遥控小车论文Word文档格式.docx
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2.2.3XXX1
2.3XXXX的计算2
2.3.1XXX2
2.3.2XXX2
2.3.3XXX2
3电路与程序设计2
3.1电路的设计2
3.1.1系统总体框图2
3.1.2XXXX子系统框图与电路原理图2
3.1.3XXXX子系统框图与电路原理图2
3.1.4电源2
3.2程序的设计2
3.2.1程序功能描述与设计思路2
3.2.2程序流程图3
4测试方案与测试结果3
4.1测试方案3
4.2测试条件与仪器3
4.3测试结果及分析3
4.3.1测试结果(数据)3
4.3.2测试分析与结论4
附录1:
遥控器按键十六进制表5
附录2:
音速相关资料6
附录3:
小车实物图……………………………………………………………………………….7
附录4:
源程序…………………………………………………………………………………….8
第一题
1系统方案
本系统主要由液晶模块、温度传感器模块、红外遥控模块、矩阵键盘模块、超声波模块、小车驱动模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。
1.1液晶模块的论证与选择
方案一:
LCD1602
方案二:
LCD12864
方案三:
2.6寸彩屏(R61505W)
LCD1602引脚少,本项目只需液晶显示计算器的计算过程,结果,还有温度,距离,还有基本调试程序的作用,不需要大的液晶屏
综合以上三种方案,选择方案一。
1.2温度传感器的论证与选择
DS18B20
XXX。
XXXX
DS18B20只占用一个IO口,采用特殊的单总线方式,数据传输双向,线路简单,硬件开销小,还有寄生电源。
最主要的原因是我只有DS18B20。
1.3红外遥控的论证与选择
使用一体化红外接收头,还有简单的遥控器
还是因为我只有一体化红外接收头
综合考虑采用一体化红外接收头。
1.4矩阵键盘的论证与选择
外接的软键盘
简单的按钮键盘
软键盘外接,不占用电路板,按钮按下时的抖动小可减少误差。
综合考虑采用软键盘。
1.5小车驱动模块的论证与选择
使用达林顿驱动器ULN2803进行控制
使用L298驱动芯片进行控制
搭建H桥驱动电路进行控制
ULN2803驱动的最大电流只有500mA达不到小车的最小驱动电流,使用9012,9013搭建的H桥驱动电路也一样,驱动电路只有500mA(反复实验都失败了,可能应该选择更大功率的三极管,如8550,8500),L298最大驱动电流可达2A,可达到驱动要求,但是L298价格昂贵,还需加入散热片。
体积大,引脚怪怪的不易焊接。
最终采用达林顿驱动器ULN2803驱动。
2系统理论分析与计算
2.1计算器的分析
2.1.1按钮的排布
最后一列从上到下是加减乘除,最后一行从左到右是清除键,0,等号键,除
2.1.2按键的扫描
采用矩阵式行列扫描,加入去抖操作,减少误差
2.1.3按键的赋值以及算式计算
按键值储存在一个数组中,0-9的按钮值就是0-9,运算符加减乘除的值分别是-1、-2、-3、-4等。
等号键是-5。
每一个运算式转化为一个简单的数字列,比如1+23-45*67+8/9=
转换为1、-1、2、3、-2、4、5、-3、6、7、-1、8、-4、9、-5由编程实现抽象数字向运算符的转化并输出结果。
2.2电机的计算
2.2.1功率计算
在4.5V电压下一个电机输出的电流是1.1A,功率为:
P=UI=4.5×
1.1W=4.95W
2.2.2电机速度计算
电机速度采用PWM(脉冲宽度调制)控制。
。
2.2.3XXX
2.3温度与音速的计算
说明:
超声波测距模块在不同环境下测出的准确度不同,综合考虑认为是环境的温度影响了空气密度,进而影响超声波音速,使得结果不准确,采用DS18B20进行温度测量,根据环境温度对音速进行调整,可减少误差。
小车行走时超声波的多普勒效应忽略不计。
(公式说明看附录)
2.3.1方案一:
使用公式:
(T为摄氏温度)
2.3.2方案二:
(T为摄氏温度)
2.3.3方案三:
使用温度与音速关系表校准。
(表见附录)
3电路与程序设计
3.1电路的设计
3.1.1最小系统框图
图1.0最小系统框图
3.1.2液晶模块电路原理图
图1.1液晶模块电路
3.1.3DS18B20电路原理图
图1.2DS18B20电路
3.1.5小车驱动电路原理图
3.1.6电源
为保证单片机供电电源质量,单片机控制模块和电机驱动模块使用不同电源。
1、单片机电源由简单的纽扣电池提供,由三端稳压管实现+5V的输出。
2、电机驱动模块的电源由充电电池提供,充电电池来自坏掉的电蚊拍,充电电路只留下一个简单的接口,进行稳压,充电电源由坏掉的复读机的充电器提供。
3.2程序的设计
3.2.1程序功能描述与设计思路
1、程序功能描述
根据题目要求软件部分主要实现键盘的设置和显示。
1)键盘实现功能:
设置频率值、频段、电压值以及设置输出信号类型。
2)显示部分:
显示电压值、频段、步进值、信号类型、频率。
2、程序设计思路
3.2.2程序流程图
1、主程序流程图
2、简单计算器子程序流程图
3、遥控小车子程序流程图
4、XXX子程序流程图
4测试方案与测试结果
4.1测试方案
1、硬件测试
2、软件仿真测试
3、硬件软件联调
4.2测试条件与仪器
测试条件:
检查多次,仿真电路和硬件电路必须与系统原理图完全相同,并且检查无误,硬件电路保证无虚焊。
测试仪器:
高精度的数字毫伏表,模拟示波器,数字示波器,数字万用表,指针式万用表。
4.3测试结果及分析
4.3.1测试结果(数据)
2V档信号测试结果好下表所示:
(单位/V)
信号值
0.2050
0.2100
0.2045
0.4026
1.007
1.542
1.669
1.999
显示
0.2051
0.2044
1.006
4.3.2测试分析与结论
根据上述测试数据,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX,由此可以得出以下结论:
1、
2、
3、
综上所述,本设计达到设计要求。
参考文献
遥控器按钮十六进制值表
45
46
47
44
40
43
07
15
09
16
19
0D
0C
18
5E
08
1C
5A
42
52
4A
音速相关资料
一般说来,音速与介质的性质和状态有关。
在压缩性小的介质中音速大于在压缩性大的介质中的音速。
介质状态不同,音速也不同。
音速的数值在固体中比在液体中大,在液体中又比在气体中大。
音速的大小还随大气温度的变化而变化,在对流层中,高度升高时,气温下降,音速减小。
在平流层下部,气温不随高度而变,音速也不变,为295.2米/秒。
空气流动的规律和飞机的空气动力特性,在飞行速度小于音速和大于音速的情况下,具有质的差别,因此,研究航空器在大气中的运动,音速是一个非常重要的基准值。
音速不是一个固定的值。
在干燥空气中,音速的经验公式是:
音速u=331.3+(0.606c)m/s
(c=摄氏气温)
常温下(15℃),音速为u=331.3+(0.606x15)=340.4m/s,——来自XX百科
空气中音速与温度的关系式:
V=331×
根号(1+T/273)(m/S)
T:
是摄氏温度;
V:
在T℃时的音速
也有介绍音速与温度的关系:
音速也是声速,即声音在介质中传播之速度。
音波可以在固体、液体或是气体介质中传播,介质密度愈大,则音速愈快。
在空气中,音速又会依空气状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值。
如摄氏零度海平面音速约为331.5m/s(1193
km/h);
一万米高空音速约为295m/s(1062km/h);
另外每升高1摄氏度,音速就增加0.607m/s。
温度越高,音速越大。
——来自XX文库
——来自XX图片
小车实物图
源程序
总系统:
#include<
reg51.h>
intrins.h>
math.h>
string.h>
#include"
LCD1602.c"
Infrared.c"
//#include"
DS18B20.c"
SimpleCalculator.c"
ScienceCalculator.c"
Ultrasonic.c"
Car.c"
voidmain()
{
IrInit();
LCDInit();
while
(1)
{
if(IrValue[2]==0x45)
{
LCDDisplayChar(1,"
Pleaseselect"
);
LCDDisplayChar(2,"
mode"
while
(1)
{
if(IrValue[2]==0x0c)//简¨
°
单Ì
£
¤
计?
算?
器¡
Â
模¡
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式º
?
{
write_com(0x01);
DelayMs(5);
//清?
屏¨
¢
¡
DisplayEquation();
write_com(0x80+0x40);
LCDDisplayValue(Calculate_And_Return_Value());
while
(1);
}
if(IrValue[2]==0x18)//科?
学¡
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LCD
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