2017毕业论文-寻迹控温智能小车

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1、徐州师范大学单片机培训班毕业论文第一章绪论1.1课题背景我国的货车的发展已有几十年的历史了，随着要求越来越多、越来越经济化，比如南方的水果要运往北方，还有工厂里面的货物流通对时间对温度都有要求，倘若忽略时间的影响，那就可能有很大的损失，浪费大量资源。所以我们很有必要对车里的运货仓实行温度监控，来避免不必要的资源流失。在如今的工厂里都实施自动化系统来节省大量的人力资源，未来的发展趋势是沿着人性化的方向前进的，工厂自动化系统会在未来得到更加的重视和发展。1.2研究的目的通过本次的设计，熟悉红外对管、L298N驱动芯片，熟悉汇编语

2、言编译环境，进一步熟悉单片机各端口的特性和作用，减速电机的应用。1.3文章的结构在下面的章节中对电路设计的方案、单片机及其部分芯片的基本原理、硬件的组装、电路的调试与测试、程序的编写做了详细的阐述。在电路方面讨论了多组方案，对于方案的可行性进行了论证；在基本原理中对AT89S51单片机、L298N芯片等进行分析；电路的测试主要对硬件组装的成品进行通电检测，调试硬件电路解决问题，最后对部分外文资料进行翻译工作。-26-徐州师范大学单片机培训班毕业论文第二章模块方案设计比较与论证根据设计要求，本系统主要由控制器模块、电源模块、循

3、迹传感器模块、减速电机及其驱动芯片L298N等模块构成。为较好的实现各模块的功能，分别选择了几种方案并分别进行了论证。2.1车体设计方案方案1：自己制作电动车。一般的说来，自己制作的车体比较粗糙，对于白色基板上的道路面行驶，车身重量以及平衡都要有精确的测量，而且也要控制好小车行驶的路线和转弯的力矩及角度，这些都比较难以实现，所以此方案不妥。方案2：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮。我们可以保留左右两轮转动动轴，并改换转轴力矩大的电机来精确调节转弯角度，采取保留后方向轮，并使用直流电机进行驱动的方案。玩具

4、电动车具有如下优点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需电路的安装十分方便，看起来也比较美观。其次，玩具电动车是依靠电机与相关齿轮一起驱动，能适应题目中小车准确前进、后退、转弯的要求，而且这种电动车一般价格适中，则此方案较好。基于以上分析，我们选择了方案2。2.2电机模块方案方案1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转过的角度可以精确的定位，可以实现小车前进路程和位置的精确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较低，不适用于小车等有一定速

5、度要求的系统。经综合比较考虑，我们放弃了此方案。方案2：直流电机。直流电机的控制方法比较简单，只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来，电压越高则电机转速越高。对于直流电机的速度调节，可以采用改变电压的方法，也可采用PWM调速方法。PWM调速就是使加在直流电机两端的电压为方波形式，通过改变方波的占空比实现对电机转速的调节。基于以上分析，我们选择了方案2，使用直流电机作为电动车的驱动电机。-26-徐州师范大学单片机培训班毕业论文2.3电机驱动模块方案方案1：用分立元件构成电机驱动电路。由分立元件构成电路，结构简单

6、，价格低廉，在实际中被广泛应用。但是这种电路工作性能不够稳定。因此放弃了此方案。方案2：采用SM6135W电机遥控驱动模块。SM6135W是专为遥控车设计的大规模集成电路。能实现前进、后退、向右、向左、加速五个功能，但是其采用的是编码输入控制，而不是电平控制，这样在程序中实现比较麻烦，而且该电机模块价格比较高。方案3：采用电机驱动芯片L298N。L298N为单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动，可直接的对电机进行控制，无须隔离电路。通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可以对电机进行正反转，停止的操作，非常方便，

7、亦能满足直流减速电机的大电流要求。调试时在依照上表，用程序输入对应的码值，能够实现对应的动作。表1是其使能、输入引脚和输出引脚的逻辑关系。表2-1L298N的引脚和输出引脚的逻辑关系ENA（B）IN1（IN3）IN2（IN4）电机运行情况HHL正转HLH反转H同IN2（IN4）同IN2（IN4）快速停止LXX停止基于以上分析，我们选择了方案3，用L298N来做为电机的驱动芯片。2.4寻迹传感器选择方案方案1：采用发光二极管+光敏电阻，该方案缺点：易受到外界光源的干扰，有时甚至检测不到黑线，主要是因为可见光的反射效果跟地表的平

8、坦程度、地表材料的反射情况均对检测效果产生直接影响。克服此缺点的方法：采用超高亮度的发光二极管能降低一定的干扰，但这又会增加检测系统的功耗。并且这种方案受光照影响很大，不能稳定的工作。因此我们考虑其它更稳定的方案。-26-徐州师范大学单片机培训班毕业论文方案2：用红外发射器和接收管自己制作