循跡小車設(shè)計(jì)附代碼

1、基于單片機(jī)的智能尋跡小車一方案設(shè)計(jì)與論證限制模塊采用STC89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)中采用了一款十分常用的 51 系列單片機(jī)作為處理器,特點(diǎn)是價(jià)格低廉、使用方便,且可與 其他處理器進(jìn)行通訊.系統(tǒng)時(shí)鐘：晶振頻率 1/12 ,本設(shè)計(jì)采用 12M 晶振,因此系統(tǒng)時(shí)鐘為 1us.I/O 口資源：4個(gè)通用8位準(zhǔn)雙向I/O 口 PO、P1、P2、P3,其中P3為特殊功能口. 通訊：一對(duì)全雙工串行通訊口、,可與其他單片機(jī)或上位機(jī)進(jìn)行通訊.中斷： 2個(gè)外部中斷 /INTO、 /INT1 , 2個(gè)定時(shí)器中斷 TO、 T1, 1 個(gè)串行通訊中斷,共 5 個(gè) 中斷資源并有 2 級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)可供配置.ROM:該單片機(jī)提供

2、8K的ROM供用戶編寫程序.尋黑膠帶方案方案一、 可見光發(fā)光二級(jí)管組成的發(fā)射-接收電路.這種方案的缺點(diǎn)在于其他環(huán)境光源會(huì)對(duì)光敏二極管的工作產(chǎn)生很大干擾, 一旦外界光亮條件改變, 很可能造成誤判和漏判； 雖然采取超高亮發(fā)光管可 以降低一定的干擾,但這又將增加額外的功率損耗.方案二、反射式紅外發(fā)射 -接收器.由于采用紅外管代替普通可見光管,可以降低環(huán)境光源干擾,大大減 小了誤判和漏判的可能性.經(jīng)過比擬選擇方案二.電機(jī)的選擇和限制方案一：采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)整電動(dòng)機(jī)的分壓, 從而到達(dá)調(diào)速的目的. 但是電阻網(wǎng)絡(luò)只能實(shí)現(xiàn)有 級(jí)調(diào)速, 而數(shù)字電阻元件價(jià)格比擬昂貴. 更主要的問題在于一般電動(dòng)機(jī)的電阻比

3、擬小, 但電流比 較大；分壓不僅降低了效率,而且實(shí)現(xiàn)很困難.方案二：采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行限制, 通過開關(guān)的切換對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行限制, 此方案的優(yōu) 點(diǎn)是電路比擬簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢,機(jī)械結(jié)構(gòu)易損壞,壽命較短、可靠性不高.方案三：采用由達(dá)林頓管組成的 H 型 PWM 電路.用單片機(jī)限制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀 態(tài),精準(zhǔn)調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速.這種電路由于工作在管子的飽和截至狀態(tài)下,效率非常高；H 型電路保證了可以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的限制； 電子開關(guān)的速度很快, 穩(wěn)定性也較之繼電器高的多, 是一種 廣泛采用的 PWM 調(diào)速技術(shù).經(jīng)過比擬選擇方案三.二硬件電路設(shè)計(jì) 反射式紅外發(fā)送

4、接收對(duì)管的使用 本 設(shè) 計(jì) 采 用 的 是 tcrt5OOO 反 射 式 光 電 傳 感 器 ,原 理 圖 如 下 , 傳 感 器 采 用 高發(fā)射功率紅外光電二極管和高靈敏光電晶體管組成,輸出信號(hào)經(jīng)施密特電路整形,穩(wěn)定可靠.工作電壓為 DC3V,推薦工作電壓為 5V,檢測(cè)距離為1mm8mm,焦點(diǎn)距離為.傳感器檢測(cè)到黑線輸出為高電平,發(fā)光二極管為熄滅狀態(tài)；檢測(cè)到白色時(shí)輸出低電平,發(fā)光二極管被點(diǎn)亮.電源模塊小車的供電采用的是由兩節(jié)輸岀電壓為的可充電鋰電池串聯(lián)的電池組,選用鋰電池的原因在于鋰電池可以屢次充電,輸岀電流大可保證電機(jī)正常工作電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路小車采用兩輪驅(qū)動(dòng),另外一個(gè)為萬向輪,為了使小車靈活運(yùn)

5、動(dòng),要求小車在速度和方向上能 夠大范圍調(diào)整.為此我們選擇了限制可靠、便于單片機(jī)限制的脈寬調(diào)制專用集成電路L298N,-片L298N可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī).L298N為Multiwatt15 封裝,工作電壓最高為50V,通過電流達(dá)5A.既可以與整個(gè)系統(tǒng)使用同一電源,又有足夠的輸岀電流驅(qū)動(dòng)電機(jī).L298N驅(qū)動(dòng)芯片上集成有5V穩(wěn)壓芯片,可從 L298N上連線給單片機(jī)及紅外對(duì)管供電.我們用單片機(jī)產(chǎn)生PWM波,通過調(diào)節(jié)占空比來限制電機(jī)的轉(zhuǎn)速.A、B連接小車的左電機(jī),C、D連接小車的右電機(jī).左右電機(jī)速度相同時(shí)可實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)或后退；速度不同時(shí)可實(shí)現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)彎；當(dāng)兩個(gè)電機(jī)反向等速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),小車可原地轉(zhuǎn)圈.循跡限制

6、程序設(shè)計(jì) 整體電路如下：車前從左至右安裝 3個(gè)紅外發(fā)送接收對(duì)管.白色輸岀0,黑色輸岀1ABC設(shè)定111全速直行010110減速左轉(zhuǎn)1,100減速左轉(zhuǎn)2011減速右轉(zhuǎn)1,001減速右轉(zhuǎn)2000減速后退101不可能出現(xiàn)開始F1前進(jìn)Y調(diào)整方向維持方向限制左右電機(jī)源代碼如下：#in clude<>#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned intuchar x3,x4;uint zkb1,zkb2,t=0;sbit d0=P1A0; /*d1 到d3為限制電機(jī)的輸岀口*/sbit d1=P1Ai；sbit d2=P1A2;s

7、bit d3=P1A3;sbit d5=P1A5; /*d5 到d7為紅外信號(hào)輸入口 */ sbit d6=P1A6;sbit d7=P1A7;sbit ENA=P0A0; /* 定義使能端 ENA ENB接口 */ sbit ENB=P0A1;void qianjin() / 前進(jìn)d0=0;d1=1;d2=0;d3=1;zkb1=50;zkb2=50;void back()d0=1;d1=0;d2=1;d3=0;zkb1=40;zkb2=40;void turn_left1() /1 級(jí)左轉(zhuǎn)d0=0;d1=0;d2=0;d3=1;zkb1=0;zkb2=30;void turn_left2(

8、) /2 級(jí)左轉(zhuǎn)d0=0;d1=0;d2=0;d3=1;zkb1=0;zkb2=50; void turn_right1() /1 級(jí)右轉(zhuǎn)d0=0;d1=1;d2=0;d3=0; zkb1=30; zkb2=0;void turn_right2()/2 級(jí)右轉(zhuǎn)d0=0;d1=1;d2=0;d3=0; zkb1=50; zkb2=0;0*/void xunji() /* 檢測(cè)到黑線輸出為高電平 1,檢測(cè)到白色為低電平 if(d5=1&&d6=1&&d7=1)|(d5=0&&d6=1&&d7=0) qianjin();if(d5=0&

9、amp;&d6=0&&d7=0) back();if(d5=0&&d6=1&&d7=1)/ 右邊壓黑線 turn_right1();if(d5=0&&d6=0&&d7=1) turn_right2();if(d5=1&&d6=1&&d7=0) / 左邊壓黑線 turn_left1();if(d5=1&&d6=0&&d7=0) turn_left2(); void init()/ 初始化函數(shù)； TMOD=0X01;TH0=(65536-100)/256; / 設(shè)置計(jì)時(shí)時(shí)間長(zhǎng)度 100us TL0=(65536-100)%256;ET0=1; EA=1; TR0=1; ENA=1; ENB=1;d0=0;d1=1;d2=0;d3=1;void main()init();while(1) / 主函數(shù)等待中斷請(qǐng)求；xunji();void time0()