循迹小车全面的软硬件分析.docx
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循迹小车全面的软硬件分析
循迹小车设计任务和资料
设计任务:
使用单片机接收传感器发来识别的信号
经过处理,控制电机前进、左转和右转,
使小车沿着一定的轨迹行驶
循迹小车软硬件分析建议
循迹传感器硬件设计
1.电路图如下
V2的电压计算公式
R6不变
有光照1R1变小则V2变大
无光照R1变大则V2变小有光照情况
光敏电阻R1变小
V2变大假设V2=4.6VT
V3电压4V
寻光电路测试方法
V2>V3反向端大于同向端参考模电课程运放作为比较器部分
则OUT5输出低电平为低0给单片机识别,单片机通过if来扫描out5给的引脚无光照情况
光敏电阻R1变大
V2变小假设V2=3.2V
V3电压不变还是4V
V2 则OUT5输出为高电平1给单片机识别,单片机通过if来扫描out5给的引脚 1、没有检测到黑线,则H4发光到白纸光反射到H4接收端,H4接收端导通,导通则T1接地=0(提问会不会等于0,哪位有测试) 2、有检测到黑线,则H4发光到黑线光全部被吸收,H4接收端,没有收到任何信号,因为H4不导通(截止),则T仁VCC(提问T1会不会等于5V,哪位有测试)检测到白纸有接收到反射光LM324,2脚比较器反向端T1=0V,3脚比较器同向端=3V同向端大于反向端则OUT1输出1 检测到黑线没接收到反射光了,LM324,2脚比较器反向端T1=5V,3脚比较器 同向端=3V,反向端大于同向端则OUT1输出0 调试方法,黑色物体遮挡传感器检测T1脚电压变化是否正常,调节电位器R13,使得3脚电压介于(2脚)T1电压的最大和最小值之间 管脚连接图 当时候发光二极管亮,起捋示作用 接单片机5个引脚,单片机iaaifw句识别對6为测到有黑线 JI 2122 TtT vcc 5V电源电路 R1 Rei2 150 VCC TCRT500G Optoisolatorl +*v 二] 5V 不加谑被电容后的输出 117CM I 5.6CM 2.8CM 2.2CM 22CM 2JCM 最适合2-3CM黑线 传感器距离地面3-5CM 电机驱动模块设计建议 CONA 1.- 、_ i- CON JI D9V0C 单片机控制悄号镇入 5 7 ID J? nBuININININ OT.TJ 0LIT2 OLIT3 PUT4 •«— if 1 T7 setisjiL^AsetisjiisBQND Ivim' jp-输出给WT」氐机 BJJ anbleA tiisibkBJ代 L298M vcc/J? 愷髭端吕¥有敕工榨 OLTAJ OITA: 电机驱动模块介绍 T7卜5 ~j 帀 3 1 EN INI OUTI IN2 OIJT2 JN3 UUT3 IN4 OUT4 fensmgA senstngB GND enableA enableE Vs Vss U2 VCC L298M +刃 ~8 •i|卩 △§B1L L 1 2 ENA 3 J2 ENB J3VCC POWER.-(N= J8POWER-JUMP Cl 220U 机1TB: \rCC] VCC ^0( <1( Iffl04007 OUTJU OUTA2 OUTBI OVTB2 「 1 2 3 4 5 OUTAl OUTA2 CUTS] OUTB2 STEPMOTO VS5 D17 芻M2CT vJ师 4-5V L 330 J5 +5V 注湛甲的vuu为犬电压罡给电机槌供电漏 6 CON CUTAI 1R2 20K DI〒 LED*2f D2 OUTA2 DALED*2 )UTBI R3 2QK □UT&2 1 J4 OUTAl 1 OUTA2 2 2 DOMOTO Dc-y OTO OtJTAl QIJTA2 □UTB] ] 7 J3 OUTBI 2 OUTB2 OUT&2 ] +3V3 SPZH17 ■i* C3 33U1C< J2 POWER丄ED J10 DC-MOTO LNgOUT 33U C5 1、VDD越大电机A,B速度越快,VDD所接电池盒或者直流电源最好不要超过11V,否则比较容易烧毁。 VDDr6-9V 接电池盒或 宜洗总圧电曲 Pow»rIn ®#6V-9VJ A电机 正反转指示灯 3.3V^MCU 控制信号切换 I一丿 B电机 正反转指示灯 VDD输人电压经过转離后输岀 A1坨给电机A 注: 蓝色接线柱 和排针两种方式 帘可以辅出给电机。 通常用藍色接线柱 接电机厝塞。 4个脚接单片机的 单片<4-1-10口 输入信号给 A1盟控制A电机 输入信号给 控制EI电机 <-- MCU-EN 单片机 给EHA ENB 槌供懐能 信号 雲音初学者ENAENB的發路幅保持鹿状F墓功込 2、控制时请尽量避免电机在短时间频繁正反转,这样容易也烧毁 注: 有的电机是不带线的,要一头接A1一头焊接在电机上,其他同理 接到4线步进电机 PowerIn W? 6.5V-9V 也可找通过莽针接到小车的电机日 接电池盒或自说稳压电源外韶电压输入 单片机模块设计 UG-rt 色昵柱接到小车的电机日 5 012345 765432101*11Ji1x■■■■^―i □ H -♦J ■ T « R X- PPPPPP: 7 3. p 小车结构 前方 直流电机小家电小车 步进电机空调门 伺服电机舵机机械手 轮胎2个 减速箱+电机2套 万向滑轮1个 黄色底盘PCB敷铜板亚克力板 螺丝卡簧固定片 小车寻迹算法以3路探测为例 前方 电 P1.3P12 P1.1P1.0 LA LE RA RB 0 0 不转 0 0 不转 0 1 刖转 0 1 刖转 1 0 后转 1 0 后转 1 1 不转 1 1 不转 左电机右电机 单片机通过电机驱动4M控制力碎运行方法 P1.3 P12 P1.3 P12 0 1 0 1前进 1 0 1 0后退 1 1 0 1左转弯 0 1 1 1右转弯 单片机通过电机驱动电路控制小车运行方法 左 左] 减 轮」 g P13P12 驱动速 R(右 电路电 减 右 轮 P1.3 P0.0 P1.2 (0有障碍) P1.1 P1.0 0 d 10 1 前进 1 1 01 0 后退 0 1 10 1左转弯 0程序设计 11 1右转弯 前万 P13P12 注: 检测到黑线输出低电平 if(POO==O){ P1=0X0A } else { P1=0X05 } 系统软件设计 4-1方向的判别程序 在寻黑胶带模式下: 车前从左至右安装5个红外发送接收对管。 (白色输出0,黑色输出1) A B C D E 小车运动状态 0 0 1 0 0 直线行走 0 1 1 10 10 一级左转 1 1 0 0 0 二级左转 1 0 0 : 0 : 0 原地左转 0 0 1 h 10 一级右转 0 0 0 1 1 二级右转 0 0 0 : 0 [1 原地右转 0 0 0 0 0 后退 其他情况 不动 #include sbitP10=P1A0;/Z循迹传感器最左有测得信号低电平有效 sbitP1仁PM1;//循迹传感器次左有测得信号 sbitP12=P1A2;//循迹传感器中有测得信号 sbitP13=P1A3;//循迹传感器次右有测得信号sbitP14=P1A4;//循迹传感器最右有测得信号 sbitP23=P2A3;//单片机输出到 sbitP24=P2A4;//单片机输出到sbitP25=P2A5;//单片机输出到 sbitP26=P2A6;//单片机输出到voidinit() {TMOD=0x01; TH0=(65536-1000)/256;//1ms TL0=(65536-1000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1; } voidzuo()〃左走 {P23=1; P24=1; P25=1; P26=0; } voidyou()//右走 {P23=1; P24=0; P25=1; P26=1; } voidzhi()//直走 {P23=1; P24=0; P25=1; P26=0; } voidting()//停止 {P23=1; P24=1; P25=1; P26=1; } voidmain() {init(); while (1) {}; } voidtime0()interrupt1 {TH0=(65536-1000)/256;//1msTL0=(65536-1000)%256; temp=(P1|OxeO);//亭僻高三位 switch(temp) {caseOxf7: i=1;you();break; caseOxef: i=2;you();break; caseOxe7: i=3;you();break; caseOxe3: i=4;you();break; caseOxf3: i=5;you();break; caseOxfe: j=1;zuo();break; caseOxfc: j=2;zuo();break; caseOxf8: j=3;zuo();break; caseOxf9: j=4;zuo();break; caseOxfd: j=5;zuo();break; caseOxfb: k=1;zhi();break; caseOxf1: k=2;zhi();break; caseOxeO: ting();break; caseOxff: if(i==1||i==2||i==3||i==4||i==5){i=O;you();}if(j==1||j==2||j==3||j==4||j==5){j=O;zuo();}if(k==1||k==2){k=0;zhi();}break; default: break; } } 表1控制代码表 传感器循迹代码 转向灯控制代码 显示器显示码 电动机控制代码 小车运动状态 0x0f,0x17,0x1f,0x37,0x3f,0x7f 0x2f 0xbf,0xbf,0xbf,0xb0 0x4f 右转 0x47,0x67,0x87,0xc7,0xe7,0xf7 0x1f 0x86,0xbf,0xbf,0xbf 0x1f 左转 0x77 0x2f 0xf9,0xf9,0xf9,0xf9 0x5f 直行 0xff 0xff 0xbf,0xbf,0xbf,0xbf Ox0f 后退 0x00 0xcf 0xc0,0xc0,0xc0,0xc0 0xff 停止
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- 小车 全面 软硬件 分析
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