智能小车制作解析VIP免费

图2.1智能小车系统功能模块图舵机转向模块循迹模块S52单片机最小系统电源模块后轮驱动模块第一章智能小车整体设计智能小车系统主要模块包括：S52单片机最小系统、后轮驱动模块、电源模块、循迹模块、舵机转向模块。整体结构如图2.1所示。2.1车体改装智能小车车体由玩具遥控车改装而来，改装中拆除了除电机以外的大部分电子器件以及底盘以外的外壳部分，在加装硬件设施时对车体进行了必要的打孔和加工。2.2舵机的安装完成了玩具车的拆卸之后要做的第二步就是安装舵机，玩具车虽然也具有转向功能，但是前轮的转向多是依靠直流电机来驱动，无论向哪个方向转都是一下打到底，无法控制转过固定的角度，因此根据我们的设计需求，需要将原有的转向部分替换成现有的舵机，以实现固定转角的转向。由于舵机不是360°可转的，因此安装时必须保证车轮左右转的极限在舵机的转角范围之内，我们选取了能使舵机左右转动等距离的中间点来固定。1.3车体整体布局在车体布局中，除了舵机以外我们还加装了最小系统及电源模块电路板、电机驱动模块电路板、循迹模块电路板等硬件部分。在布置安装时，循迹模块电路板用可变形的铁皮固定于车体前端10cm处，最小系统和电源模块融合为一个19cm长11cm宽的电路板安装于小车中部，而电机驱动模块电路板安装于小车尾部。第二章硬件设计2.1电源模块设计在电源模块的设计中，我们考虑到各模块工作电压的需求以及小车的耗电情况，将原装的电池改为了飞思卡尔专用的电池。设计稳压电源时，考虑到电池电压较低，并且在电量损耗时存在电压降低的情况，应此我们采用了低压差的稳压芯片LM2940。在最初的电路原理图设计时，我们采用了三路电源分别供电的方法，一路5V电源专门为最小系统供电，以此避免大电流器件对单片机造成干扰影响单片机稳定运行，另外一路5V电源为电机驱动模块和循迹模块提供工作电压。第三路电源单独为舵机提供5V电源。输入电源电压为7.2V电池电压。在后期调试过程中，两路由LM2940稳压芯片输出的5V电源能够较好的为最小系统、循迹模块和电机驱动模块供电。一块转为舵机供电。但在调试过程中发现电机和循迹一路时2940会过热，所以又设计了第四路电源，同样采用2940输出5V稳压专门给电机供电，顺利解决了过热的问题！2.2单片机最小系统设计由于我们的循迹模块采用的是红外光电管的方式识别跑道，在信息处理能力上S52单片机已完全能够满足需要。所以我们的智能小车选用的单片机是AT89S52单片机。AT89S52最小系统有以下几个部分构成：1、晶振电路，单片机要想工作必须有一个外部的时钟源，这个时钟源由外部晶振产生，具体电路为图中的Y1、C2、C3，在做电路板时晶振和电容要靠近18脚和19脚放置，如果放置过远可能会造成晶振不能起振，或工作不稳定。典型值为C2、C330pF，Y112M。2、复位电路，复位电路包括上电复位和手动复位两部分，51系列单片机多为高电平复位，也就是说RST（9）脚上只要有持续两个机器周期以上的高电平就能使单片机复位，因此上电复位的原理就是利用电容充电的一段时间将复位脚拉至高电平，使单片机完成复位，C1可以选用104或105之类的瓷片电容，R1在电容充电结束后将复位脚拉至低电平，保证单片机正常工作。3、ISP下载接口，改下载接口在实际制作时用双排的5*2的排针代替，电路是根据标准的ISP下载线来设计的，与常用的并口下载线，串口下载线和笔记本用的USBASP下载线兼容，只需将下载线接口插到本接口上就可以直接向单片机烧写程序，免去了不断拔插单片机芯片的烦恼。2.3循迹模块设计循迹模块完成的是跑道黑线的识别功能，根据跑道黑白部分对红外光线的反射能力的不同的原理，我们小组使用红外光电管来进行跑到黑线的识别。红外光电管有两部分组成，一部分为无色透明类似于LED，这是红外的发射部分，给它通电后能够产生人眼不可见的红外光，另外一部分为黑色的红外接收部分，它的电阻会随着接收到红外光的多少而变化，由于它们也是二极管，因此可以用判断二极管的方法辨别极性，判断光电管好坏的测试方法为用万用表的欧姆档连接接收管的两端，然后将接收管放入台灯下观察阻值的变化，当接收管接近台灯光源时，其电阻将会有明显的减小。...