某智能小車實驗報告

1、智能小車實驗報告2018-2019學(xué)年第1學(xué)期學(xué)院名稱：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級：機(jī)械*學(xué)生姓名：楊*學(xué) 號：3k*2018年12 月實驗報告（一）一一小車結(jié)構(gòu)介紹一、機(jī)械結(jié)構(gòu)小車的總體布局應(yīng)以盡量減少互相干擾為原則，兼顧美觀整齊?；谶@兩點(diǎn)，通過調(diào)試,在小車底板下面只安放了兩個直流電機(jī)， 防止電機(jī)磁對電氣信號的干擾。 小車的后面安放電 源，有利于電流的方向一致以較少對信號的影響。電機(jī)驅(qū)動緊挨著電源部分，同在小車的尾部，這樣有利于大電流的直接輸送， 減少干擾。車頭部分放置傳感器， 這樣和別的電流通路 基本隔離，有利于信號的穩(wěn)定。 單片機(jī)置于車的中央且用銅柱將其支起來， 于電機(jī)、電源等 干擾源遠(yuǎn)離，

2、很好地保證單片機(jī)的穩(wěn)定可靠地運(yùn)行?？傮w上，小車是由車身，電子系統(tǒng)，動力系統(tǒng)，地盤構(gòu)成。其中車身部分由后翼板，后 蓋，車窗，車門，車燈，前擋風(fēng)玻璃，前蓋，前保險杠構(gòu)成。Word資料其中車身部分由后翼板，后蓋，車窗，車門，車燈，前擋風(fēng)玻璃，前蓋，前保險杠構(gòu)成。底盤作用是支承、安裝汽車發(fā)動機(jī)及其各部件，形成汽車的整體造型，并接受發(fā)動機(jī)的動力, 使汽車產(chǎn)生運(yùn)動，保證正常行駛。地盤還包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，車輪系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)。車輪系統(tǒng):行駛系統(tǒng)萬向節(jié)減震彈黃半軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng):紅外發(fā)射充電管理蜂鳴器電謹(jǐn)系統(tǒng)控制器單片機(jī)MCU)電子系統(tǒng)是由紅外發(fā)射，紅外接收，藍(lán)牙模塊，蜂鳴器，電源系統(tǒng)，單片機(jī)控制器組成。電子系統(tǒng)紅外接受

3、盒牙模塊動力系統(tǒng):系統(tǒng)總體框架為:統(tǒng)體構(gòu)架系總結(jié)框轉(zhuǎn)向a號-電機(jī)驅(qū)酬控制信號、硬件系統(tǒng)單片機(jī)提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié) Flash 閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個I/O 口線，3 個16 位定時/計數(shù)器， 一個 6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)， 一個全雙工 串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，單片機(jī)可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止 CPU的工作，但允許 RAM定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作 并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位，單片機(jī)除了所有的定時/計數(shù)器0和定時/計數(shù)器 l外，還增

4、加了一個定時/計數(shù)器2。定時/計數(shù)器2的控制和狀態(tài)位位于 T2CON 。 T2MOD ,寄存器對（RCA02H RCAP2L是定日寸器 2 在 16 位捕獲方式 或16位自動重裝載方式下的捕獲/自動重裝載寄存器。申能時鐘電路（石英）：給予單片機(jī)時間參考的標(biāo)準(zhǔn)。 電源電路：給予單片機(jī)電能的需要。復(fù)位電路：給予單片機(jī)重新啟動的功能。*位電整時鐘電路時鐘電路（石英）: 給予單片機(jī)時間參考 的標(biāo)限浜5,電海電路晶振.更位電路;給予單片 機(jī)重新啟動的功能電源電路工給予單片 機(jī)電能的需要口硬件所實現(xiàn)的循跡功能:MCU使用雙電機(jī)驅(qū)動芯片經(jīng)測試性能可以滿足小車的電機(jī)控制要求，而且外圍電路比較簡單，穩(wěn)定性較好，

5、驅(qū)動能力夠強(qiáng)，能夠很好的保證兩電機(jī)的同步。選用7805作為整個電源電路的核心，除供給電機(jī)的電源外，其次將12V電壓轉(zhuǎn)換為供整個單片機(jī)控制電路的5V電流。反方向電糠電捫訪轉(zhuǎn)橋式f嗝=正方向電流通過耳膜實現(xiàn) 。電機(jī) 槍機(jī)孔驅(qū)動模塊實驗報告（二）一一傳感器介紹（一）紅外發(fā)射傳感器紅外循跡壁障傳感器，是收發(fā)一體的傳感器模塊，可以自行發(fā)射、接收紅外線。檢測距離：230cm信號輸出：數(shù)字信號 0或1額定工作電壓：3.3V5V 工作原理：該傳感器模塊具有一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當(dāng)檢測方向遇到障礙物（反射面）時，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后， 綠色指示燈會亮

6、起，同時信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離，有效距離范圍230cm,工作電壓為3.3V-5V。檢測距離可以通過電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，順時針調(diào)電位器，檢測距離增加；逆時針調(diào)電位器，檢測距離減少。 傳感器主動紅外線反射探測，因此目標(biāo)的反射率和形狀是探測距離的關(guān)鍵。其中黑色探測距 離最小，白色最大；小面積物體距離小，大面積距離大。固定孔（二）火焰?zhèn)鞲衅骰鹧鎮(zhèn)鞲衅骼眉t外線對對火焰非常敏感的特點(diǎn)，使用特制的紅外線接受管來檢測火焰，然后把火焰的亮度轉(zhuǎn)化為高低變化的電平信號，輸入到中央處理器中， 中央處理器根據(jù)信號的變化做出相應(yīng)的程序處理。工作原理：1 .模塊接上3.35V

7、電壓，電源指示燈亮起；2 .將火焰?zhèn)鞲衅鲗?zhǔn)火焰，信號指示燈亮起，不對準(zhǔn)或遠(yuǎn)離火焰，信號指示燈熄滅；3 .DO端口與單片機(jī)的普通I/O 口連接，通過高低電平就可以判斷檢測區(qū)域范圍內(nèi)火焰的有無；4、A0端口與單片機(jī)的 AD端口連接，隨著火焰信號的強(qiáng)弱變化，單片機(jī)AD端口得到的數(shù)據(jù)也發(fā)生變化；5、電位計可以調(diào)節(jié)檢測的靈敏度；6、打火機(jī)測試火焰距離為80cmi火焰越大，測試距離越遠(yuǎn)；帶信號指示燈：0,信號指示燈亮，1,信號指示燈滅?；鹧?zhèn)鞲衅骺烧{(diào)電位器電源指示燈火焰?zhèn)鞲衅魇褂弥械某Ｒ妴栴}：1、無論模塊是否檢測到火焰，信號指示燈都常亮或常滅？答：LM293比較器必須工作在其允許的線性工作區(qū)。如果不工作

8、在該區(qū)間就會導(dǎo)致信號無響應(yīng)。如果出現(xiàn)常亮的情況，請逆時針調(diào)節(jié)可調(diào)電阻；如果常滅，請順時針調(diào)節(jié)可調(diào)電阻。2、火焰?zhèn)鞲衅魑礄z測到火焰，信號指示燈也出現(xiàn)亮滅變化？答：火焰?zhèn)鞲衅鲗ΣㄩL在 760納米1100納米范圍內(nèi)的光源也是很靈敏的，使用時 避免這一波長段的光源。（三）激光傳感器1 .模塊接上5V電壓，激光管亮起；2 .根據(jù)檢測距離的需要可以自由調(diào)整可調(diào)電位器的大小，逆時針調(diào)整，激光強(qiáng)度變?nèi)酰槙r針調(diào)整，激光強(qiáng)度變強(qiáng)，檢測距離可以在1700cm之間變化。3、未檢測到障礙信號引腳輸出高電平，檢測到障礙信號引腳輸出低電平。4、輸出信號可以直接驅(qū)動繼電器，和繼電器模塊組合可以構(gòu)成大功率激光開關(guān)。5、激光光

9、斑大小可以通過調(diào)節(jié)激光管自帶的透鏡調(diào)整。激光傳感器檢測距商工IMOOcm額定工作電虛：5V信號輸出：數(shù)字信號0或1激光管功率：加甘（四）超聲波傳感器第一步：采用單片機(jī)IO 口觸發(fā)模塊trig （控制端）， 給至少10us的高電平信號。第二步：觸發(fā)trig 端之后，模塊自動發(fā)送8個40khz的方波，模塊再自動檢測是否有 信號返回。第三步：如果有信號返回，模塊echo端輸出一個高電平， 高電平持續(xù)的時間就是超聲 波從發(fā)射到返回的時間。第四步：單片機(jī)計算 echo端高電平的時間，計算距離并顯示。測試距離=（高電平時間*聲速（340M/S）/2;使用電壓:DC5V4e-4m10us6$nTL 脈沖電平

10、輸出： 高W 電平輸出;底0V+ 5V觸發(fā)信號輸入 回響后號輸出*使用注息事項：建議測量周期為60ms以上，以防止發(fā)射信號對回響信號的影響LOuS 的 TTL般發(fā)雷號酣夫內(nèi)部 發(fā)出信號回用電平輸出與檢畸重成比例輸出回響偌號建議測量周期為60ms以上，以防 止發(fā)射信號對回響信號的影響實驗報告（三）一一倒車入庫1 .編程軟件介紹本次使用藍(lán)宙梯形圖編程軟件，編程操作簡單，能在短時間內(nèi)上手。條件選擇功能介紹：功能模塊介紹:控制模塊介紹:條件送擇功能澳塊控制模塊轉(zhuǎn)向控制超聲波模塊陀獴儀2 .倒車入庫程序介紹角： 13方*:后退BA 0 f350350* t；f-14程序解釋整個程序由主程序，子程序，變量

11、賦值組成。變量賦值：a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8; 另如圖所示，對八個傳感器所返回的值進(jìn)行變量定義，分別為外還有變量x,為中間值，設(shè)為 200。Mb « q1 « QfK n 7 e of« a3 0fB a4UV患a5Q 口tB aA a omBOV <3* 0 0-J55V總RB JOO*子程序:如圖，對電機(jī)前進(jìn)速度及轉(zhuǎn)向角度的分類分別為:*制塔a .rrm RBU七二 AHcHrlgrlqg1)編p ,前進(jìn)速度2002)編-前進(jìn)速度100,左轉(zhuǎn)13度3)二,前進(jìn)速度100,右轉(zhuǎn)13度4)編號四，前進(jìn)速度130,左轉(zhuǎn)3度5)編勺五,前進(jìn)

12、速度130,右轉(zhuǎn)3度6)編八，前進(jìn)速度150,左轉(zhuǎn)9度7)編，匕，前進(jìn)速度150,右轉(zhuǎn)9度8）編號八，對一個以上的傳感器在黑線范圍內(nèi)的情況進(jìn)行討論，分為 10種情況，其中兩個傳感器的情況分為四種情況:1, 2傳正由器在黑線范圍內(nèi)，小車右轉(zhuǎn)134芝，速度100(2)2, 3傳正由器在黑線范圍內(nèi)，小車右轉(zhuǎn)9度,速度1506, 7傳正由器在黑線范圍內(nèi)，小車左轉(zhuǎn)9度,速度150(4)7, 8傳正由器在黑線范圍內(nèi)，小車左轉(zhuǎn)134芝，速度100另外，三個傳感器的情況分為四種:1)1, 2, 3傳次奏器在黑線范圍內(nèi)，小車左轉(zhuǎn)13居t,速度1002)2, 3, 4傳次奏器在黑線范圍內(nèi)，小車左轉(zhuǎn)9度,速度150

13、3)6, 7, 8傳次奏器在黑線范圍內(nèi)，小車右轉(zhuǎn)13居t,速度1004)5, 6, 7傳次奏器在黑線范圍內(nèi)，小車右轉(zhuǎn)9度,速度150四個傳感器分為兩種情況：(1) 1, 2, 3, 4傳感器在黑線范圍內(nèi)，小車左轉(zhuǎn)13度，速度100(2) 5, 6, 7, 8傳感器在黑線范圍內(nèi)，小車右轉(zhuǎn)13度，速度100主程序:主程序?qū)蝹€傳感器的檢測情況討論，分為 7種情況: 1）當(dāng)3或4傳感器在黑線里時，小車直行，速度為 2002）當(dāng)1傳感器在黑線范圍內(nèi)時, 3）當(dāng)2傳感器在黑線范圍內(nèi)時, 4）當(dāng)3傳感器在黑線范圍內(nèi)時, 5）當(dāng)6傳感器在黑線范圍內(nèi)時, 6）當(dāng)7傳感器在黑線范圍內(nèi)時,小車右轉(zhuǎn)13度，速度10

14、0小車右轉(zhuǎn)9度，速度150小車右轉(zhuǎn)3度，速度130小車左轉(zhuǎn)3度，速度130小車左轉(zhuǎn)9度，速度1507）當(dāng)8傳感器在黑線范圍內(nèi)時，小車左轉(zhuǎn)13度，速度100里事實驗心得通過此次的設(shè)計制作，使我們更加認(rèn)識到了動手能力和理論知識的重要性， 而理論與實踐的結(jié)合更是重中之重。當(dāng)然，我們也深刻地認(rèn)識到我們的不足，由 于自身理論知識的欠缺和動手能力的不佳在工作中頻頻受阻，走了好多彎路，雖 然在制作過程中不可避免地遇到很多問題，但是最后還是在老師以及同學(xué)的幫助 下圓滿解決了這些問題，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)設(shè)計與最后調(diào)試，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期的 要求，很好地完成了本次設(shè)計任務(wù)。經(jīng)過多次的修改和調(diào)試測量，本設(shè)計基本符合設(shè)計要求，由于受人為因 素和軟硬件的限制，系統(tǒng)難免不了帶來一些誤差，但通過調(diào)節(jié)和精確計算可以減 小誤差，并且在不斷的摸索前進(jìn)中我們學(xué)到了很多東西。特別