自動尋跡小車

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1、自動尋跡小車古欣 朱巖 王智涌 喻巧群 原瑞花摘要 關鍵字摘要摘要：本尋跡小車是以有機玻璃為車架，ATmage32L單片機為控制核心，加以直流電機、光電傳感器和電源電路以及其他電路構成。系統(tǒng)由mage32通過IO口控制小車的前進后退以及轉向。尋跡由RPR220型光電對管完成。關鍵詞關鍵詞：ATmage32L 直流電機 光電傳感器 自動尋跡電動車Abstract: The smart car is aluminum alloy for the chassis, ATmaga32L MCU as its core, including motor and servo, plus photoelec

2、tric sensors, as well as other flame sensor and power circuit. MCU controls the car turning back forward or running on the white line. RPR220 reflective photo sensor seeks the trace. Far infrared flame sensor tracks the flame. In addition, the SCM system with Sunplus for voice broadcast can remind c

3、urrent status. The system transmits information through DF module. The cars status will be transmitted to the Remote Console. OCMJ4X8C LCD display and 2 keys for start control.Keywords: ATmaga32L Motor Servo Photo sensor Electrical fire engines 一：車體設計 左右兩輪分別驅動，后萬向輪轉向的方案。即左右輪分別用兩個轉速和力矩基本完全相同的直流電機進行驅動

4、，車體尾部裝一個萬向輪。這樣，當兩個直流電機轉向相反同時轉速相同時就可以實現(xiàn)電動車的原地旋轉，由此可以輕松的實現(xiàn)小車坐標不變的90度和180度的轉彎。在安裝時我們保證兩個驅動電機同軸。當小車前進時，左右兩驅動輪與后萬向輪形成了三點結構。這種結構使得小車在前進時比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)后輪過低而使左右兩驅動輪驅動力不夠的情況。為了防止小車重心的偏移，后萬向輪起支撐作用。對于車架材料的選擇，我們經過比較選擇了有機玻璃。用有機玻璃做的車架比塑料車架更加牢固，比鐵制小車更輕便，美觀。 電機選擇 電機的固定采用的是鋁合金直角墊片加鐵絲捆綁的方式，這樣做非常牢固，但是看起來不是很美觀。 輪子方案 輪子的截面

5、圖： 在選定電機后，我們買了一個萬向輪，萬向輪的高度減去電機的半徑就是驅動輪的半徑。輪子是在工程訓練中心用尼龍棒在車床上作出來的，當時我們還戲稱我們的小車是“機電一體化”的產品。萬向輪當小車前進時，左右兩驅動輪與后萬向輪形成了三點結構。這種結構使得小車在前進時比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)后輪過低而使左右兩驅動輪驅動力不夠的情況。為了防止小車重心的偏移，后萬向輪起支撐作用。并且可以輕松實現(xiàn)90度甚至180度原地轉彎。 二：硬件設計 系統(tǒng)總設計電路圖如下圖，PDF格式，Rrotel99格式。 各部分電路圖及說明 穩(wěn)壓電路：（上部分穩(wěn)壓至12V，下部分穩(wěn)壓至5V） L298電機控制驅動： 可以參考http

6、:/ 實物與分析實物與分析電源電路電源電路：采用12V蓄電池為直流電機供電，將12V電壓降壓、穩(wěn)壓后給單片機系統(tǒng)和其他芯片供電。蓄電池具有較強的電流驅動能力以及穩(wěn)定的電壓輸出性能。雖然蓄電池的體積過于龐大，在小型電動車上使用極為不方便，但由于我們的車體設計時留出了足夠的空間，并且蓄電池 的價格比較低。因此我們 選擇了此方案。 穩(wěn)壓模塊穩(wěn)壓模塊：采用兩片7812將電壓穩(wěn)壓至12V后給直流電機供電，然后采用 2576將電壓穩(wěn)至5V。2576的 輸出電流最大可至3A，完全滿 足系統(tǒng)要求 循跡傳感器模塊循跡傳感器模塊：用RPR220型 光電對管。RPR220是一種一體化反射 型光電探測器，其發(fā)射器是一

7、個砷化 鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個 高靈敏度，硅平面光電三極管。 三：軟件設計 程序流程圖：程序流程圖： 說明文件說明文件： 設計名稱：循跡小車 時間：2006-12-9 關鍵詞：Atemega32 L298 減速電機 光電對管 7812 7805 作者：古欣 朱巖 王智涌 原瑞花 喻巧群 /*/ 硬件資源分配1.0：12-9 PA0-PA5 光電對管檢測 PB1,PB2,PB3 電機右 PB3為PWM PB4,PB5,PD7 電機左 PD7為PWM PD2 int0 碼牌 行程檢測 /*/ 電機轉向： PB1 = 1 PB2 = 0 右電機前轉 PB4 = 0 PB5 = 1 左電機前

8、轉 /*/ flag; /小車狀態(tài) /0未偏 1左偏 2右偏 3前出線 4后出線 5脫軌 主程序包括主程序包括： (程序略)1.電機驅動程序2.延時程序 3.工程定義頭文件 4.中斷處理 尋跡路線路徑圖片： 小車從發(fā)車區(qū) 出發(fā)，按照 預定的行進路 線，完成后 自動回到庫區(qū)相關資料 相關芯片技術手冊：AVR Mega32 中文數(shù)據(jù)手冊 ATmega32英文手冊 L298N 電機控制 LM2576 穩(wěn)壓芯片 7812 穩(wěn)壓芯片 7809 穩(wěn)壓芯片 7805 穩(wěn)壓芯片參考文獻： 李正軍。計算機控制系統(tǒng)。北京：機械工業(yè)出版社，2005 Ramon Pallas-Areny，John G. Webste

9、r（美）。傳感器和信號調節(jié)，第2版。張倫譯。北京：清華大學出版社，2003 船倉一朗，土屋 堯等（日）。機器人控制電子學。宗光華，楊洋，唐伯雁譯。北京：科學出版社，2004 羅亞非等。凌陽16位單片機應用基礎。北京：北京航空航天大學出版社，2003 童詩白，華成英。模擬電子技術基礎。北京：高等教育出版社，2003 高峰編。單片微型計算機原理與接口技術。北京：科學出版社，2003 21IC中國電子網。 萬方數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一服務系統(tǒng)。 AVR與虛擬儀器：http:/ 自動循跡小車 - 關于我們 自動循跡小車自動循跡小車由5個人組成的小組完成，小組成員有：古欣 朱巖 王智涌 原瑞花 喻巧群。古欣古欣：

10、系統(tǒng)的總規(guī)劃設計，底層驅動程序編寫和調試，并參與了車體的設計，網頁的制作。朱巖朱巖： 車體的設計，部分硬件的焊接，上層軟件的編寫。王智涌王智涌： 硬件總體設計，焊接工作。原瑞花原瑞花 喻巧群喻巧群： 論文編寫，PPT制作，網站制作。小組成員能力描述小組成員能力描述 古欣古欣：網頁設計（三劍客，PS，PHP），VB，Labview，AVR單片機，C語言。朱巖朱巖：網頁設計（PS，flash，JSP），C語言，AVR單片機，51單片機王智涌王智涌：電路設計，Protel，Labview。原瑞花原瑞花 喻巧群喻巧群：了解單片機編程和硬件設計，網頁制作心得體會 設計是一個團隊性的工作，如果某一個人能力

11、很強，而其他人不行，這個團隊可能做不出來很好的東西，但是團隊各成員分別有一定的技術功底，精誠合作，一定能完成一個好的作品。團隊要合作，要民主，同時也需要有一個核心，關鍵時候需要做出決定。制作車體的時候，我們假想出一個樣子就準備去加工，但是李老師告訴我們需要設計出圖紙才能去做，我們又設計上了圖紙，給出固定的形狀和尺寸。后來發(fā)現(xiàn)，即使又設計圖仍然無法讓加工者很好的理解我們的意圖，并按照要求操作。明白了一點：需要良好的設計規(guī)范去溝通。最初選擇的電機最后被我們放棄，因為買電機時候沒有考慮載重能力，車輪固定等多方面因素，等郵購回來后發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)范，浪費了30元錢。再好的電路都應該考慮干擾問題，在編寫程序之前，我們對硬件的各部分進行了細致的測試，堅信不會出現(xiàn)任何問題。程序調試過程中發(fā)現(xiàn)小車無緣無故轉彎，始終沒有考慮硬件造成的干擾的問題，一遍一遍的檢查修改程序，浪費了大量的時間。后來在程序中加入延時，使問題得以解決。由于時間和經歷的限制，小車最終只實現(xiàn)了地面黑白循跡，按照預定地圖給定的詭計行進，沒有加入路程記錄，聲控，壁障等功能。特別鳴謝特別鳴謝 感謝物理學院相關領導物理學院相關領導的大力支持。感謝李茂奎老師李茂奎老師對本實驗小組的指導，感謝學院及李茂奎老師給我們這個學習鍛煉的機會，讓我們得以成長。小車圖片展示