毕业设计（论文）-蛇行多级小车控制系统设计

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1、毕业设计（论文）题目蛇行多级小车控制系统设计学院专业学生学号指导教师前言随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究，可见其研究意义很大。同时，随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术、新材料以及控制理论和电机本体技术的不断发展进步，用户对电机控制的速度、精度和实时性提出了更高的要求，因此作为机电重要分支的控制电机也得到了空前的发展。控制电机已经成为现代工业自动化系统、现代科学技术和现代军事装备中不可缺少的重要组件。它

2、的应用范围非常广泛，例如火炮和雷达的自动定位，舰船方向舵的自动操纵，飞机的自动驾驶，遥远目标位置的显示，机床加工过程的自动控制和自动显示，阀门的遥控，以及机器人、电子计算机、自动记录仪表、医疗设备、录音录象设备等中的自动控制系统。本设计选用的是步进电机。该蛇行小车的第一级车选用了两个步进电机来产生牵引动力，滚动丝杆转动控制也用步进电机来实现。两种步进电机的控制都是用单片机来完成。蛇行小车的功能实现的整个过程是：首先遥控器发出第一级小车的运动指令，单片机接收到信号，控制产生牵引力的两个步进电机，使第一级小车达到运动要求。并控

3、制第一级车后面的步进电机，使滚动丝杆转动带动第二级小车模仿第一级小车运动，同时将第一级小车的运动信息传给下一级的单片机，使后面的小车也模仿第一级小车的运动，从而达到蛇行运动的目的。本课题的步进电机的控制主要是通过单片机来完成的，现在步进电机已被广泛使用，但步进电机不能像直流电机，交流电机在常规下使用，它必须有双环型脉冲信号，功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此设计步进电机具有现实意义和实用价值。本论文主要研究步进电机的启停，以及基于单片机的步进电机速度、方向、和加减速的控制、位置控制等方案。智能小车可以应用于很多方面，

4、主要应用领域如下：(1)军事侦察与环境探测 现代战争对军事侦察提出了更高的要求，世界各国普遍重视对军事侦察的建设，采取各种有效措施预防敌方的突然袭击，并广泛应用先进科学技术，不断研制多用途的侦察器材和探测设备，在车上装备摄像机、安全激光测距仪、夜视装置和卫星全球定位仪等设备，通过光缆操纵，完成侦察和监视敌情、情报收集、目标搜索和自主巡逻等任务，进一步扩大侦察的范围，提高侦察的时效性和准确性。 (2)探测危险与排除险情 在战场上或工程中，常常会遇到各种各样的意外。这时，智能化探测小车就会发挥很好的作用。战场上，可以使用智能车

5、辆扫除路边炸弹、寻找和销毁地雷。民用方面，可以探测化学泄漏物质，可以进行地铁灭火，以及在强烈地震发生后到废墟中寻找被埋人员等。 (3)安全检测受损评估 在工程建设领域，可对高速公路自动巡迹，进行道路质量检测和破坏分析检测;对水库堤坝、海岸护岸堤、江河大坝进行质量和安全性检测。在制造领域，可用于工业管道中机械损伤，裂纹等缺陷的探寻，对输油和输气管线的泄漏和破损点的查找和定位等。 (4)智能家居 在家庭中，可以用智能小车进行家具、远程控制家中的家用电器，控制室温等等。对这种小车的研究，将为未来环境探测术上的有力支持。目录第一章

6、绪论11.1引言11.2本课题的研究意义11.3本课题的发展历史、现状及发展趋势21.4智能小车的主要应用领域31.5研究方法与实施方案3第二章方案设计与分析52.1总体设计方案52.2电机的选择62.3驱动模块的选择62.4单片机控制模块的选定72.5电源模块的选择72.6无线模块的选择7第三章 硬件设计83.1系统工作原理83.2电源83.2.1LM2576开关型降压稳压器简介83.2.2LM2576典型应用电路83.3.单片机最小系统93.3.1时钟电路93.3.2复位电路103.4步进电机驱动模块113.4.1TB

7、6560驱动器简介113.4.2输入接口113.4.3输出接口与电机的连接133.4.4TB6560与单片机连接的电路图133.5无线遥控控制模块143.5.14四路遥控器发射接收模块简介143.5.2使用说明143.5.3无线模块的电路图153.6信号通信153.7小车整体电路设计16第四章软 件 设 计174.1程序设计流程图174.2部分程序代码184.2.1车头控制程序194.2.2丝杠控制程序20第五章实物调试225.1 硬件调试225.2软件调试225.3结论22第六章论文小结23致    谢24参 考 文 献

8、24附    录25摘要在生产生活中面对诸多恶劣的工作环境(如灭火、救援等)，为了有效的避免人员伤亡，就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。因此研究和开发智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。我们本次设计采用STC89C52单片机作为核心控制芯片，选用TB6560步进电机驱动器,在最小系统的基础上