机器人机器人共和国.doc

《机器人机器人共和国.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、E4简易智能电动车青岛大学自动化工程学院：冯焕源、盛中来、刘蒙恩指导老师：迟洁茹摘要本系统采用AT89C52为中心控制器，实现电动车的智能控制功能。整个电动车智能控制系统包括：上位机实时模拟系统，主控制系统和各种标志的传感器检测系统三大部分。上位机实时模拟系统根据主控制系统传送的行程、行驶时间、铁片数目等各种参数实时模拟电动车的运行状况，实时监控电动车的运行情况。主控制系统的功能主要是启动电动车、检测并计数铁片、测量行程、计时行驶时间、显示所需的各种参数，并且负责和上位机、检测控制系统通信。检测控制系统通过各传感器

2、检测引导线、障碍物和光源等控制信号，并送入单片机，单片机判断、处理后，控制MOTOR1（左轮驱动电机）和MOTOR2（右轮驱动电机），以达到控制电动车行进方向的目的，使电动车准确进入车库，完成预定任务。且在完成了题目要求的各项任务的基础上，加入了一些创新：如声控功能和无线传输功能，实现上位机的实时模拟等。采用以AT89C52为中心控制器的智能控制系统，实现电动车的智能控制功能。系统总体设计框图如下图：主控制系统单片机显示无线通信单片机铁片检测行程测量MOTOR2检测控制系统MOTOR1引导线检测光源检测障碍物检测实

3、时模拟系统控制过程：系统上电后，等待外部声控启动信号。主控制系统的麦克接收到声控信号后，产生一高低电平变化，从而使主控制系统的单片机产生中断。主控制系统的单片机在接收到该中断后，通过P1.3为检测控制系统的单片机提供启动信号，检测控制系统的单片机检测到该信号后发出控制信号，给MOTOR1和MOTOR2通电，启动电动车。同时主控制系统的单片机通过透射式光电传感器测量行程，金属感应器检测铁片且在PCF8563秒脉冲的作用下计时并把各种参数在液晶显示器上显示出来，同时用无线收发模块RF2000把这些参数发送到上位机，在上

4、位机上模拟电动车的运行情况。监测控制系统有两个在车下的红外线传感器用于检测引导线，使电动车在A~C之间始终沿着引导线前进。在C以后运行中，电动车始终朝着光源前进，当在车前的红外线测距传感器检测到障碍物后，电动车左转避开障碍物，避开障碍物后，继续朝着光源前进，进入车库。当在前的两个红外线传感器检测到黑线后，停止电动车，停止计时。方案论证：计时方案一：在需用秒脉冲时，大部分设计采用555定时器组成秒脉冲多谐振荡器。电路图如图所示：由CB555组成的秒脉冲发生器这种设计有一定的优势，只需硬件设计好，无需软件设定，该电路即

5、可输出恒定的秒脉冲。但该电路功耗较大,且只能提供简单的脉冲信号。由PCF8563组成的秒脉冲发生器方案二：采用由PCF8563日历时钟芯片组成的电路提供秒脉冲。该部分硬件电路如图：设定好PCF8563的CLKOUT输出频率控制字，即可输出所需频率的脉冲信号，在本设计中所用频率为1Hz。单片机在该秒脉冲的作用下可实现计时、C点停留5S等功能。并且在给PCF8563送入初始的日历信息后,PCF8563中的日历就会自动运行，经单片机读取、处理后就可以在液晶显示器上显示当前日历。而且该部分电路还加了掉电保护功能，在主供电系

6、统意外断电时，即Vcc为0V时，D1截止，3.6V备用电源通过D2继续给PCF8563供电,保证8563的正常运行。因此在本系统中采用方案二。行程测量方案一：采用开关式霍尔元件将磁铁固定在小汽车的车轮上,当车轮转动时,磁铁也跟着转动,霍尔元件感应到磁场的变化时,就会产生通断效果,使单片机的定时器T0的输入端产生高低电平的变化,从而使得T0计数小汽车车轮转的圈数,假设为N,并设车轮的周长为L,通过S=N*L,就可以计算出小汽车在一段时间内的行程。这种测量方法的测量数据只能是车轮周长的整数倍，误差较大。例如：小汽车的车

7、轮半径为1cm，那么这种测量方法的最小误差就可达到6cm方案二：采用透光式光电传感器，硬件电路如图。透光式光电传感器行程测量电路在小汽车的车轮上钻若干小孔，设小孔的个数为n。在车轮转动时，发光二极管发射的光被没有孔的地方遮挡时，光敏三极管不能导通，光敏三极管的集电极输出为高电平，经CD40106反相后，单片机定时器T0的输入端为低电平。在有小孔的地方，发光二极管发射的光就会透过小孔照射到光敏三极管上，使光敏三极管导通，此时光敏三极管的集电极输出为低电平。在经CD40106反相后，单片机定时器T0的输入为高电平。单片

8、机定时器T0就会准确记录下这种高低电平的变化的次数，即通过的小孔的个数。假设为N,并设车轮的周长与方案一的相同也是L，某段时间内的行程计算公式为：S=N*L/n，可以看到这种测量方法的最小误差为方案一的1/n，可较为精确地测量出小汽车的行程。并且可以进行误差控制，因为孔的个数与误差成反比，要想提高准确度只要增加小孔的个数就可以。故采用方案二。电机控制由于电动