《腦與認(rèn)知科學(xué)概論（第2版）》課件8.6 智能車(chē)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

腦與認(rèn)知科學(xué)概論第八章腦與認(rèn)知實(shí)驗(yàn)

8.6智能車(chē)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)環(huán)境三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)步驟8.6智能車(chē)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)環(huán)境三、實(shí)驗(yàn)原理四、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庵悄苘?chē)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理。綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，提高實(shí)踐和動(dòng)手能力。培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作能力。通過(guò)所學(xué)，設(shè)計(jì)和制作一個(gè)可以自動(dòng)識(shí)別路徑行駛的智能小車(chē)。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境硬件：MC9S12XS128主控模塊、傳感器模塊、電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、速度檢測(cè)模塊、輔助調(diào)試模塊。軟件：CodeWarriorforS12是面向以HC1和S12為CPU的單片機(jī)嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件包。包括集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE、處理器專(zhuān)家?guī)?、全芯片仿真、可視化參?shù)顯示工具、項(xiàng)目工程管理器、C交叉編譯器、匯編器、鏈接器以及調(diào)試器。三、實(shí)驗(yàn)原理1.RPR220紅外傳感器RPR220由一個(gè)紅外線(xiàn)發(fā)光二極管和光敏三極管組成。工作時(shí)，二極管向反射表面發(fā)射紅外線(xiàn)。光敏三極管如果接收到反射回的紅外線(xiàn)則導(dǎo)通，反之則關(guān)斷。白色的表面有利于反射紅外線(xiàn)，黑色的表面則容易吸收紅外線(xiàn)。由此，可設(shè)計(jì)智能車(chē)的車(chē)道。RPR220紅外傳感器電路原理圖2.MC33886電機(jī)

PWM輸入頻率為20KHz，使用PWM3，可以輸出6A的直流電流，工作電壓為5~36V。MC33886電機(jī)電路原理圖3.舵機(jī)由7806提供6V電壓，使用DG128單片機(jī)的PWM1，輸入PWM波占空比越小，左轉(zhuǎn)角度越大；反之，右轉(zhuǎn)角度越大。舵機(jī)的中心點(diǎn)必須由實(shí)驗(yàn)確定。舵機(jī)控制電路4.撥碼開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)程序下載的參數(shù)修改。撥碼開(kāi)關(guān)電路四、實(shí)驗(yàn)步驟1.模型車(chē)介紹路徑檢測(cè)裝置使用多個(gè)紅外傳感器（紅外對(duì)管）或者一個(gè)攝像頭，用于對(duì)路徑的識(shí)別。本實(shí)驗(yàn)使用紅外對(duì)管。前后輪前輪負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向，后輪負(fù)責(zé)動(dòng)力。舵機(jī)PWM波輸入，驅(qū)動(dòng)電壓6V，控制左右轉(zhuǎn)向，具體參數(shù)可參閱相關(guān)技術(shù)手冊(cè)。直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓7.2V，無(wú)負(fù)荷轉(zhuǎn)速：min12000rpm，無(wú)負(fù)荷電流：max630mA，詳細(xì)參數(shù)可參閱技術(shù)手冊(cè)。鎳鎘電池標(biāo)稱(chēng)電壓：7.2V，注意正確的充放電，不合理充電會(huì)縮減電池壽命，不合理放電會(huì)降低電池容量。電機(jī)驅(qū)動(dòng)板獨(dú)立的PCB板，安裝在直流電機(jī)上方，由PWM控制。主控板主要包括最小系統(tǒng)版插口，電源電路（輸出7.2V，6V和5V），電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，撥碼開(kāi)關(guān)，舵機(jī)、電機(jī)、攝像頭、傳感器等插頭。2.車(chē)模組裝安裝各個(gè)零部件包括舵機(jī)的安裝，對(duì)管加固連接部分的安裝等。將多個(gè)對(duì)管焊接到一個(gè)PCB板上，橫向排列在智能車(chē)的前方，紅外發(fā)射頭距離地面距離適當(dāng)。將主控板透過(guò)螺絲固定在底盤(pán)上。將碼盤(pán)固定在傳動(dòng)齒輪上。連接電路電機(jī)連接到MC33886的OUT1和OUT2提供驅(qū)動(dòng)電流。舵機(jī)通過(guò)插頭連接PWM1，6V和GND。電池通過(guò)插頭固定到主控板電源。路徑檢測(cè)板通過(guò)插頭接入VCC和GND，11路模擬量信號(hào)接到單片機(jī)的A/D引腳。最小系統(tǒng)板編程完畢后直接插到主控板。3.設(shè)計(jì)程序路徑的檢測(cè)