基於52微控制器的智慧小車的設計與製作?

隨著電子技術、計算機技術和製造技術的飛速發展,消費產品呈現光、機、電一體化、智慧化、小型化的趨勢。各種智慧化小車在市場玩具中佔一個很大的比例。傳統玩具的市場比重正在逐步縮水,高科技含量的電子玩具蒸蒸日上,日益成為電子玩具行業的發展主流。智慧控制與傳統控制有機的結合起來,取長補短,提高整體優勢,更好地滿足人們的需求。智慧技術必將迎來它的發展新時代,因此,我們設計了這款智慧小車。

智慧小車採用52微控制器作為控制器,通過控制電路控制舵機轉向和直流減速電機的轉速、轉動方向,使小車能夠走直線和轉彎。運用整合的紅外對管GP2A25來巡線,安裝在車子前方,並排安裝三個,採集路面訊號反饋給微控制器,再由微控制器控制電機的轉動和方向的調整,從而達到巡線的效果。整個小車還採用金屬感測器來識別小車巡線上的金屬。

步驟/方法

微控制器要能夠工作,必須加上晶振和復位電路,如果用到P0口的話還得給其加上上拉電阻,保證通電後P0為高電平。另外還得有給微控制器燒寫程式的下載器。微控制器是此電路的核心部分。設計採用的52微控制器,其工作電壓為5V(20引腳接5V,40引腳接地)。微控制器根據程式輸出邏輯電壓從而完成控制作用。本設計使用微控制器的P0.5
到P0.7引腳來作為紅外巡線的反饋控制引腳。P0.4為金屬感測器的控制埠,只可惜時間上不允許我們把金屬探測的功能做出來。P2.0到P2.3,為直流減速電機的控制線介面,能控制左右電機的正轉、反轉和停轉;P2.4和P2.5為電機的使能端介面,分別控制左右電機的轉速。P2.6為舵機的控制線介面,通過控制佔空比來控制舵機的轉向及轉角大小。

基於52微控制器的智慧小車的設計與製作

首先微控制器用到的是5V 的數字電,而電機驅動要用到L298的晶片,這種晶片用到12V 的模擬電壓,驅動舵機用到的又是5V 的模擬電壓。這就用到了三種電壓。我手上有
一塊12V 的電池,能夠供給L298作為電機驅動的電源。然後我選擇L7805來得到5V 的模擬電壓。最後供給微控制器的也是此電壓,然後把數字地和模擬地共地,從而得到了整個智慧小車的總體供電系統.

基於52微控制器的智慧小車的設計與製作

電機驅動選擇晶片L298,當然在微控制器和L298之間加了光耦,用來隔離數位電路和類比電路。設計採用的光耦是TLP521-4,它主要由發光二極體和光敏三極組成。其工作原理如下:當光耦的輸入端(如IN1)接收到高電壓時,發光二極體沒有導通
不發光,光敏三極體呈高阻態(可以認為其為斷路),此時輸出端(如OUT1)輸出高電壓;當光耦的輸入端接收到低電壓時,發光二極體導通發光,光敏三極體導通呈低阻態(可以認為其短路),此時輸出端輸出低電壓。由此可以看出通過光耦可以順利地將數位電路的邏輯電壓訊號轉換到類比電路中。而L298是雙H 高電壓大電流功率積體電路.直接採用11L邏輯電平控制.可以驅動繼電器、直流電動機、步迸電動機等電感性負載。在此電路中L298連線保護電路根據微控制器提供的邏輯電壓對電機進行驅動。

基於52微控制器的智慧小車的設計與製作

當使能端為高電平時。輸人端1N1(IN3)為高電平訊號,IN2(IN4)為低電平訊號時,電機正轉;輸人端INl(IN3)為低電平訊號,IN2(IN4)為高電平訊號時,電機反轉;INl(IN3)與IN2(IN4)相同時,電機快速停止。當使能端為低電平時.電動機停止轉動。電機驅動採用的是PWM(脈寬調製)的方式。這是微控制器上常用的模擬量輸出方法,通過外接轉換電路,可以將佔空比不同的脈衝轉換成不同的電壓,以驅動直流電機轉動從而得到不同的轉速。PWM 波的佔空比越大,電機轉動速度越快,當佔空比達到100%時,速度達到最大.

基於52微控制器的智慧小車的設計與製作

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