智能小车V20实训指导书

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1、囁^致力于为电工电子竞赛、实训提供-站式服务智能小车实训指导书版本：Ver2.0武汉莱斯特电子科技有限公司2013-2-1目录第一部分产品简介31主控IC32电路结构（电路原理图见附录）42.1电源模块42.2循迹模块42.3避障模块52.4测速模块52.5遥控模块52.6电机驱动模块62.7显示模块62.8模式选择模块63产品使用说明7第二部分电路设计及组装81电源模块电路设计及装配（小车整体元件清单见附录2）82循迹模块电路设计及装配83避障模块电路设计及装配104测速模块电路设计及装配105

2、遥控模块电路设计及装配126显示模块电路设计及装配137模式选择模块电路设计及装配148电机驱动模块电路设计及装配159主控IC模块电路设计及装配1510小车其他器件设计及装配16附录1小车主板整理原理图20附录2小车遥控器原理图20附录3小车元件清单21第一部分产品简介1主控IC主控IC为STC89C52单片机，采用LQFP封装。此款单片机为STC公司推岀的高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择；工作电压为3.3V-

3、5.5V,工作频率为0-40MHZ；8K程序存储器，512字节SRAM,具有内部看门狗功能；35个通用I/O口，8个小断源。设计有程序下载接口P2,可通过此接口进行程序下载。图1为主控IC部分引脚功能图VCCU1模式选择3模式选择4复位15P1.5P1.6P1.7azsffi霹底喟二dHOMffiB底嗚rd-樂歿：gB2d-is寸£oocnad三dRSTP3.0/RxDP4.3/INT2P3.1/TxDP3.2HNT0P3.37intTP3.4/T0P3.5/TP0.4P0.5P0.6P0.7EA

4、P4.1ALE/PROGPSENP2.7P2.6P2.528P04遥控输出1P05遇控输出2P06遥控输出3P07遥控输出4VCC27_26~25~雳厂"P25右路循迹STC89C529一.izdB^^lg-2电路结构（电路原理图见附录）2.1电源模块本小车设计冇两个电源输入端口,P30和P31,P30用于接电池盒的9V电源，P31用于外接9V电源，任选其中一个输入直流9V电源即可。电机驱动电路直接采用9V电源，其他模块均采用5V电源。注意：因P30和P31为直连，当外接9V电源时必须将电池取下，

5、否则外部电源会对电池充电，普通电池禁止充电！充电电池也不能采取此种方法充电！电源模块配有L7805,用于将9V转换为5V。L7805为美国国家半导体公司推出的电流输出降压开关型集成稳压电路，具冇完善的保护电路（电流限制及热关断电路）。只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路，输出端电压稳定，纹波小。因电机驱动电流较大，若与其他控制电路共用5V电源则极易对其他电路产生干扰，且采用5V电源时电机转速较慢，所以本小车通过L7805将电机驱动电源与其他电路电源分开，并加入电容滤波，能大大降低电机大电流对5V

6、电源的干扰。在电源电路中加入了1N5819二极管，防止电源接反。1N5819为肖特基二极管，正向管压降为0.3V左右，最大正向电流为1A,能满足设计要求，而普通的1N4007二极管正向管压降为0.7V左右。考虑当使用电池供电时，电压值下降较快，故采用1N5819—极管。1N5819二极管还用在了小车遥控器屮，将在后文的遥控器章节屮做进一步介绍。2.2循迹模块循迹电路采用了反射式红外光电传感器，传感器内部由高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，红外发射管发出的红外光照射到物体上时根据颜色

7、的不同会产牛不同程度的反射，物体为白色时反射最强，为黑色时反射最弱，反射光照到光电晶休管，光电晶休管接收到不同强度的红外光会表现为不同阻值的电阻。通过改变发射管串联电阻可改变传感器检测距离，即原理图中的R63、R68、R73o本小车默认配置为360欧姆。本电路通过集成运放构成比较器，传感器输出的电压与门限电压进行比较,从而使比较器输出高电平或低电平给单片机判断。循迹电路配有电源开关S7,当不使用循迹功能时可关闭开关以节约电量。2.3避障模块本电路采用了集成运放LM741和音频锁相环LM567o由L

8、M567的内部振荡器提供方波信号，通过三极管使红外发射管发出一定频率的红外光，有障碍物时，红外光反射到红外接收管，接收管收到红外光后阻值变化，经电阻分压后表现为电压信号，此电压信号通过LM741进行放大，送到LM567进行判断，若此信号频率与LM567的方波信号频率相同，则8脚输出低电位，LED灯点亮，此电位信号送给单片机判断。LM567的方波信号频率由5脚和6脚所接的电阻电容值决定，本小车设计有电位器RP2、RP5、RP8,可通过调节电位器来改变方波频率。实际小，必须要使3个LM