單片機(jī)；無線充電；紅外循跡；DC - DC穩(wěn)壓模塊

PAGE摘要當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，無線充電器可以執(zhí)行無線充電和自動(dòng)啟動(dòng)功能，然后移動(dòng)直到電源耗盡，在平坦，穩(wěn)定的道路上行駛以及在穩(wěn)定的斜坡上行駛。系統(tǒng)圖由基于硬件電路的電子模塊組成，并以程序控制為輔。它分為兩個(gè)主要模塊。電源電路和運(yùn)動(dòng)控制電路。電源電路通過繼電器及無線充電模塊的發(fā)射極線圈模塊和STC89C52微控制器的計(jì)時(shí)器充電模塊。紅外傳感器檢測(cè)車輛的跟蹤功能。車輛運(yùn)動(dòng)控制電路包括無線充電模塊和自動(dòng)啟動(dòng)線圈模塊，電容器充電模塊，DC電壓調(diào)節(jié)模塊和改進(jìn)的四輪驅(qū)動(dòng)車等模塊。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；無線充電；紅外循跡；DC-DC穩(wěn)壓模塊。AbstractWirelesschargingcarcanbeimplementedwithintheprescribedperiodoftimesincethelaunchofwirelesschargingandpowerfunction,andthenmakethecarrununtilthebatterytobestableclimbingtherampcircuitsystembythehardwarecircuitisgivenpriorityto,thesoftwarecontrolofelectronicmodulesmainlydividedintotwomodules:powersupplycircuitandcontrolcircuitpowersupplysidecircuitincludingwirelesschargingcarmovementmoduleofthetransmittercoilmoduleandSTC89C52single-chipmicrocomputerbytimingthechargingmodule,relaythroughinfraredsensors,realizethecartracingfunction,thecontrolcircuitincludingwirelesschargingcarmovementmoduleofthereceivermoduleSelf-designedself-startmodulecapacitorchargingmoduledc-dcregulatormoduleandmodifiedfour-wheeldrivemodule。Keywords：Singlechipmicrocomputer;Wirelesscharging;Infraredtracking;Faradcapacitance;DC-DCregulatormodule.目錄摘要 Abstract I第1章緒論 41.1課題背景 41.2研究課題的目的及意義 41.3課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)指標(biāo) 4第2章方案設(shè)計(jì)和論證 62.1系統(tǒng)方案論證 62.1.1單片機(jī)的選擇 62.1.2單片機(jī)型號(hào)對(duì)比與選擇 62.1.3尋跡功能的選擇與比較 62.1.4無線充電傳輸?shù)倪x擇和比較 62.1.5主控系統(tǒng)選擇和比較 72.1.6電源的選擇和比較 72.2系統(tǒng)方案確定及系統(tǒng)框圖 8本章小結(jié) 8第3章單元電路設(shè)計(jì) 103.1單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 103.1.1單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì) 103.1.2單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì) 103.2斷電自啟電路的設(shè)計(jì) 113.3驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 113.4無線充電模塊的設(shè)計(jì) 123.5紅外尋跡模塊的設(shè)計(jì) 13本章小結(jié) 14第4章軟件程序設(shè)計(jì) 15主程序流程圖 15本章小結(jié) 16第5章整機(jī)電路工作原理及調(diào)試 175.1系統(tǒng)分析 175.2無線充電實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果 175.3斷電自啟實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果 175.4上坡及循跡實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果 175.5系統(tǒng)整體運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果 17本章小結(jié) 18結(jié)論 19致謝 錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄1譯文 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄2英文參考資料 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄3整機(jī)電路圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄4程序代碼 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄5原件清單 錯(cuò)誤!未定義書簽。附錄6實(shí)物圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。第1章緒論1.1課題背景信息傳播開辟了人類交流的新紀(jì)元。由于所有基于電源的無線技術(shù)，電能的無線傳輸開啟了人類能源的新紀(jì)元，并創(chuàng)造了許多僅在科學(xué)小說中出現(xiàn)的新事物和新應(yīng)用。這對(duì)公眾意味著它的影響力是非凡的。無線電傳輸與設(shè)備的充電接口無關(guān)。因此，當(dāng)無線電力技術(shù)被廣泛使用時(shí)，電子產(chǎn)品不僅沒有插頭和電纜，而且電力和充電更加方便。另外，已經(jīng)開發(fā)了不同的品牌，并且消除了接口和充電器的不兼容。結(jié)果，用戶不再需要將電池供電的電子設(shè)備連接到交流電源插座，并且經(jīng)常出差的人只攜帶一個(gè)薄的電源墊，而不是電袋。這樣可以同時(shí)解決電源和充電器之間的任何不兼容問題。1.2研究課題的目的及意義無線充電技術(shù)的發(fā)展將為人們的智能生活帶來極大的便利，減少對(duì)電源線的依賴，這對(duì)于改善用戶體驗(yàn)和節(jié)省資源具有重要意義。隨著人們生活水平的提高和個(gè)人智能終端設(shè)備的飛速發(fā)展，無線充電技術(shù)必將在未來的各種場(chǎng)合中發(fā)揮重要作用，無論是在家里還是在公共場(chǎng)所，并有助于改善人們的生活體驗(yàn)。未來，無線充電技術(shù)將在智能家居可穿戴設(shè)備，電動(dòng)汽車和智能城市相關(guān)服務(wù)的普及和工業(yè)化中發(fā)揮關(guān)鍵作用。無線充電技術(shù)正朝著更遠(yuǎn)，更高效，更便捷的方向發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化，無線充電必將在智能可穿戴設(shè)備，智能家居，電動(dòng)汽車和其他領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。首先是隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展和人們生活習(xí)慣的改變，智能穿戴市場(chǎng)。智能可穿戴產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，伴隨著人們對(duì)智能產(chǎn)品電池壽命的擔(dān)憂。無線充電無疑將改善這些產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)，從而使用戶可以真正自由地使用這些產(chǎn)品。同時(shí)，近年來智能家居行業(yè)也迅速崛起。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能家居已成為現(xiàn)實(shí)。智能家居還將像互聯(lián)網(wǎng)一樣以無線方式發(fā)展，無線充電是智能家居的必要技術(shù)之一。智能家居和無線充電這兩個(gè)領(lǐng)域的完美融合必將促進(jìn)進(jìn)步并改變?nèi)藗兊纳?。無線充電技術(shù)對(duì)于電動(dòng)汽車市場(chǎng)也很重要。隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，未來電動(dòng)汽車的普及是汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于加油的特殊性，傳統(tǒng)汽車必須通過管道加油。而且由于電動(dòng)汽車為汽車提供電力，因此“無線加油”成為可能。使用無線充電技術(shù)可以更輕松地為汽車充電。一些研究人員設(shè)計(jì)了一種將充電線圈直接鋪設(shè)在道路施工中的方案。將來，您將不再需要擔(dān)心路上是否需要加油。另外，無線充電技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)中具有很高的應(yīng)用價(jià)值。在醫(yī)療設(shè)備上使用無線充電技術(shù)可使急救設(shè)備保持在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，從而提高急救設(shè)備在惡劣環(huán)境中的安全性，并為緊急癥、重癥和重癥患者及緊急傷亡人員提供幫助和有力的保護(hù)。1.3課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)指標(biāo)因單片機(jī)普遍地具有智能處理的功能，能滿足人們基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)需求。故而本次的設(shè)計(jì)以單片機(jī)芯片為核心，結(jié)合了理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩方面的優(yōu)點(diǎn)。首先是各個(gè)電路模塊和所需的元器件的選擇，同時(shí)也需對(duì)電路模塊的元器件的電阻值，電容量進(jìn)行大致范圍的估算。進(jìn)行了初步的范圍的篩選后再進(jìn)行進(jìn)一步的精確的選擇，最后確定使用。接著對(duì)各個(gè)單元電路進(jìn)行調(diào)整組合，使之形成完整的電路模式，且在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行調(diào)試和仿真。無線充電模塊進(jìn)行節(jié)能高效的充電，由紅外傳感器，通過單片機(jī)處理，采集路面信息，使小車達(dá)到循跡目的。本次設(shè)計(jì)的多功能視力保護(hù)器主要能實(shí)現(xiàn)以下幾種功能：1.具有無線充電功能，發(fā)射器采用具有恒流恒壓模式自動(dòng)切換的直流穩(wěn)壓電源供電，供電電壓為5V，供電電流不大于1A。2.當(dāng)小車結(jié)束充電后，小車自啟，行駛距離5-20米之間，上坡角度20-40°之間。3.當(dāng)小車檢測(cè)到黑線時(shí)，小車沿黑線行駛。第2章方案設(shè)計(jì)和論證2.1系統(tǒng)方案論證本設(shè)計(jì)從總體上將由單片機(jī)控制模塊、電源模塊、無線充電模塊、DC-DC穩(wěn)壓模塊、紅外傳尋跡模塊等部分組成。在本設(shè)計(jì)中，選用STC89C52單片機(jī)為主要控制，實(shí)現(xiàn)循跡功能，器繼電器進(jìn)行斷電自啟。2.1.1單片機(jī)的選擇微控制器的存儲(chǔ)器具有哈佛結(jié)構(gòu)。另外，固定常數(shù)存儲(chǔ)在單片機(jī)程序存儲(chǔ)器中。固定常數(shù)通常是常數(shù)程序或表格數(shù)據(jù)。芯片上的8KBFlash地址范圍為0000H至1FFFH。擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的最大范圍為64KB，相應(yīng)的地址范圍為0000H至FFFF。程序存儲(chǔ)器可分為兩部分：外部程序存儲(chǔ)器和內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。訪問芯片外部的程序存儲(chǔ)器或芯片上的程序存儲(chǔ)器確定EA的高低電平。當(dāng)EA為低電平時(shí)，則處理器會(huì)在芯片上接收0000H指令。當(dāng)EA為高電平時(shí)，僅外部程序存儲(chǔ)器可用，而不是外部程序存儲(chǔ)器。2.1.2單片機(jī)型號(hào)對(duì)比與選擇1.STC89C52增加了基于AT89C51的AD數(shù)模轉(zhuǎn)換，具有更高的集成度；AT89C51是老式的255位微控制器2.STC89C52可以在線編程，即具有ISP功能；而AT89C51必須由程序員操作編譯器編程。3.STC89C52具有6T模式，速度更快；AT89C51是12T模式，速度較慢。4.STC89C52集成512或1280字節(jié)的RAM，而AT89C51不集成。5.STC89C52具有三個(gè)16位定時(shí)器；AT89C51只有兩個(gè)（AT89C52是三個(gè)）基于以上優(yōu)點(diǎn)，選擇了STC89C52單片機(jī)。2.1.3尋跡功能的選擇與比較解決方案1：使用紅外傳感器查找軌跡。根據(jù)反射光的強(qiáng)度，可以判斷到障礙物的距離，從而實(shí)現(xiàn)跟蹤。它使用激光向障礙物發(fā)射脈沖，遇到障礙物會(huì)散射大量光。接收到一部分光后，通過單片機(jī)算法對(duì)其進(jìn)行處理以進(jìn)行跟蹤。解決方案2：使用攝像機(jī)的特征查找軌跡。攝像機(jī)檢測(cè)路況，并將其發(fā)送到微控制器進(jìn)行處理。檢測(cè)精度高，成本巨大，使用相對(duì)困難。綜合電路圖和優(yōu)點(diǎn)，選擇使用紅外傳感器進(jìn)行跟蹤。2.1.4無線充電傳輸?shù)倪x擇和比較選擇一：電磁感應(yīng)傳輸功率為幾瓦，傳輸距離為幾毫米至幾厘米，充電效率為80％。適用于短距離充電，轉(zhuǎn)換效率高；但是需要特定的放置位置才能進(jìn)行精確充電，并且金屬感應(yīng)接觸會(huì)產(chǎn)生熱量。選擇二：磁共振傳輸功率KW，傳輸距離幾厘米至幾米，適合于遠(yuǎn)距離大功率充電，轉(zhuǎn)換效率適中；選擇三：無線電波傳輸功率大于100mW，傳輸距離大于10m，可遠(yuǎn)程低功率充電，隨時(shí)隨地自動(dòng)充電；有限的轉(zhuǎn)換效率低，充電時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)射功率??；選擇四：電場(chǎng)耦合發(fā)射功率1-10W，傳輸距離幾毫米至幾厘米，適合遠(yuǎn)距離短距離充電，轉(zhuǎn)換效率高，同一發(fā)射電路可在任何電壓工作范圍內(nèi)使用而無需更換任何設(shè)備極為方便，電路極其簡(jiǎn)單，具有高精度和良好的穩(wěn)定性，特別適用于無線感應(yīng)智能充電。綜合考慮，選擇方案四2.1.5主控系統(tǒng)選擇和比較方案1：使用PLC作為主控制系統(tǒng)。盡管性能穩(wěn)定但價(jià)格昂貴，但我們不采用此解決方案，而是提出第二種方案。方案2：將單片機(jī)用作整個(gè)系統(tǒng)的核心，并付諸實(shí)踐以達(dá)到給定的性能指標(biāo)。全面分析我們系統(tǒng)的關(guān)鍵是車輛的自動(dòng)控制。在這一階段，單片機(jī)具有簡(jiǎn)單，實(shí)用和快速控制的優(yōu)點(diǎn)。因此，單片機(jī)可以充分利用豐富的資源，相對(duì)強(qiáng)大的控制功能，位尋址功能和低成本。因此，此解決方案是理想的解決方案。鑒于復(fù)雜的多二進(jìn)制軟件控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，需要能夠處理多個(gè)二進(jìn)制值的標(biāo)準(zhǔn)微控制器，而不是簡(jiǎn)化I/O的小型微控制器。端口和程序存儲(chǔ)器。根據(jù)這些分析，我選擇了STC89C52微控制器作為該設(shè)計(jì)的主控制器。52系列微控制器具有強(qiáng)大的位處理指令。輸入/輸出端口可以按位尋址。綽綽有余。在研究了傳感器和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)等因素之后，我們選擇了單片機(jī)，并充分利用了STC89C52單片機(jī)的資源。2.1.6電源的選擇和比較法拉電容器主要用于提供峰值功率的電源和設(shè)備。法拉電容器用作備用電源，可提供能量，安全性和可靠性，較長(zhǎng)的使用壽命以及廣泛的應(yīng)用范圍。法拉電容器的儲(chǔ)能原理與普通電池不同。法拉電容器采取物理儲(chǔ)能的形式，但是普通電池確實(shí)使用化學(xué)儲(chǔ)能。這是法拉電容器與普通電池之間的最大區(qū)別。此外，法拉電容器和電池的能量存儲(chǔ)的關(guān)鍵因素也不同。與電池相比，法拉電容器具有許多特性：法拉電容器具有超低串聯(lián)等效電阻。法拉電容器的功率密度比普通鋰電池大得多。法拉電容器的功率是鋰離子電池功率的數(shù)十倍以上。放電并充電。法拉電容器使用壽命長(zhǎng)，比鋰電池更長(zhǎng)。法拉電容器可以用大電流充電，充電速度快，時(shí)間短，需要簡(jiǎn)單的充電電路，沒有記憶效應(yīng)。法拉電容器免維護(hù)，可以密封。法拉第電容器的溫度要求比電池低，并且即使在零下四十度也可以正常使用?？紤]到地理位置和實(shí)際演示，選擇了一個(gè)法拉電容器作為電源。2.2系統(tǒng)方案確定及系統(tǒng)框圖本設(shè)計(jì)的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)是以STC89C52單片機(jī)為核心，采用無線充電模塊進(jìn)行節(jié)能高效的充電，由紅外傳感器，通過單片機(jī)處理，采集路面信息，使小車達(dá)到循跡目的。設(shè)計(jì)基本框圖如圖2-1所示：?jiǎn)螁纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)紅外傳感器無線充電模塊驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)圖2-1無線充電小車設(shè)計(jì)基本框圖智能汽車硬件系統(tǒng)是在實(shí)現(xiàn)智能汽車的自動(dòng)跟蹤功能，它由車身模塊，無線充電及法拉電容模塊，單片機(jī)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)模塊和循跡模塊組成。它使用紅外跟蹤模塊來檢測(cè)車輛跟蹤，并使用STC89C52RC微控制器作為控制芯片，根據(jù)接收到的跟蹤信息發(fā)出控制命令。L298N運(yùn)動(dòng)控制模塊用于控制車輛以實(shí)現(xiàn)跟蹤系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。進(jìn)入“反向模式”和“反向制動(dòng)模式”本章小結(jié)本章主要介紹這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的方案選擇，針對(duì)單片機(jī)型號(hào)、尋跡模塊的尋跡方式、無線充電模塊傳輸?shù)倪x擇以及主控電路的選擇，最終確定以單片機(jī)為核心的控制器，并對(duì)所選方案設(shè)計(jì)及原進(jìn)行選擇和分析。第3章單元電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1.1單片機(jī)復(fù)位電路設(shè)計(jì)復(fù)位的主要功能是將特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)刷新為默認(rèn)數(shù)據(jù)。在微控制器操作期間，由于干擾和其他外部原因，寄存器中的數(shù)據(jù)可能會(huì)混亂。需要重置才能重新啟動(dòng)程序?，F(xiàn)在，已經(jīng)集成了許多微控制器。不需要將諸如上電復(fù)位電路之類的微控制器連接到外部上電復(fù)位電路。如果它是沒有內(nèi)部上電復(fù)位電路的普通微控制器，則沒有上電復(fù)位電路，微控制器的復(fù)位電路將無法正常工作。一般而言，最常用的是開機(jī)和重置。所謂的上電復(fù)位是指微控制器上電的瞬間。由于電路各部分的電壓建立不正常，微控制器將無法正常運(yùn)行，因此應(yīng)為微控制器上電。復(fù)位通常，微型計(jì)算機(jī)電路需要5V5％電源，即4.75至5.25V如圖3-1圖3-1復(fù)位電路電路圖3.1.2單片機(jī)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路是為微控制器提供拍子的振蕩器，微控制器可以在該拍子的控制下執(zhí)行各種操作。因此，如果沒有時(shí)鐘電路，微控制器將無法工作。時(shí)鐘電路本身不控制任何事情，但是您可以通過程序讓微控制器根據(jù)時(shí)鐘執(zhí)行相應(yīng)的工作。微控制器芯片具有高增益反相放大器。反相放大器的輸入為XTAL1，輸出為XTAL2。由放大器和同步電路組成的發(fā)生器電路形成單芯片同步模式。根據(jù)各種硬件電路，微控制器的時(shí)鐘連接模式可以分為內(nèi)部時(shí)鐘模式和外部時(shí)鐘模式。晶體振蕩器的振蕩信號(hào)從XTAL2觸點(diǎn)發(fā)送到內(nèi)部同步電路。內(nèi)部同步電路將振蕩信號(hào)分為兩部分，以生成微控制器使用的兩相同步信號(hào)P1和P2。時(shí)鐘周期稱為S狀態(tài)時(shí)間，是振蕩周期的兩倍。信號(hào)P1在每個(gè)狀態(tài)的后一半有效，而信號(hào)P2在每個(gè)狀態(tài)的后一半有效。CPU使用兩相時(shí)鐘P1和P2作為基本速度來協(xié)調(diào)微控制器的有效運(yùn)行。如圖3-2所示圖3-2時(shí)鐘電路電路圖3.2斷電自啟電路的設(shè)計(jì)繼電器是電子控制單元。有控制系統(tǒng)（也稱為輸入電路）和控制系統(tǒng)（也稱為輸出電路）。常用于自動(dòng)控制回路。它實(shí)際上是一個(gè)使用小電流驅(qū)動(dòng)大電流的“斷路器”。因此，它充當(dāng)電路中的自動(dòng)調(diào)整，保護(hù)和電路保護(hù)。繼電器線圈在電路中用一個(gè)長(zhǎng)方形符號(hào)表示。繼電器通常具有感應(yīng)（輸入）機(jī)制，可以反映某些輸入。有一個(gè)執(zhí)行器（輸出部分），可以執(zhí)行控制電路的開/關(guān)命令。在繼電器的輸入和輸出之間，還有一個(gè)中間機(jī)構(gòu)，用于連接和分離輸入變量，處理和輸出功能以及控制。3.3驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)使用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)板可以驅(qū)動(dòng)2個(gè)直流電動(dòng)機(jī)。電平高時(shí)，使能端子ENA和ENB有效。如果通過PWM設(shè)置直流電動(dòng)機(jī)速度，則必須設(shè)置IN1和IN2以確定電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，并將PWM脈沖輸出到電源端子以調(diào)節(jié)速度。請(qǐng)注意，當(dāng)使能信號(hào)為0時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于自由停止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)使能信號(hào)為1且IN1和IN2為00或11時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)并阻止電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖3-3所示圖3-3電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖3.4無線充電模塊的設(shè)計(jì)無線充電主要使用電磁感應(yīng)原理。能量傳遞通過線圈發(fā)生，以便進(jìn)行能量傳遞。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，輸入端將交流電轉(zhuǎn)換為全整流整流器或直接為系統(tǒng)提供24V直流電。電源控制模塊的直流電源輸出通過石英逆變器轉(zhuǎn)換為高頻交流電源，并提供給初級(jí)繞組。能量通過兩個(gè)電感器傳輸，次級(jí)線圈的電流輸出通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為DC，從而為法拉電容器充電。其中，XKT-412是由Score半導(dǎo)體有限公司開發(fā)的最新的高頻大功率集成電路，具有小尺寸和強(qiáng)大的輸出功率，是通過無線充電和電源開發(fā)的。特征。主要適用于移動(dòng)電子產(chǎn)品，例如：手機(jī)，游戲機(jī)，魚缸，MP3，MP4，成人產(chǎn)品，數(shù)碼相機(jī)，電動(dòng)剃須刀，學(xué)習(xí)機(jī)，醫(yī)療，水下用品等產(chǎn)品；接觸充電電源可以使產(chǎn)品完全密封，防水防塵；延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命并使其更方便使用。發(fā)射模塊尺寸：長(zhǎng)17mm，高12mm，高4mm發(fā)射和接收線圈尺寸：外徑40mm厚度1.8mm可以在更高的頻率范圍內(nèi)工作，可以大大減小發(fā)射線圈的尺寸和尺寸，從而提高發(fā)射功率并降低其成本小電感需求還可以直接用于將PCB用作啟動(dòng)產(chǎn)品，以簡(jiǎn)化生產(chǎn)應(yīng)用。該芯片采用具有電壓適應(yīng)技術(shù)的最先進(jìn)的芯片設(shè)計(jì)。無需更換設(shè)備即可在任何工作電壓范圍內(nèi)使用同一變送器電路。該電路非常實(shí)用，電路非常簡(jiǎn)單，具有很高的精度和出色的穩(wěn)定性能。特別適用于無線智能感應(yīng)充電。電源管理系統(tǒng)更加可靠。XKT-412負(fù)責(zé)向系統(tǒng)無線傳輸功率。它使用電磁能量轉(zhuǎn)換原理，并與接收器一起實(shí)時(shí)執(zhí)行能量轉(zhuǎn)換和電路監(jiān)視。智能控制各種電池的快速充電。使用多個(gè)外部組件，可以創(chuàng)建可靠的無線充電器和無線電源。連接方式：引腳1連接到電源的負(fù)極。引腳2連接到電源的正極。引腳3和4連接到變送器的外部線圈。傳輸模塊工作電壓：5V?12V。變送器模塊的工作電流：根據(jù)接收的負(fù)載電流自動(dòng)增加或減少。接收模塊的輸出電流：5V/500mA，發(fā)送/接收距離：1?20mm。在低電流操作中，可以分別通過增加接收器線圈中的匝數(shù)來增加傳輸距離。發(fā)射端與接收端如圖3-4，圖3-5所示圖3-4無線充電模塊發(fā)射端圖3-5無線充電模塊接收端3.5紅外尋跡模塊的設(shè)計(jì)RPR-220——集成反射式光電探測(cè)器。發(fā)射器是GaAs紅外LED，接收器是非常敏感的硅平面光電晶體管。如圖3-6所示，它主要用于游戲機(jī)，復(fù)印機(jī)和辦公設(shè)備。特點(diǎn)：1、是提高靈敏度的塑料鏡片。2、內(nèi)置可見光濾鏡，以減少暗光的影響。3、結(jié)構(gòu)緊湊。在DIP4外殼中可用。發(fā)送器和接收器有兩個(gè)輸出觸點(diǎn)，長(zhǎng)觸點(diǎn)為正，短觸點(diǎn)為負(fù)。參數(shù)限制：紅外發(fā)光二極管的輸入?yún)?shù)：1、最大直流電流：50mA。2、最大反向電壓：5V。圖3-6紅外尋跡模塊電路圖本章小結(jié)本章主要是分析時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、斷電自啟、驅(qū)動(dòng)電路、無線充電模塊及尋跡模塊等各個(gè)模塊的組成以及其所使用的器件的參數(shù)以及電路的實(shí)現(xiàn)方法。第4章軟件程序設(shè)計(jì)主程序流程圖智能車硬件系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)智能汽車的自動(dòng)跟蹤功能，包括殼體模塊，無線充電及法拉電容模塊，單片機(jī)控制模塊，小車控制模塊。電驅(qū)動(dòng)模塊，雙電機(jī)模塊和傳感器模塊。Keil5軟件用于C51開發(fā)管理軟件，用于對(duì)高級(jí)語言進(jìn)行編程。它使用紅外跟蹤模塊檢測(cè)車輛路徑，并使用STC89C52RC微控制器作為控制芯片，根據(jù)接收到的通道信息發(fā)出控制命令。L298N運(yùn)動(dòng)控制模塊旨在控制車輛以實(shí)現(xiàn)跟蹤系統(tǒng)的整體配置。使用后轉(zhuǎn)向模式和后制動(dòng)模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，智能手推車硬件系統(tǒng)具有合理的模塊選擇，高效且可執(zhí)行的管理軟件，以及出色的整體卡車性能。自動(dòng)跟蹤功能已成功實(shí)現(xiàn)，并使用了“倒車模式”和“倒車制動(dòng)模式”。出色的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)效果。主程序流程圖如圖4-1所示。開始開始初始化測(cè)試數(shù)據(jù)處理小車循跡結(jié)束紅外檢測(cè)NNYY圖4-1主程序流程圖當(dāng)單片機(jī)通電后，尋跡模塊通過反射面——被檢測(cè)對(duì)象，將反射光反射到接收光敏管，以AT89C52單片機(jī)為控制核心，對(duì)采集到的信號(hào)予以分析判斷，并產(chǎn)生PWM波，控制小車左右輪速度使小車及時(shí)轉(zhuǎn)向，從而使小車沿著黑色軌跡自動(dòng)行駛實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)尋跡的目的。若未檢測(cè)到檢測(cè)對(duì)象，為懸空狀態(tài)，小車停止，以免墜毀；調(diào)用小車停止stop（）；當(dāng)檢測(cè)到直線時(shí)，調(diào)用前進(jìn)函數(shù)run（）；當(dāng)左邊檢測(cè)到黑線，調(diào)用小車左轉(zhuǎn)函數(shù)lefturn（）；當(dāng)右邊檢測(cè)到黑線，調(diào)用小車右轉(zhuǎn)函數(shù)righturn（）；，使小車達(dá)到尋跡的目的。本章小結(jié)本章主要介紹了智能車軟件的設(shè)計(jì)思想，分析了不同模塊之間的作用，雖然是不同的模塊但是這些模塊卻互相關(guān)聯(lián)，環(huán)環(huán)相扣。直流電機(jī)的好壞直接影響速度控制的效果，速度又影響著轉(zhuǎn)向，速度控制不好就不能轉(zhuǎn)好向，檢測(cè)對(duì)象的清晰程度決定智能車能不能正確轉(zhuǎn)向。這些環(huán)節(jié)看似無關(guān)但其實(shí)它們緊密相連，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)影響到其他環(huán)節(jié)的作用。它們之間的協(xié)調(diào)工作，通過程序可以看出各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)功能的機(jī)理以及實(shí)現(xiàn)功能的邏輯。第5章整機(jī)電路工作原理及調(diào)試5.1系統(tǒng)分析此設(shè)計(jì)是在Keil環(huán)境中開發(fā)的。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是如何安裝和學(xué)習(xí)使用該軟件。在對(duì)Keil進(jìn)行簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)和理解之后，便編譯Keil，然后使用Jlink將其內(nèi)容刻錄到開發(fā)板上以實(shí)現(xiàn)真實(shí)的對(duì)象與程序的連接。在編程之前進(jìn)行必要的設(shè)置。步驟1：將微控制器設(shè)置為STC89C52RC；步驟2：打開編譯后的程序文件，該文件后綴為.hex。步驟3：選擇相應(yīng)的COM端口；步驟4：點(diǎn)擊Download（下載）。打開開發(fā)板上的開關(guān)。5.2無線充電實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果無線充電測(cè)試要求將無線充電模塊的發(fā)射器和接收器用于短距離無線充電，而無需使用數(shù)據(jù)電纜。無線充電有兩種方法：第一種方法：無線充電可以使用學(xué)生的電源，直接將電源電壓調(diào)整為5V，0.5A，使用硬件設(shè)備連接到無線充電模塊的發(fā)射端，并與接收端保持一定距離無線充電。第二種方法：使用充電器將發(fā)送端連接到家庭電源。發(fā)送端可以將家庭電源電壓降低到5V。放置后，會(huì)從接收端產(chǎn)生一定距離以進(jìn)行無線充電。5.3斷電自啟實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果通過無線充電模塊充電后，只要在線圈上施加一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，這將產(chǎn)生電磁效應(yīng)，電樞將克服復(fù)位彈簧在彈簧下的拉力。電磁力的力。到鐵芯，從而驅(qū)動(dòng)電樞的動(dòng)觸頭和靜觸頭（常開觸頭）。當(dāng)線圈沒有電源供電時(shí)，磁吸引力消失，電樞在彈簧力的作用下返回其原始位置，因此可動(dòng)觸點(diǎn)吸引了原始的靜態(tài)觸點(diǎn)（通常是觸點(diǎn)關(guān)閉）。這吸引并開始達(dá)到接通和斷開電路的目的。為簡(jiǎn)單起見，在繼電器和電源之間連接了一個(gè)按鍵開關(guān)。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)，本機(jī)將自動(dòng)打開。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，按它可以開始跟蹤，爬升和其他功能。5.4上坡及循跡實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果關(guān)閉電源后，如果無線充電發(fā)射器和接收器連接良好，則法拉電容器具有足夠的功率，并且可以實(shí)現(xiàn)小于20°的角度的爬升功能。調(diào)節(jié)靈敏度，向上或向下調(diào)節(jié)靈敏度，并調(diào)節(jié)傳感器與地面之間的距離，使傳感器更靠近地面，當(dāng)檢測(cè)到一條直線時(shí)，調(diào)用前進(jìn)功能，通過驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)，汽車向前行駛；當(dāng)向左行駛時(shí)當(dāng)檢測(cè)到黑線時(shí)，電動(dòng)機(jī)由驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)，汽車向左轉(zhuǎn)；當(dāng)右側(cè)檢測(cè)到黑線時(shí)，電機(jī)由驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)，轎廂向右轉(zhuǎn)；懸掛時(shí)，汽車靜止不動(dòng)。5.5系統(tǒng)整體運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果本設(shè)計(jì)是基于無線充電模塊對(duì)小車進(jìn)行無線充電以及光電傳感器的簡(jiǎn)易自動(dòng)尋跡小車系統(tǒng)。系統(tǒng)整體運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果，系統(tǒng)整體運(yùn)行，無線充電成功且發(fā)光二極管發(fā)光，當(dāng)無線充電后，小車成功斷電自啟，當(dāng)按下按鍵后，小車斷電后靜止不動(dòng)，按下按鍵時(shí)，使用光電傳感器檢測(cè)到的車輛將激活車輛以檢測(cè)道路上的黑色車道，將道路檢測(cè)信號(hào)返回到單片機(jī)，并使用單片機(jī)AT89C52作為控制核心。一個(gè)信號(hào)，用于控制汽車左右輪的速度并產(chǎn)生PWM波。當(dāng)車經(jīng)過一段時(shí)間后，它將自動(dòng)沿著黑條移動(dòng)，以達(dá)到自動(dòng)跟隨黑線的目的。本章小結(jié)本章驗(yàn)證了尋跡模塊rp