V2.5 V 或 2.7 V3.6 V / O 选项 降低整体系统功耗3、优化架构的代码，数据存储4、柔性块锁定 锁定/解锁任何座，爱护上电5、低功耗6、128-bit 爱护存放器SN74LVC1G14施密特触发器是

5、一种特殊的门电路，与一般的门电路不同，施密特触发器有两个阀值电压，分别称为正向阀值电压和负向阀值电压。这种单一的施密特触发器逆变器是专为 1.65-V 到 5.5-V VCC 运作。该器件包含一个 SN74LVC1G14 逆变器和执行布尔函数 Y = A。施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器接受电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阀值电压。利用施密特触发器状态转换过程中的正反应作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度大于 vt+， 即可在施密特触发

6、器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。施密特触发器的应用：1、波形变换：可将三角波、正弦波等变换成矩形波2、脉冲波的整形：数字系统中，矩形脉冲在传输中经常发生波形畸变，消灭上升沿和下降沿消灭不够抱负的状况，可用施密特触发器整形后，获得较抱负的矩形脉冲3、脉冲鉴幅：幅度不同、不规那么的脉冲信号时加到施密特触发器的输入端时，能选择幅度大于欲设值的脉冲信号进展输出。晶振作用：给单片机正常工作供应稳定的时钟信号。MA*3221MA*3221 由一条线驱动器，一条线接收器和一个带有15-kVESD 爱护的双电荷泵。该器件可满足TIA/EIA-232-F 要求，并在一个异步通信把握器和串行端口连接器之间供

7、应接口。电荷泵和四个小型外接电容器可在 3V 到 5.5V 电源电压下工作。这些器件在数据信号率到达 250 kbit / s 和最高的 30-V/s 驱动输出回转率时工作。应用：1、电池供电，手持，和便携式设备2、PDAs 和掌上 PCs3、笔记本，Subnotebooks 和笔记本电脑4、数码相机5、移动和无线设备RS232RS-232 是现在主流的串行通信接口之一。MA*809R是功能单一的 MA*809/MA*810 微处理器复位芯片。用于监测微处理器和其它规律供应电压系统.它可以在上电、掉电、和节电状况下向微把握器供应复位信号。当电源电压低于预设的门槛电压时，器件会发出复位信号，直到

8、在一段时间电源电压又恢复到高于门槛电压为止。MA*809 有低电平有效的复位输出，而 MA*810 有高电平有效的复位输出。典型值是 17uA 的低电平电流时 MA*809/MA*810 能抱负地用于便携式，电池供电的设备，它们使用 3 管脚的 SOT23 封装。应用：嵌入式把握器、电池供电系统、无线通信系统、PDA 和手持式设备LED FOR DEBUGLED 调试LED：发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件， 它可以直接把电转化为光CD4066CD4066 是四双向模拟开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。引出端排列与 CC4016 全都，但具有比拟低的导通阻抗。另

9、外，导通阻抗在整个输入信号围根本不变。CD4066 由四个相互独立的双向开关组成，每个开关有一个把握信号，开关中的 p 和 n 器件在把握信号作用下同时开关。这种构造消退了开关晶体管阀值电压随输入信号的变化，因此在整个工作信号围导通阻抗比拟低。与单通道开关相比，具有输入信号峰值电压围等于电源电压以及在输入信号围导通阻抗比拟稳定等优点。应用：1模拟信号开关/多路复用：信号选通、调制器、静噪把握、解调器、 削波器、换向开关2数字信号开关/多路复用 3、传输门规律实现 4、模拟到数字及数模转换 5、数字把握频率，阻抗，相位和 Analog Signal GainVS2576VS2576 系列电压调整

10、器是单片集成电路，供应了全部转换开关调整器的有效功能，在极好的线路和负载调解下具有 3A 的驱动力量。这种器件适合于3.3V，5V，12V，15V 的固定电压，和可调的输出形式。只需最少数量的外围器件，调整器就会被使用，部包含有频率补偿和一个固定频率的振荡器。VS2576 系列供应了一个高效的，比拟流行的三端线性调整器，他从根根上降低了半导体散热片的尺寸，在很多状况下不需要散热。现在几个不同的生产商已经生产了由 VS2576 优化制作的标准的电感器系列，这个特性大大简化了功耗开关模式的设计。其他特性还包括在指定的输入电压和输出负载条件下，保证4%输出电压的误差和10%振荡器频率的误差。还包括外

11、围关闭电路，典型值为 50uA 备用电流。输出转换还包括在出错条件下，环路电流限制和出于芯片爱护热敏关闭电路。主要特点：1、3.3V，5V，12V，15V 的固定电压和可调整的输出形式2、可调整形式输出电压的围在 1.23V 到 37V 之间对于高压系列为 57V，误差围4%3、保证 3A 的输出电流4、输入电压围，对于高压系列为 40V 到 60V5、仅仅需要四个外围器件6、部振荡器为 52kHz 的固定频率7、TTL 关断电路力量，低功耗等待模式8、高效C39：稳压器二极管特点：总功耗：1、最大. 1.3 W；2、工作电压围：标称 3.3 V 到 75 V (E24 围IN5822：3.0

12、 安培垒肖特基整流器RED：沟通线路频率分频器P89LPC938FDH微把握器MCU8-bit 微把握器，带有加速 two-clock 80C51 核心 8 kb 的 3 V byte-erasable 闪光 10-bit A/D 转换器该 P89LPC938 是一种单芯片微把握器，低本钱封装，基于一个高性能的处理器构造，指令执行在 2 到 4 个时钟周期的指令，六倍标准 80C51 器件。很多系统级的功能已被纳入 P89LPC938，从而削减元件数量，电路板空间。主要特点：1、256-byte RAM 数据存储器和帮助 512-byte 片上 RAM2、CCU 供应 PWM,输入捕获，输出比

13、拟功能3、精确度的部RC 振荡器时不需要外部振荡器的操作组件。该RC 振荡器选项可选，并ne 可调4、 8-input 复 10-bit 的 A / D 转换器.两个可选择的模拟比拟器输入和参考源功能：1、一个高性能 80C51 CPU 供应 111 ns 指令周期 222 ns 全部除乘法和除法指令时，在 18 MHz。执行，这是六倍的标准 80C51 性能运行在一样的时钟频率.较低的时钟频率一样的性能结果，降低功耗 EMI。2、串行 Flash ICP 允许简洁的生产与商用EPROM 编码程序员。闪光安全 bits 防止读数敏感的应用程序。3、串行 Flash ISP 允许编码，而该设备是

14、安装在最终应用。4、在应用中的 Flash 程序存储器的编程.这允许转变代码在程序运行。5、看门狗有独立的片振荡器，无需外部元件。看门狗预分频器有 8 种选择AMS1084-3.3可调和固定的电压调整器 AMS1084 系列旨在供应 5A 输出电流和操作到1V input-to-output 差距。该装置的漏失电压为保证在最大输出的最大1.5V 当前， 削减在低负载电流。片上微调调整参考电压 1%.电流限制也修剪，超负荷的压力下最小同时在条件稳压器和电源电路。该 AMS1084 设备的引脚与老式三端稳压器兼容，并在 3 铅 TO-220 包装， 3 供应和 2 铅 TO-263塑胶DD)和 T

15、O-252 (D PAK) 包装。特征：1、三端可调或固定 1.5V, 2.5V, 2.85V, 3.0V, 3.3V, 3.5V 和 5.0V2、电流输出 5A3、操作低至 1V 漏失4、线路调整：0.015%5、负载调整率：0.1%6、TO-220, TO-263 和TO-252 封装应用：1、高效率线性稳压器2、用于开关电源的后稳压器3、微处理器供应4、电池充电器5、恒流稳压器6、笔记本电脑/个人电脑耗材AMS1117_2.5AMS1117 系列稳压器有可调版与多种固定电压版，设计用于供应 1A 输出电流且工作压差可低至 1V。在最大输出电流时，AMS1117 器件的压差保证最大不超过

16、1.3V，并随负载电流的减小而渐渐降低。AMS1117 的片上微调把基准电压调整到 1.5%的误差以，而且电流限制也得到了调整，以尽量削减因稳压器和电源电路超载而造成的压力。AMS1117 器件引脚上兼容其他三端SCSI 稳压器，供应适用贴片安装的SOT-223，8 引脚 SOIC，和 TO-252(DPAK)塑料封装。应用：高效率线性稳压器、用于开关电源的后稳压器、5V 到 3.3V 线性稳压器、电池充电器、乐观 SCSI 终结者、笔记本电脑的电源管理、电池供电的仪器IN4148 是一种小型的高速开关二极管，开关比拟快速，广泛用于信号频率较高的电路进展单向导通隔离,以及通讯、电脑板、电视机电

17、路及工业把握电路中CORE 双核芯片，即在一枚芯片上封装入两个处理器。HEADER 5 * 25 *2 的接插件，用于接线。复位电路复位电路是必不行少的一局部，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为 5V5%，即 4.755.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当 VCC 超过4.75V 低于 5.25V 以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开场正常工作。单片机复位电路主要有四种类型：1微分型复位电路；2积分型复位电路；3比拟器型复位电路；4看门狗型复位电路。复位电路工作原理：VCC 上电时，C 充电，在 1

18、0K 电阻上消灭电压，使得单片机复位；几个毫秒后，C 布满，10K 电阻上电流降为 0，电压也为 0， 使得单片机进入工作状态。DS1232LPS该 DS1232LP/LPS 芯片低功耗MicroMonitor 监视微处理器三个重要条件： 电源供应器，软件执行和外部过骑.引 脚 说 明 ： PBRST按键复位输入TD延时设置TOL选择 5%或 10% V CC 检测GND 地 面 RST复位输出高RST复位输出低电平有效，开漏意法半导体选通输入VCC+5 伏电源SKP1：扬声器PDIUSBP11ADPDIUSBP11A 是一个通用的USB 收发器芯片。USB 接口主要用于传输数据。74HCT541为八进制非反相缓冲器/线路驱动器与三态输出特征：1、非反相输出2、输出力量：总线 驱动器3、ICC 类别：MSI四、试验小结计算机的开展日新月异，其技术也突飞猛进，嵌入式系统是近年来开展很快的计算机方面的学科方向，并快速渗透到把握、自动化、仪器仪表等学科。依据本次课程设计要求，我们系统地阅读了大量的资料，并认真分析了设计课题的需求，还系统学习了 ARM 系列单片机的工作原理及其使用方法，并单独设计智能小车的整个工程。虽然条件艰辛，但经过不懈钻研和努力，争辩全部所需的元器件，并系统的进展了多项试验，最终做出了整个小车的硬件系统，然后结合课题任务和小车硬