论文网
小车相关论文范文资料,与焊接文摘要浙江相关论文格式模板
本论文是一篇小车相关论文格式模板,关于焊接文摘要浙江相关毕业论文的格式范文。免费优秀的关于小车及参考文献及模块方面论文范文资料,适合小车论文写作的大学硕士及本科毕业论文开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
0340;场合.这篇论文url:http://www.sxsky.net/xie/070520530.html
反射时间法是利用检测声波发出到接收到被测物反射回波的时间来测量距离其原理,对于距离较短和要求不高的场合我们可认为空气中的声速为常数,我们通过测量回波时间T利用公式s等于v×(t/2)其中,S为被测距离,V为空气中声速,T为回波时间(),可以计算出路程,这种方法不受声波强度的影响,直接耦合信号的影响也可以通过设置"时间门"来加以克服,因此这种方法非常适合较远距离的测距,如果对声速进行温度修订,其精度还可进一步提高,本题中我们选用此方法.
3.3总控电路的选型
针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统,我们需要擅长处理多开关量的标准单片机,而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机,D/A,A/D功能也不必选用根据这些分析我们选定了89C51单片机作为本设计的主控装置,51系列单片机具有功能强大的位操作指令,I/O口均可按位寻址,程序空间多达4K对于本设计也绰绰有余,更可贵的是51系列单片机价格非常低廉.
4.方案比较与选择:
针对题目要求,我们设计了一种单片机控制的,简易智能小车,这台小车的车体选用现成的市售玩具车改装而成,对其结构,运动部件等部分作了改装.
为完成题目要求,我们使用了很多传感器包括"红外传感器""红外对管"使这台小车有了"视觉"和"触觉",我们还为这台小车安装了"大脑"——"单片机控制系统"通过以上努力,基本可以使这台小车可以按我们设定的路线运行.
并且根据我们自己的需要而附加的功能,该电路的总体框图可分为几个基本的模块,框图如图4.1所示:
图4.1总体框图
4.1引导线识别模块
方案一:
应用红外线传感器,通过红外敏感端对不同颜色的感光能力的不同,可以很容易的辨别白纸上的黑色引导线,在车身底部装上红外对管,分两级控制,使得小车循迹而行,电路容易实现且原理简单,并可以通过调节感光端三极管的限流电阻来调节感光距离,以此来避免不必要的干扰.在小车的车头两边各装一个红外线的发射头,在车头中间部加一个红外线的接收头,这样就可以来判断障碍物的位置,实现避障功能.
方案二:
通过普通发光二极管和光敏二极管(三极管)来实现,但受自然光影响严重,且方向感不强,很容易造成判断误差.
经过论证方案一为计划方案如图4.2所示:
图4.2红外发射接收对管控制循迹原理图
4.2显示模块:
采用共阳极数码管SR410361K进行动态显示小车行驶时间和里程,SR410361K具有四位数码管,这四个数码管的段选a,b,c,d,e,f,g分别接在一起,每一个都拥有一个共阳的位选端,通过动态显示可轮流显示时间和路程,这有利于节省I/O口.系统显示时间的精度为1S,显示路程的精度为0.02m.用P0口来控制数码管8段,P1.0到P1.3控制数码管始能端.因为I/O口输出电流比较小,所以采用PNP三极管放大电流点亮数码管.时间和里程实现5秒的交替动态显示,以精确实时表达小车的行驶情况.
4.3测速模块:
方案一:
采用采用霍尔开关元器件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲,达到测量速度的作用.霍尔元件具有体积小,频率响应宽度大,动态特性好,对外围电路要求简单,使用寿命长,价格低廉等特点,电源要求不高,安装也较为方便.霍尔开关只对一定强度的磁场起作用,抗干扰能力强,因此可以在车轮上安装小磁铁,而将霍尔器件安装在固定轴上,通过对脉冲的计数进行车速测量.
方案二:
采用红外传感器进行测速.但无论是反射式红外传感器还是对射式红外传感器,他们对都对外围环境要求较高,易受外部环境的影响,稳定性不高,且价格较为昂贵.
通过对方案一,方案二的比较其优缺点,综合多方面因素决定选用方案1,其原理图接线如图4.3所示:
图4.3霍尔A44接线图
4.4控速模块:
方案一:
使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机.线性型驱动的电路结构和原理简单,成本低,加速能力强,但功率损耗大,特别是低速大转距运行时,通过电阻R的电流大,发热厉害,损耗大,对于小车的长时间运行不利.
方案二:
采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高.
方案三:
采用由集成了双极性管组成的H桥电路芯片L298.用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态,精确调整电机转速.这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高,H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制,电子开关的速度很快,稳定性也很高,是一种广泛采用的调速技术.
综合三种方案的优缺点,决定选择方案三,其电路原理图如图4.4所示:
图4.4动力和方向控制模块模块原理图
4.5障碍探测模块方案分析与比较
考虑到在测障过程中小车车速及反应调向速度的限制,小车应在距障碍物40CM的范围内做出反应,这样在顺利绕过障碍物的同时还为下一步驶入车库寻找到最佳的位置和方向.否则,如果范围太大,则可能产生障碍物的判断失误,范围过小又很容易造成车身撞上障碍物或虽绕过障碍物却无法实现理想定向方案.
方案一:
采用一只红外传感器置于小车中央.一只红外传感器小车中央安装简易,也可以检测到障碍物的存在,但难以确定小车在水平方向上是否会与障碍物相撞,也不易让小车做出精确的转向反应.
方案二:
采用二只红外传感器分置于小车两边.二只红外传感器分别置于小车的前端两侧,方向与小车前进方向平行,对小车与障碍物相对距离和方位能作出较为准确的判别和及时反应.但此方案过于依赖硬件,成本较高,缺乏创造性,而且置于小车左方的红外传感器用到的几率很小,所以最终未采用.
方案三:
采用一只红外传感器置于小车右侧并与小车前进方向呈一固定角度.
基于对C点后行车地图中光源及障碍物尺寸,位置的分析,我们采用了从C点出发即获得光源对行车方向的控制,在向光源行驶的过程之中检查障碍物并做出相应的反应,这样不仅只使用一只红外传感器就实现了避障,而且避免因小车自然转弯而导致的盲目方向控制,同时为后面以最简单直接的路线和在最短时间内驶入车库创造了机会.
智能小车应以准确,智能见优,采用方案三.
4.6刹车机构功能方案比较
方案一,自然减速式
当系统发出停止信号时停止给驱动电机供电,小车在无动力状态因阻力而自然变为静止.由于惯性,小车全速行驶时需1.8秒后才能停止,因车轮滑行造成的误差较大.无法实现精确制动的目标.
方案二,反转式
当小车需要停车时给驱动电机以反转信号,利用轮胎与跑道的摩擦力抵消惯性效应.由于车速是渐减的,反向驱动信号长度也要渐减,否则小车可能反向行驶.使用此方案后全速刹车反应时间减少为0.5s.
本系统中采用方案二.
4.7复位电路模块:
单片机的复位电路通过手动来实现,复位电路图如图4.5所示.
图4.5复位电路原理图
4.7遥控模块:
遥控模块的选择有声,光,磁,电,波等几种形式,考虑到声音遥控受外界干扰较大,光控也有同样的弊病,磁,电等都受发射距离的限制,所以我们采用由Atmel公司的89C52单片机和HS0038一体化红外接收头作为小车遥控控制启停的控制器.由于空气中的红外光强度很小,因此我们采用UPD6121编码芯片作为红外发射器的控制核心部件,这样一来,由此红外发射系统发出的红外信号就具有相当高的强度,足以被与其配套的接收器件接收到.接收器件是根据发射器发射的红外信号进行调制和处理,然后进一步处理成电信号来对小车进行启动和停止的控制.在遥控解码制作中,软件设计有一个很大的难度,解码程序的调试和编写是难点也是亮点.实际上,由于发射能力强,传输距离远,接受模块精度高,抗干扰能力强,且辨码率高,所以,此红外发射,接收模块不仅能完成小车的遥控控制的功能,还能实现其它许多功能.当然,虽然此遥控模块设计巧妙,功能比较齐全,但受时间,水平限制,肯定有不尽人意之处,我们一定继续努力,设计出更好的遥控模块,和其他方面的作品.(原理图见附录四)
5最小系统图:
该系统主要用到的是单片机,所以主要的部分是最小系统图,该最小系统图如图5.1所示,其余部分见附录三
图5.1单片机的最小系统原理图
6最终PCB板图:
该最小系统的最终PCB板图(包括LCD接口以及其他的外部扩展电路部分,考虑到最小系统的简洁以及
小车相关论文范文资料,与焊接文摘要浙江相关论文格式模板参考文献资料：