基于c单片机电动循迹小车设计

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1、2013年春电子设计与实践主讲：耿文波Email：wenbogeng@163.com2013年3月23日第12讲电动智能循迹小车设计一、课题的背景与意义二、设计思路及硬件设计三、循迹C程序设计四、课后思考与实训2013年3月23日在那些人类很难适应、或无法进入的工作环境中，我们可以看到它们的身影。众所周知的登月小车、无人驾驶车。一、课题的背景与意义智能车以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为航天、医疗、工业控制、物流等各个领域的关键设备。1.智能小车的应用领域2013年3月23日世界上许多国家都在积极进行智能车的研究和开发设计。2013年

2、3月23日2.电子设计竞赛与机器人大赛全国大学生电子设计竞赛多次涉及小车或电机控制的题目。以本科组为例：2001年自动往返电动小汽车；2003年简易智能电动汽车入库；2005年悬挂运动控制系统；2007年电动车跷跷板；2009年声音导引系统；2011年智能小车。2012年河南省第一届大学生机器人大赛52012中国机器人大赛暨RoboCup公开赛2013年3月23日电机传感通信6MCU甲乙2011年全国电子设计竞赛题目智能小车2013年3月23日智能小车控制的题目涉及到：传感（光、声）、通信、机械、MCU控制等。实现了机电一体化设计；体现了多

3、学科交叉应用。因此，无论从智能小车的应用的角度，还是实践能力、创新能力培养的角度考虑，以智能小车作为电子设计与实践的训练题目，意义重大。电动智能循迹小车设计能达到较好训练的目的。72013年3月23日设计并制作一个能自动循迹小汽车。演示场地1米见方，表面贴有白纸，在其上有黑色胶带制成的轨迹（宽6厘米，均匀）。能够自行沿着曲线行走（A点循迹到C点），而无需人工干预（遥控）。到达终点后发出声光报警ACB设计任务——循迹小车题目要求82013年3月23日2013年3月23日二、设计思路及硬件设计1.题目分析感知路面信息颜色——黑与白运动电机MCU

4、是大脑AT89S51人机对话扩展键盘、显示和声响ACB路面检测模块电机驱动模块单片机控制模块键盘模块显示模块声响模块102013年3月23日2.设计方法与系统框图路面检测电机驱动单片机控制键盘模块显示模块小车循迹系统路面检测电机驱动单片机控制键盘模块显示模块.自顶而下抓住主要矛盾，高屋建瓴，不在具体细节上纠缠。尽量运用概念描述、分析设计对象，不过早地考虑具体的电路、元器件和工艺。声响模块声响模块以功能模块为基础自顶而下的模块化设计方法充分借鉴前人的研究成果。11以功能模块为基础2013年3月23日安装结构示意图整个系统包括单片机控制模块、路

5、面检测模块、电机驱动模块、数码管显示模块、键盘、和小车车体组成。2013年3月23日3.路面检测原理与检测电路设计黑色和白色路面对光的反射程度不同白色反射程度强，而黑色反射程度弱。——反射式红外光电传感器ST168引脚图结构原理图P2.0P2.2P2.1单片机控制132013年3月23日反射接收良好高低高高光电晶体管导通输出高电平反射接收不良光电晶体管截止输出低电平14检测电路设计2013年3月23日4.电机驱动电路设计典型的直流电机驱动电路——H桥正转反转2013年3月23日4.电机驱动电路设计L298N功能表ENAIn1In2运行状态0

6、××停止110正转101反转111刹停100停止电机驱动芯片——L298162013年3月23日L298典型应用电路单片机控制172013年3月23日输出控制输入检测182013年3月23日分析细节、完善自顶而下的设计方法以功能模块为基础ST168检测电路L298控制电路AT89S51单片机单片机控制路面检测电机驱动键盘模块显示模块小车循迹系统声响模块自上而下电路图2013年3月23日三、循迹C程序设计1、程序流程左转监测处理系统初始化启动是否检测到黑线？右转前进是否循迹是否结束？声光报警是否voidmain(){主要完成系统的初始化；}模

7、块化的程序设计方法Speaker_LED(){完成提示任务；}Display_Function(){完成显示工作；}voidScan_Function(){完成检测信号的识别、处理及对小车运动状态的做出指示；}2013年3月23日传感信号输入端：sbitleft_sensor=P2^0;sbitmiddle_sensor=P2^1;sbitright_sensor=P2^2;左转监测处理系统初始化启动是否检测到黑线？右转前进是否循迹是否结束？声光报警是否2、系统初始化（1）I/O分配与定义左侧电机控制端：sbitIN1=P1^0;sbitI

8、N2=P1^1;sbitENA=P1^2;右侧电机控制：sbitIN3=P1^3;sbitIN4=P1^4;sbitENB=P1^5;（2）MCU对传感信号的识别方式确定直接编程