沈阳航空航天大学课程设计说明书 第1章 引言
② 单片机核心模块根据感测模块给予的信息控制小车四电机转动; ③ 电机驱动模块驱动四电机转动,实现转向与行走。
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沈阳航空航天大学课程设计说明书 第2章 总体方案
第2章 总体方案
2.1 总体方案概述
本小车使用STC89C52单片机作为主控芯片,它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离,当接收到回波信号时计算小车与障碍物的距离,若距离大于80cm时,小车会沿直线前进,若计算得小车与障碍物的距离小于80cm,则小车转弯以避开障碍物,在避开障碍物后,使小车会沿直线前进。原理框图如图2.1所示。
图2.1 原理框图
2.2 设计思路
本次设计中将小车主要分为三部分,分别为主控电路、控制电路、感测电路和电源电路。其中主控电路即直流电机PWM控制模块主要由STC89C52单片机的I/O 端口、定时计数器、外部中断扩展等控制直流电机的加速、减速以及转弯,并且可以调整电机的转速,能够很方便的实现电机的智能控制。其间是通过STC89C52 单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298N驱动芯片来控制直流电机工作的。控制电路主要由STC89C52单片机的外部中断扩展电路组成。直流电机PWM控制实现部分主要由直流电机和L298N直流电机驱动模块组成。感测电路主要由超声波探测传感器构成。电源电路由一块7.4V锂离子电池与LM1117-5芯片组成的稳压电路构成,最终输出为5V稳定电压。
2.3 总体电路原理图
本原理图2.2中分为四个模块分别为稳压源模块、超声波模块、主控模块、驱动模块,其中超声波模块是自行设定的虚拟超声波元件,只起到形象示意作用。
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沈阳航空航天大学课程设计说明书 第2章 总体方案
VCCU1D11VIGND7805VO3DIODEC3C12C4C210447uF/16V104220uF/16V U219XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15293031PSENALEEA12345678P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C52P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD21222324252627281011121314151617393837363534333257101261111518XTAL2图2.2 电路原理图
VccGNDTXRX9RST9IN1VCCIN2IN3IN4ENAENBSENSASENSB4VSOUT1OUT2OUT3OUT4GND8U3231314L298超声波模块 5
沈阳航空航天大学课程设计说明书 第3章 各模块功能介绍
第3章 各模块功能介绍
3.1 障碍物测距系统
方案1:使用超声波探测器
超声波探测器探测距离远,测距方便,价格合理,程序实现较容易。 方案2:使用光电对管探测
光电对管价格低廉,性能稳定,但探测距离太近(一般不超过3cm),使得小车必须制动迅速。而我们由于采用普通直流电机作为原动力,制动距离至少需要10cm。因此不采取这一方案。
探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器,它是利用向目标发射超声