可記錄里程的智能小車的設計與制作

1、可記錄里程的智能小車的設計與制作徐慶山李海濤魯偉哈爾濱工程大學通信學院07812班摘要摘要隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關于汽車方面的研究也越來越受人關注，全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有這方面的題目，可見國內(nèi)很重視該題目的研究。特別是在智能控制方面，小車進行尋跡以及避障和計里程，在工廠里的智能控制方面非常重要。選擇程控小車這一題目，跟隨科技發(fā)展趨勢，同時可以學到許多關于電學和機械結構等方面的基礎知識，這對于我們將來工作提供了十分寶貴的

2、經(jīng)驗。我們主要研究如何讓小車走直線，并在此基礎上，如何實現(xiàn)里程記錄的功能。主要以自主設計的底盤為基礎，以直流減速電機及其控制電路為驅動，以STC89C52單片機為控制核心，組成的智能小車在特定的程序下實現(xiàn)走直線的功能；基于阿克曼原理設計的平面等腰梯形連桿機構能夠實現(xiàn)小車的完美轉向；基于52單片機，光耦，L298，78L05的控制電路能夠實現(xiàn)對直流減速電機與舵機的整體控制；最后利用旋轉編碼器通過器輸出方波的個數(shù)算出小車行駛的路程，從而實現(xiàn)

3、以上功能。通過多次的編程修改和調試最終實現(xiàn)了程控小車里程記錄的功能。關鍵詞關鍵詞52單片機智能小車轉向機構阿克曼原理旋轉編碼器方波計數(shù)引言引言可記錄里程的智能小車是集機械、電子、計算機與自動控制于一體的先進機電設備，它很好的把機與電有機的結合到一起。智能小車屬于機器人系列，它在無人駕駛機動車、無人工廠、智能倉庫、服務機器人等領域有著比較廣泛的前景，可見其研究意義的重要性。我們主要實現(xiàn)啟動智能小車，并能記錄其行駛里程。主要的工作內(nèi)容有以下

4、幾點：首先確定小車的基本外形和構造，利用不同的板料和軸類料經(jīng)過設計和加工實現(xiàn)小車的整體結構；其后在小車上安裝基于AT89C52單片機的控制芯片，利用芯片程序使電機驅動小車配合舵機程序完成規(guī)定的行走路線；在此基礎之上，使用旋轉編碼器實現(xiàn)小車行駛里程記錄的功能。電控基礎部分電控基礎部分總體方案：出約每隔100ps產(chǎn)生中斷，中斷頻率為001MHz。舵機的轉向信號和電機的進退加減速度信號通過單片機的P0O～P06輸入，P00～P03分別為兩電機

5、的進退使能端，P04～P05分別對應兩電機控制速度的使能端，P06為舵機的控制線接口。2）電機驅動模塊采用L298N芯片作為電機驅動模塊的主要元件。l片L298N能夠驅動2個電機轉動，其中6、11號引腳為2個使能端；5、7號引腳和lO、12號引腳分別控制2個電機的轉向。將上述6個引腳通過非門與單片機相連，便可實現(xiàn)2個電機的啟停。使用電機驅動芯片L293D，不僅可以大大簡化驅動電路而且功率容量大有利于電機轉速的穩(wěn)定。L293D在電機控制中

6、可以靈活的應用如對電機輸出能力的擰制在單片機中可以進行脈寬調制(PWM)，實現(xiàn)對電機轉速的精確控制。當使能端為高電平，通過PWM信號輸入端In3和In4可以控制電動機的正反轉(輸入端lnl為PWM信號，輸入端In2為低電平，電動機正轉；輸入端In2為PWM信號，輸入端Inl為低電平，電動機反轉)；當它為低電平時，驅動橋路上的4個晶體管全部截止，使正在運行的電動機電樞電流反向，電動機自由停止。電動機的轉速由單片機調節(jié)PWM信號的占空比來實

7、現(xiàn)。其具體原理如表格（1）表格（1）使能端IN1(IN3)IN2(IN4)電機的運轉110正傳101反轉111殺停100停止0XX停止3)光耦模塊光耦是以光為媒介傳輸電信號的一種電—光—電轉換器件。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端。在光耦輸入端加電信號使光源發(fā)光，此光照射在封裝在一起的受光器上后，因光電效應產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實現(xiàn)了電—光—電的轉

8、換。該程控小車的光耦由發(fā)光二極管和光敏三極管組成。其工作原理:當光耦的輸入端給予高電壓時，發(fā)光二極管不導通，光敏三極管呈現(xiàn)高阻態(tài)（相當于短路），光耦的輸出端為高電壓；當光耦的輸入端給予低電壓時，放光二極管導通，光敏三極管呈現(xiàn)低阻態(tài)（相當于短路），光耦的輸出端為低電壓。4）穩(wěn)壓器78L05模塊以設計輸出電流的高穩(wěn)定線性穩(wěn)壓器為目標利用工作在線性區(qū)的MOS管具有壓控電阻特性構造零點跟蹤電路以抵消隨輸出電流變化的極點并且采用了改進型米勒補償方