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且抗外界背景光干扰能力强

发布时间:2018-07-30 21:11 来源:未知 编辑:admin

  本系统采用了L298N芯片来驱动电机 ,L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片,输出电压最高可达50V,能够间接通过电源来调理输出电压;能够间接用单片机的IO供词给信号,并且带有使能端,便利PWM调速,电路简单,机能不变,利用比力便利。L298N芯片能够驱动两个二相电机,也能够驱动一个四相电机,正好合适我们小车两个二相电机的驱动要求。 分析考虑,我采用L298N芯片驱动小车电机。

  最终方案如下: 利用干电池组对系统供电,51单片机红外接收革新玩具电动车作为小车底座,采用STC89C52RC作为主控芯片,采用E12-D15NK光电开关进行妨碍物探测,利用L298N驱动直流电机。逻辑关系处置利用74HC系列芯片完成。

  1. 加强型8051单片机,6时钟/机械周期和12时钟/机械周期能够肆意选择,指令代码完全兼容保守8051.

  方案三:采用干电池组进行供电 采用四节干电池降压至5V后给单片机及其他逻辑单位供电,另取六节干电池为电机及光电开关供电。如许电机启动及制动时的短暂电压干扰不会影响到逻辑单位和单片机的工作。干电池用电池盒封装,体积和分量较小,同时玩具车底座能够安装四节干电池,正好可为单片机及其他逻辑单位供电。在稳压方面,起始时考虑利用7805芯片对6V的电池电压进行降压稳压。但考虑到如许使得7805芯片耗损大量能量,降低电池寿命;同时,因为STC89C51、光电开关、小车电机对于供电电压要求并不苛刻,故我们将6V电池电压接一个二极管降压后间接给单片机及其他逻辑单位供电。而电机和光电开关的电源不做稳压处置。如许只需在小车主板上加两个调速按钮,按照电池电量选择合适功率即可,以至于可间接在软件里设置主动换挡。 分析考虑,我采用方案三。

  按照设想要求,我们的主动避障小车次要由五个模块形成:车体框架、51单片机红外接收电源及稳压模块、主控模块、探测模块、电机驱动模块构成。 各模块分述如下:

  我采用的是STC公司的51内核单片机STC89C52RC,单片机最小系统及概述如下:STC89C52RC单片机引见

  7. ISP(在系统可编程)/IAP(在使用可编程),无需公用编程器,无需公用仿真器,可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)间接下载用户法式,数秒即可完成一片

  红外探头选用的是E12-D15NK型红外避障传感器,51单片机红外接收这是一种集发射与领受于一体的光电传感器,发射光颠末调制后发出,领受头对反射光进行解调输出。无效的避免了可见光的干扰。别离探测正前方,前右侧,前左侧妨碍物消息,在特殊地形(如妨碍物稠密地形)可将正前方的光电开关移置后方进行探测。E12-D15NK光电开关平均无效探测距离0~30cm可调,且抗外界布景光干扰能力强,可在日光下一般工作(理论上应避免日光和强光源的间接映照)。我们小车换档调速后的最大制动距离不跨越30cm,一般在10~20cm摆布,因此探测距离满足我们的小车需求示企图如下:

  方案二:采用蓄电池供电 蓄电池具有较强的电流驱动能力和较好的电压不变机能,且成本低廉。可采用蓄电池经7812芯片稳压后给电机供电,再颠末降压接7805芯片给单片机及其他逻辑单位供电。但蓄电池体积相对复杂,且分量过大,形成电机负载过大,不适合我们采用的小车车架(玩具电动车车架)。故我放弃了这一方案。

  MCS-51《单片机道理及接口手艺》是中职院校电气主动化专业开设的 一门必修课程,该课程次要是通过对单片机的内部布局、相关外围电路及编程言语的进修,使学生控制用单片机进行开辟设想一些适用电子电路的能力,主动避障小车就是基于这一系统开辟而成的。主动避障小车能够作为地区摸索机械人和告急抢险机械人的活动系统,让机械人外行进中主动避过妨碍物。

  11. 外部中缀4路,下降沿中缀或低电平触发电路,Power Down模式可由外部中缀低电平触发中缀体例叫醒

  红色:VCC;黑色:GND;黄色:信号输出;白色:和红线一路外接电位器。

  3. 工作频次范畴:0~40MHz,相当于通俗8051的0~80MHz,现实工作频次可达48MHz

  在探测模块和单片机中缀接口之间、独立按键与单片机中缀接口之间,需要颠末电平的逻辑处置进行毗连。次要涉及到一个三输入或非门和一个二输入与门。这两个逻辑关系我们间接选用74HC系列的集成芯片实现。 因为三输入或非门在市场上很难采办到,我们采用了两个二输入或非门和一个二输入与门完成了三输入或非门。因为我们采用的74HC08(四二输入与门)、74HC02(四二输入或非门)均为四二输入的,各供给四个二输入与门和四个二输入或非门,我们用各用一片芯片即可实现所需逻辑功能。

  6. 通用I/O口(32个),复位后为:P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉,P0口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不消加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。

  在科学摸索及告急抢险中经常要对一些危险某人类不克不及间接达到的地区进行探测,这就需要用机械人来完成。而机械人在复杂地形行进时主动避障是一项必不成少也是最根基的功能。避障功能在日常糊口中也是比力常见的,像是风靡一时的主动清扫机械人,只需放在地上一会就能够将你的房子扫除清洁,这里面的最根基功能也是避障,当它检测到前方有妨碍就会绕开。如许就能够遁藏家具将你的地板清理清洁了。因而,主动避障系统的研发就应运而生。

  STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容保守8051单片机,12时钟/机械周期和6时钟/机械周期能够肆意选择。

  本设想是对以单片机STC89C52RC为焦点的系统按照感测模块传输的前方路面消息,节制小车行驶走向的软、硬件设想开辟。系统要可以或许做到精确及时监测前方路面消息并传输给主控模块,做到按照前方路面消息及时调整小车的走向,做到显示小车的走向和小车曾经行驶过的旅程。

  方案一:采用交换电经直流稳压处置后供电 采用交换电供给直流稳压电源,电流驱动能力及电压不变性最好,且负载对电源影响也最小。但因为需要电线对小车供电,极大影响了壁障小车步履的矫捷性及地形的顺应能力。并且壁障小车极易把拖在地上的电线识别为妨碍物,报酬添加了不需要的妨碍。故我放弃了这一方案。

  小车车头处装有三个红外探头,两头一个光电开关对向正前方,两侧的红外探头向两边各分隔30度,(如图2所示)。小车外行进过程中由红外探头向前方发射出红外线,当红外线碰到妨碍物时发生漫反射,反射光被光电开关领受。小车按照三个探头接管信号的环境来判断前方妨碍物的分布并做出响应的动作。

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