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第二章
• 主控芯片
• 循迹探测模块 • 电机驱动模块 • 超声波测速模块 • 无线通信模块
• 最终方案
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LOቤተ መጻሕፍቲ ባይዱO
第二章
主控芯片
主控芯片
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1
我所使用的是 STC12C5A60S2 单片机， 是宏晶科技生产的单时钟 /机器周期(1T)的 单片机，是高速 / 低功耗 / 超强抗干扰的新 一代8051单片机，其指令代码完全兼容传 统 8051, 但 速 度 快 8-12 倍 。 内 部 集 成 MAX810 专用复位电路 ,2 路PWM,8 路高速 10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强 抗干扰能力。图为单片机最小系统模块图。
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3 电机驱动模块
第二章
电机驱动模块
L298N是内含两个H桥的高电压大电 流双全桥式驱动器，可以驱动46V，2A以 下电机，接受标准TTL逻辑电平信号。用该 芯片来驱动电机，操作起来方便，又稳定， 输出电流大，能够给小车提供较大的速度， 且启动，制动快[18]。 所以我们采用此方案。如图为L298N 的电机驱动电路。一个L298N芯片可以驱 动两个电机，四个输入端，四个输出端， 两个使能端，单片机输出PWN给驱动芯片， 从而来控制小车。
项目 正向电流 反向电压 耗散功率 集-射电压 输出 射-集电压 集电极功率 工作温度 储存温度 输入
外观图
表2
输入 项目 正向压降 反向电流 集电极暗电流 输出 集电极亮电流 饱和压降
光电特性
符号 Vf Ir Iceo IL Vce 测试条件 If=20mA Vr=3V Vce=20V Vce=15 V If=8mA H1 H2 H3 If=8mA Ic=0.5mA 最小 ﹣ ﹣ ﹣ 0.3 0.4 0.5 ﹣ 典型 1.25 ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ 最大 1.5 10 1 ﹣ ﹣ ﹣ 0.4 单位 V μA μA mA mA mA V
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毕业设计之——
智能循迹小车毕业设计
学院：信息技术学院 专业： 指导老师： 报告人：
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引
绩效概述
言
第一章 设计概述
绩效管理
第二章 硬件电路设计 第三章 软件设计
绩效管理实施过程
第四章 测试及结论 致
目录
KPI与BSC
谢
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单片机最小系统模块图
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第二章
循迹探测模块
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2
循迹探测模块
表1 电器特性
符号 IF VR P Vceo Vceo Pc Topr Tstg 数值 50 6 75 25 6 50 ﹣20~65 ﹣30~75 单位 Ma V mA V V mA ℃ ℃
利用红外线在不同颜色物体表面具有 不同的反射性质的特点，在小车行驶过程 中不断地向地面发射红外光，当红外光遇 到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被 小车上的接收管接收：如果遇到黑线则红 外光被吸收，小车上的接收管收不到红外 光。单片机就是否收到反射回来的红外光 为依据来确定黑线的位置和小车行走的路 线。 最后我们采用光电传感器，其型号就 是最普遍的ST188，做为小车的寻迹探测 模块。其电器特性和光电特性如表1和表2 所示，其外观如图所示。
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第一章
• 智能小车概述
• 设计任务及要求
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第一章
智能小车概述
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设计概述
根据要求，确定如下设 计方案：甲车车头紧靠起点 标志线，乙车车尾紧靠边界， 甲、乙两辆小车同时起动， 先后通过起点标志线，在行 车道同向而行，实现两车交 替超车领跑功能。跑道如图 所示：
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第一章
设计模块
设计方案及要求
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循迹探测模块
控 制 模
电机模块
测距模块
电机驱动模块
通过对题目的分析，我们 把智能小车分解成这几个模块， 即单片机主控模块、电源模块、 电机驱动模块、红外传感模块、 蓝牙通信模块等几个部分。模块 框架图如图所示：
无线通信模块
块
电源模块
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第一章 3
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引言
• 课题背景
• 课题研究意义
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引言
课题背景及国内外研究现状
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无容置疑，机电一体化人才的培养不论是在 国外还是国内，都开始重视起来，主要表现在大 学生的各种大型的创新比赛，比如：亚洲广播电 视联盟亚太地区机器人大赛（ABU ROBCON）、 全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多 重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化 的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实 的状况是，国内不论是在机械还是电气领域，与 国外的差距还是很明显的，所以作为机电一体化 学生，必须加倍努力，为逐步赶上国外先进水平 并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方 向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的 在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化 的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握 多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立 “智能循迹小车”一题作为尝试。
设计方案及要求
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具体实现方案
基本要求 （1）甲车和乙车分别从起点标志线开始，在行车 道各正常行驶一圈。 （2）甲、乙两车按图跑道图所示位置同时起动， 乙车通过超车标志线在超车区内实现超车功能， 并先于甲车到达终点标志线，即第一圈实现乙车 超过甲车。 （3）甲、乙两车在完成（2）时的行驶时间要尽 可能短。 发挥部分 （1）在完成基本要求（2）后，甲、乙两车继 续行驶第二圈，要求甲车通过超车标志线后要实 现超车功能，并先于乙车到达终点标志线，即第 二圈完成甲车超过乙车，实现交替领跑。甲、乙 两车在第二圈行驶的时间要尽可能的短。 （2）甲、乙两车继续行驶第三圈和第四圈，并 交替领跑；两车行驶的时间要尽可能的短。
G N D VSS V + S + 1 5 2 V V Header 2 JP7 Header 2 JP6 IN4 IN3 IN2 IN1 ENB ENA 2 1 2 1 Header 7 JP5 7 6 5 4 3 2 1 ENB ENA IN4 IN3 IN2 IN1 1 1 1 8 1 6 2 0 7 5 L IC2 1 2 0 G EN B EN A IN4 IN3 IN2 IN1 9 0 C51 8 N u N D F VSS ISEN B ISEN A OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 VSS V S 0.1uF C52 1 1 1 1 3 2 4 9 5 4 3 OUT4 OUT3 OUT2 OUT1 V S D D 5 1 D D 6 2 D D 7 3 D D 8 4 1 0 0 u F C 4 0.1uF C 2 M M 2 2 1 1 2 1