尋跡小車(chē)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

上傳人：奔*** IP屬地：河北更新時(shí)間：2024-03-01 格式：doc 頁(yè)數(shù)：17 大?。?9.50KB 人氣指數(shù)：12 舉報(bào) 版權(quán)申訴

已閱讀1頁(yè)，還剩16頁(yè)未讀，繼續(xù)免費(fèi)閱讀

版權(quán)說(shuō)明：本文檔由用戶提供并上傳，收益歸屬內(nèi)容提供方，若內(nèi)容存在侵權(quán)，請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、　　單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)　　專業(yè)：自動(dòng)化 　　設(shè)計(jì)題目：尋跡小車(chē)設(shè)計(jì) 　　班級(jí)： 0941 學(xué)生姓名：董玉凱學(xué)號(hào)： 14 　　指導(dǎo)教師：

2、 　　分院院長(zhǎng)： 　　教研室主任： 　　電氣工程學(xué)院　　目錄　　第一章課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析

3、3　　1.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容3　　1.2課程設(shè)計(jì)要求分析3　　1.2.1系統(tǒng)單元電路組成3　　1.2.2尋跡小車(chē)原理4　　1.2.3電源管理4　　1.2.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)管理4</

4、p>　　第二章C語(yǔ)言編程5　　第三章軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)9　　3.1主程序設(shè)計(jì)9　　3.2 程序思路9　　第四章結(jié)論及感想10　　附錄11</p&

5、gt;　　參考文獻(xiàn)17　　第一章課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求分析　　1.1課程設(shè)計(jì)內(nèi)容　　本題目以STC10F04XE.h單片機(jī)為核心器件。小車(chē)完成的主要功能就是能夠自主識(shí)別賽道上的黑線并根據(jù)黑線的位置與距離來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的變

6、速與變向操作。　　1.2課程設(shè)計(jì)要求分析　　電動(dòng)車(chē)能夠自動(dòng)尋跡，按設(shè)定好的軌跡從區(qū)域1進(jìn)至區(qū)域3，并在黑線末端停車(chē)，小車(chē)前進(jìn)的路線圖如1-1所示。在區(qū)域1和區(qū)域3內(nèi)，小車(chē)緩緩前進(jìn)，在區(qū)域2內(nèi)小車(chē)全速前進(jìn)。當(dāng)小車(chē)未進(jìn)入任何區(qū)域時(shí)，小車(chē)上的數(shù)碼顯示管顯示為0000，當(dāng)小車(chē)第一次碰見(jiàn)賽道上的黑線時(shí)，小車(chē)上的顯示管顯示為0001；當(dāng)小車(chē)碰到區(qū)域1與區(qū)域2的交界，

7、也就是碰見(jiàn)黑線時(shí)，小車(chē)上的顯示管顯示為0002；小車(chē)行駛到區(qū)域2與區(qū)域3的交界處碰上黑線時(shí)，小車(chē)上的顯示管顯示為0003；小車(chē)行駛到區(qū)域3的末端時(shí)，碰上黑線時(shí)，小車(chē)顯示管顯示為0004并停止。小車(chē)前段的兩個(gè)燈全部亮的時(shí)候，小車(chē)前進(jìn)；全部滅的時(shí)候，小車(chē)停止；左側(cè)的燈亮的時(shí)候，向左拐；右側(cè)的燈亮?xí)r，向右拐。尋跡用的小車(chē)前端左右兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)完成，通過(guò)調(diào)整RW2和RW4可以改變光電開(kāi)關(guān)的靈敏度。　　圖1

8、-1尋跡小車(chē)路線　　1.2.1系統(tǒng)單元電路組成　　STC10F04XE采用宏晶最新第六代加密技術(shù)，超強(qiáng)抗干擾，超強(qiáng)抗靜電，整機(jī)可輕松經(jīng)過(guò)2萬(wàn)伏靜電測(cè)試。速度快，1個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期，可用低頻晶振，大幅降低EMI。輸入/輸出口多，最多有40個(gè)I/O,復(fù)位腳如當(dāng)I/O口使用，可省去外部復(fù)位電路。超低功耗。在系統(tǒng)可編程，無(wú)需編程器，無(wú)需仿真器，可遠(yuǎn)程升級(jí)。內(nèi)部集

9、成高可靠復(fù)位電路，復(fù)位腳設(shè)置為I/O口使用時(shí)，復(fù)位腳可懸空。　　尋跡檢測(cè)原理如圖1-2所示，由光電開(kāi)關(guān)和比較器組成，漫反射式光電開(kāi)關(guān)能反應(yīng)反射光的強(qiáng)弱，用比較器進(jìn)行分辨，從而實(shí)現(xiàn)尋跡。　　電機(jī)控制用L293D實(shí)現(xiàn)，L293D是電機(jī)控制專用芯片，接口簡(jiǎn)單如圖1-3所示。用P0.0---P0.5進(jìn)行控制。P0.0---EN3 P0.1---IN1 P0.

10、2---IN2 P0.3---IN4 P0.4---IN3 P0.5---EN4　　傳感器信號(hào)輸入分別為P0.6---S1 P0.7---S2　　圖1-2 尋跡檢測(cè)電路原理圖　　圖1-3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖　　1.2.2尋跡小車(chē)原理<p&

11、gt;　　由于賽道存在黑線，落在黑色區(qū)域內(nèi)的光電開(kāi)關(guān)與比較器收到反射的光線與白色的賽道而不同，進(jìn)而在管兩端產(chǎn)生了不同的電壓值，由此來(lái)判斷路線的走向，并將當(dāng)前的采集到的一組電壓值傳遞給單片機(jī)，進(jìn)而通過(guò)單片機(jī)的輸出指令來(lái)得到相應(yīng)的控制指令，使小車(chē)自動(dòng)尋跡行走。　　1.2.3電源管理　　系統(tǒng)電源采用220V交流電源，對(duì)單片

12、機(jī)，電動(dòng)機(jī)，比較器等供電。　　1.2.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)管理　　電機(jī)的電源由上可知，由220V電源直接供給，輸入的信號(hào)為PWM波，通過(guò)輸出的PWM的波的占空比可以達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的效果。　　第二章C語(yǔ)言編程　　在編寫(xiě)程序之前，先安裝數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)

13、和stc-isp-v4.79-setup軟件。以下的C語(yǔ)言程序分別是電機(jī)測(cè)速程序和PWM調(diào)速程序　　電機(jī)測(cè)速程序：　　#include"STC10F04XE.h"　　#define uchar unsigned char<

14、p>　　#define uint unsigned int　　sbit IN1=P0^1;　　sbit IN2=P0^2;　　sbit IN3=P0^4;　　sbit IN4=P0^3;　　sbit en1=P0^0;<

15、;/p>　　sbit en2=P0^5; 　　void go();　　void stop();　　void left();　　void right();　　void delay_ms(uint t);

16、　　void main()　　{　　en1=1;　　en2=2;　　while(1)</b&

17、gt;　　{　　go();　　delay_ms(1000);　　stop();　　delay_ms(1000);&l

18、t;/p>　　left();　　delay_ms(1000);　　right();　　delay_ms(1000);　　}<

19、/p>　　}　　void go()　　{　　IN1=0;　　IN2=1;&

20、lt;/b>　　IN3=0;　　IN4=1;　　}　　void stop()　　{</

21、b>　　IN1=0;　　IN2=0;　　IN3=0;　　IN4=0;&l

22、t;b>　　}　　void left()　　{ 　　IN1=0;　　IN2=1;&l

23、t;b>　　IN3=0;　　IN4=0;　　}　　void right()　　{ &

24、lt;b>　　IN1=0;　　IN2=0;　　IN3=0;　　IN4=1;　　}</p&

25、gt;　　void delay_ms(uint t)　　{　　uchar f;　　while(t--)　　{&l

26、t;p>　　for(f=1;f<125;f++)　　{　　;　　}　　}<p

27、>　　}　　PWM調(diào)速程序：　　#include"STC10F04XE.h"　　#define uint unsigned int　　#define uchar unsi

28、gned char　　sbit en1=P0^0;　　sbit en2=P0^5;　　sbit IN1=P0^1;　　sbit IN2=P0^2;　　sbit IN3=P0^4;　　sbi

29、t IN4=P0^3;　　uint flag1,flag2,pwm1,pwm2;　　void pwm_init();　　void go();　　void pwm_init()　　{</p

30、>　　TMOD=0X01;　　TH0=(65536-200)/256;　　TL0=(65536-200)%256;　　EA=1;　　ET0=1;

31、　　TR0=1;　　en1=1;　　en2=1;　　}　　void TO_Ser()interrupt

32、 1 using 1　　{　　TH0=(65536-200)/256;　　TL0=(65536-200)%256;　　flag1++;

33、　flag2++;　　if (flag1<=pwm1)　　{　　en1=1;　　}　　if

34、 (flag1>pwm1)　　{　　en1=0;　　}　　if (flag1==100)

35、{　　flag1=0;　　}　　if (flag2<=pwm2)　　{

36、　en2=1;　　}　　if (flag2>pwm2)　　{　　en2=0;<b&g

37、t;　　}　　if (flag2==100)　　{　　flag2=0;　　}

38、　}　　void go()　　{　　IN1=0;　　IN2=1;<p&

39、gt;　　IN3=0;　　IN4=1;　　}　　void main()　　{

40、　pwm_init();　　P1=0x00;　　while(1)　　{　　go();<p&

41、gt;　　pwm1=60;　　pwm2=0;　　}　　}　　第三章軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)<p&g

42、t;　　3.1主程序設(shè)計(jì)　　單片機(jī)系統(tǒng)需要接收路徑識(shí)別電路的信號(hào)，采用某種路徑搜索算法進(jìn)行尋線判斷，進(jìn)而控制舵機(jī)和直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作。小車(chē)系統(tǒng)的軟件使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。　　主體控制框架：　　模型車(chē)采用的控制方法是根據(jù)傳感器采集到的路況信息，通

43、過(guò)計(jì)算得到具體的方向偏移量和速度，控制小車(chē)的行走狀態(tài)。　　3.2 程序思路　　智能車(chē)?yán)昧艘蛔中闻挪嫉模競(jìng)€(gè)傳感器來(lái)探測(cè)道路，并將每個(gè)傳感器采集到的信息轉(zhuǎn)換成了數(shù)字電平。因此８?jìng)€(gè)傳感器的數(shù)據(jù)正好構(gòu)成一個(gè)字節(jié)，由單片機(jī)Ｐ２口讀入。　　由于讀入的數(shù)據(jù)并不方便直接參與控制計(jì)算，因此

44、先將該數(shù)據(jù)集分成１６類，分別對(duì)應(yīng)于小車(chē)不同的位置信息，由0-15表示，其中０表示引導(dǎo)線位于小車(chē)最左側(cè)，7表示引導(dǎo)線位于小車(chē)中部，14表示引導(dǎo)線位于小車(chē)最右側(cè)，15表示未檢測(cè)到引導(dǎo)線或其他錯(cuò)誤情況。　　將上面的轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)作為控制計(jì)算的反饋輸入，與７相減即得到小車(chē)偏差信息，然后通過(guò)增量型pid算法計(jì)算出舵機(jī)的控制信息。　　將小車(chē)偏差信息的微分作為速度pid

45、的輸入，依然通過(guò)增量型pid算法得到電機(jī)的控制信息。至此小車(chē)完成一次控制周期。可以使用一個(gè)定時(shí)器來(lái)作為一路PWM波的計(jì)時(shí)器。先將I/O口置位，設(shè)定高電平時(shí)間及定時(shí)器的初值，當(dāng)定時(shí)器產(chǎn)生中斷時(shí)，再將I/O口清零，并設(shè)定低電平時(shí)間，由此循環(huán)即可產(chǎn)生PWM波。其中，高電平時(shí)間有控制計(jì)算得出，低電平時(shí)間有PWM周期減去高電平時(shí)間得到。　　第四章結(jié)論及感想</

46、p>　　本設(shè)計(jì)主要用到了單片機(jī)的通用IO口的讀寫(xiě)，定時(shí)器，中斷等基本功能，通過(guò)實(shí)際操作進(jìn)一步掌握了單片機(jī)的使用。同時(shí)，通過(guò)單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì)，更深入學(xué)習(xí)了單片機(jī)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過(guò)實(shí)際焊接電路，編寫(xiě)程序，也進(jìn)一步提高了我的動(dòng)手能力以及分析解決錯(cuò)誤的能力，是我能夠更好的將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中來(lái)。　　很感想方老師在課設(shè)過(guò)程中對(duì)一些重點(diǎn)處的指點(diǎn)與幫助，通過(guò)一次次編程

47、與調(diào)試，加強(qiáng)了我對(duì)單片機(jī)軟件的認(rèn)識(shí)，以及增強(qiáng)了對(duì)成功的渴望，也增強(qiáng)了我的團(tuán)隊(duì)意識(shí)與配合能力。　　附錄　　我們小組的尋跡小車(chē)的c語(yǔ)言編程：　　#include"STC10F04XE.h"　　#include"

48、;intrins.h"　　#define uchar unsigned char　　#define uint unsigned int　　sbit IN1=P0^1;　　sbit IN2=P0^2;　　sbit IN

49、3=P0^4;　　sbit IN4=P0^3;　　sbit en1=P0^0;　　sbit en2=P0^5; 　　sbit C1=P0^6;　　sbit C2=P0^7;　　void

50、go();　　void stop();　　void left();　　void right();　　void delay_ms(uint t);　　uchar count,flag1,flag2,pwm1,pwm2;</p&

51、gt;　　void quyu();　　void system_init();　　uchar T,second,minite,sum,a;　　uchar code LED_Val[] = {0xC0,0xF9,0xA4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x82,0xf8,0x

52、80,0x98};　　uchar data num[4];　　uchar data led_point[4]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};　　void disp(uint disp_value);　　void bcd(uint bcd_value);<

53、;/p>　　void pwm_init();　　void main()　　{　　// system_init();　　pwm_init();

54、P1=0x00;　　T=0;　　en1=1;　　en2=1;　　while(1)

55、　　{　　disp(sum);　　delay_ms(100);　　quyu();　　}<

56、b>　　}　　void go()　　{　　IN1=0;　　IN2=1;

57、　　IN3=0;　　IN4=1;　　}　　void stop()　　{<

58、p>　　IN1=0;　　IN2=0;　　IN3=0;　　IN4=0;　　}&

59、lt;/p>　　void left()　　{ 　　IN1=0;　　IN2=1;　　IN3=0;</b

60、>　　IN4=0;　　}　　void right()　　{ 　　IN1=0;</

61、b>　　IN2=0;　　IN3=0;　　IN4=1;　　}　　void

62、delay_ms(uint t)　　{　　uchar f;　　while(t--)　　{　　for(f=1;f<

63、;125;f++)　　{　　;　　}　　}　　}</

64、b>　　void quyu()　　{　　if((C1==0)&&(C2==0))　　{　　while(C1==0&&am

65、p;C2==0);　　{　　go();　　}　　delay_ms(1500);　　T++;<

66、/b>　　go();　　///delay_ms(1000);　　}　　if((C1==1)&&(C2==1))

67、{　　go();　　if(T<=1)　　{　　go();<p&g

68、t;　　pwm1=30;　　pwm2=30;　　}　　if(T==2)　　{<

69、;/p>　　go();　　pwm1=90;　　pwm2=90;　　}

70、if(T==3)　　{　　go();　　pwm1=30;　　pwm2=30;

71、　　}　　}　　if((C1==1)&&(C2==0))　　{　　left();&

72、lt;/p>　　}　　if((C1==0)&&(C2==1))　　{　　right();　　}&

73、lt;/b>　　if(T>=4)　　{　　stop();　　} &

74、lt;b>　　}　　void pwm_init()　　{　　TMOD=0X01;　　TH0=(65536-200)/256;　　TL0=(65536-200)%25

75、6;　　EA=1;　　ET0=1;　　TR0=1;　　en1=1;<b&

76、gt;　　en2=1;　　} 　　void bcd(uint bcd_value)　　{　　num[0]=T;&l

77、t;p>　　num[1]=(bcd_value%1000)/100;　　num[2]=((bcd_value%1000)%1000)/10;　　num[3]=((bcd_value%1000)%1000)%10;　　}　　voi

78、d disp(uint disp_value)　　{　　uchar i;　　bcd(disp_value);　　for(i=0;i<4;i++)&l

79、t;b>　　{　　P1=led_point[i];　　SBUF=LED_Val[num[i]];　　delay_ms(50);　　P1=0XFF;

80、　}　　}　　/*void system_init()　　{　　TMOD=0X11;　　TH0=(65536-50000)/256;&

81、lt;/p>　　TL0=(65536-50000)%256;　　TH1=(65536-10000)/256;　　TL1=(65536-10000)%256;　　EA=1;　　ET0=1;&

82、lt;/b>　　ET1=1;　　TR0=1;　　TR1=1;　　} */

83、　　void T1_Ser() interrupt 1　　{　　TH0=(65536-1000)/256;　　TL0=(65536-1000)%256; 　　flag1++;

84、　　flag2++;　　if(flag1<=pwm1)　　{　　en1=1;　　}&l

85、t;/p>　　if(flag1>pwm1)　　{　　en1=0;　　}　　if(flag1==100)

86、　　{　　flag1=0;　　}　　if(flag2<=pwm2) 　　{</b

87、>　　en2=1;　　}　　if(flag2>pwm2) 　　{　　en2=0;

88、　　}　　if(flag2==100) 　　{　　flag2=0;

89、}　　} 　　參考文獻(xiàn)　　[1]李廣弟,朱月秀,王秀山編著.單片機(jī)基礎(chǔ). 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001　　[2]何立民編著.MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系

眾賞文庫(kù)> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

溫馨提示

1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明，都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等，如果需要附件，請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙，網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽，若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間，僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理，對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯，并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

尋跡小車(chē)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

文檔簡(jiǎn)介

溫馨提示

最新文檔

評(píng)論

尋跡小車(chē)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

文檔簡(jiǎn)介

溫馨提示

最新文檔

評(píng)論

免費(fèi)下載