电动搬运小车讲课稿.doc

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1、电动搬运小车精品文档基于单片机的电子密码锁设计TheDesignofElectronicHandingCarwithSCM李凯机械工程学院王浩鹏电气与控制工程邓富机械工程学院队长：所属院系：成员：所属院系：成员：所属院系：收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档搬运电动小车关键词：单片机，PWM，光电码盘，搬运小车1.引言1.1智能搬运小车研究的背景和目的：运货是各个行业不可或缺的过程，人工运货随着经济的快速发展，不能完全满足市场的需求。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机

2、器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪60年代。目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。智能搬运小车可以安装不同的末端以完成各种不同形状和状态的工件搬运工作，可以广泛应用于机床上下料，冲压机自动化生产线，自动装配流水线，码垛搬运，集装箱等的自动搬运，大大减轻了人类繁重的体力劳动，具有广阔的市场前景。1.2智能搬运小车的功能介绍：智能搬运小车希望能够希望得到可以

3、自动抓取货物，循迹行进，自动卸货物的功能。2.总体方案及比较论证2.1根据题目要求，实现小车自动寻找夹取不同位置的两个木棒，并运到相应的位置，在这个过程中要时刻显示所用的时间，并且中途还要避障，本设计分为控制部分和信号检测部分。采用STM32F103ZET6单片机作为本设计控制部分，完成电机驱动、机械臂夹取木棒。采用光电对管模块、光电码盘做为信号检测，完成寻迹避障、OLED显示屏显示等功能。本系统设计的整体结构如图收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档直流稳压电源光电码盘光电对管STM32F1

4、03ZET6单片机OLED模块显示时间PWM波直流减速电机两个舵机自动寻迹夹取货物2.2具体设计：整个系统包括单片机控制模块、电机驱动模块、光电对管探测模块、机械手模块（包含两个舵机，一个步进电机）、电源、稳压模块、小车车体。将单片机控制模块，驱动模块固定在小车底部；光电对管探测模块安装在小车左前方；将机械手安装在小车上部的前端；车架结构选择亚克力板。2.2.1单片机的选择与论证方案一：采用AT89C51系列单片机作为系统控制器。在本设计中，使用的I/O口资源较多和需要多路的PWM的输出，对于51单

5、片机来说，实现这些功能都比较困难。方案二：采用STM32F103ZET6单片机作为控制核心。STM32F系列单片机是一款中低端ARM微控制器，其内核是Cortex-M3.而STM32F103ZET6核心板就拥有64KRAM、512KFlash、32个I/O口，并集成了AD/DA功能强大的32位微处理器，它还拥有丰富的其他外设，为小车的功能扩展提供了相当大的空间。而且它内部还有PWM脉宽调制，可以实现电机调速。综上分析，选择方案二更有利本设计。2.2.2寻迹传感器选择与论证方案一：用光敏电阻组成光敏探

6、测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，考虑到场地的设置与模块调试的简易程度，因此我们考虑其他更加稳定的方案。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档方案二：用RPR220型光电对管。RPR220是一种一体化反射型光电探测器，其发射器是一个砷化镓红外发光二极管，而接收器是一个高灵敏度，

7、硅平面光电三极管。采用RPR220完全可以有效的降低干扰，而且方便可行，能够准确的实施检测。RPR220采用DIP4封装，其具有如下特点：塑料透镜可以提高灵敏度。内置可见光过滤器能减小离散光的影响。体积小，结构紧凑。且当发光二极管发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平。此光电对管调理电路简单，工作性能稳定。综上分析选择方案二，采用RPR220光电对管。2.2.3电机的选择与论证方案一：采用步进电机。步进电机的一个显著特点就是具有快速启停能力，如果负荷不超过步进电机所提供的动态转矩值，就能立即使步进

8、电机启动或反转；它的另一个显著特点是转换精度高，正转反转控制灵活。方案二：采用普通直流电机。直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便、调整范围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转；能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求。由于普通直流电机更易于购买，并且电路相对简单。方案三：采用自带编码器的直流减速电机。它有普通直流电机的一切优点，而且又具备普通直流电机不具备的优点，它的负载能力强，转速稳定，自带的磁编码器，能够自动反馈出