14电气单片机实训指导书(1周)

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1、广西水利电力职业技术学院单片机实训指导书适用专业：电气工程及其自动化自动化教研室编2016年3月1日一、设计任务。1、智能小车：用STC12C5A60S2（单片机）设计一个智能小车。2、设计目的：1）、熟悉MCS-51系列单片机的组成结构。2）、掌握MCS-51系列单片机的指令系统及编程方法。3）、掌握MCS-51系列单片机的中断系统和定时/计数器的使用。4）、掌握MCS-51系列单片机的LED数码管显示控制和键盘输入检测等接口技术。5）、掌握步进电机驱动技术。6）、常握小车红外循迹、避障碍等技术。二、设计要求：本小车以STC12C5A60S2单片机为核心，完成寻迹、避障、光源检测和车速测量等

2、功能。在机械结构上，对普通的小车进行了改造，即用一个万向轮来代替两个前轮，是小车的转向更加灵敏。釆用P叭驱动芯片控制步进电机，红外传感器检测白线、障碍物以及用来测量速度，光敏器件检测光强。基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法，基本实现题目要求。具有一定的实用性。三、系统框图：四.软件算法（参考人（初応扫推传5®超幷將估件绪A后转冷转左转報历图6靠左算法浹程出五、硬件单元电路：本系统以STC12C5A60S2为控制核心，最小系统如下:U7VCCsi°470“C9R1810K—33pFXTAL1XTAL2R16RSTEAVPPPSEN.•1LEPROGRXDIQjTXDItINTO1?INTI13P

3、3.41

4、DENPl0Pl1Pl二1Pl.3PL4Pl.5Pl.6BUZZER21P2.0」23P2.2P23匕5P2.4二？6P2.557P2.6手8P2.75.1主控制模块STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(IT)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。STC12C5A60S2主要完成液晶显示、寻迹、避障、电机驱动等功能。5.2.1电机驱动模块步进电机的驱动芯片选用L298N作为驱动芯片。工

5、作稳定电机驱动信号由单片机提供，信号经过光耦隔离后传至PWM控制芯片L298N,通过L298N的输出引脚与两个电机相连。L198N的连接力法如下图所示EnATNITN2运转状态0XX停止110正转101反转111刹停100停止IN1VSSENAVSIN2OUT1OUT2IN3OUT3ENBOUT4IN4ISENAISEI^BU10Pl.310P1.411：Pl.512.oP1.05.pTTXPL27〉vcc丄》

6、+12.2C13廿〔30.1ul113C141115(_HHoiuiT+D7MotorServoMOTOR2AMotorServo步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元

7、步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数來控制角位移量，从而达到准确定位的忖的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的FI的。步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用8表示。0=360度（转子齿数0运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为0=360度/（50*4）二1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为8=3

8、60度/（50*8）二0.9度（俗称半步）。驱动步进电机，无非是给电机a和b组先轮流给连续的脉冲，步进电机就可以驱动了。步进电机驱动码：A—1000A-010010100110实现步进电机的转动，主要有4扌n（扭矩较大）和8拍（速度较快）两种驱动方式，下面以8扌n的驱动方式进行说明：八个状态：1＞在A与A・正电压，B与B・不给电悬空；2、在A与A■正电压，B与B■也给正电压；3、A与A■不给电压悬