文档介绍：爲:州涉私MMIZMOMUIMIVERSITV惠州学院第二届“速度与***”智能小车竞速赛电磁组设计报告队名:走你队员:翁铢炜(队长),林贵玉,冯宇东时间:2013/03/(10—23)摘要:本设计是基于STC12C5A60S2单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别赛道中的通电导线实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以STC12C5A60S2单片机为系统控制处理器;采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。—>实验目的:通过设计进一步掌握51单片机的应用,熟悉C语言的编程环境。进一步学****51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。二、 设计方案:该智能车采用电磁传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当前状态,通过电机驱动芯片L298N发出控制命令,控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。三、 报告内容安排:本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概要说明,主要内容是对整个技术原理的概述;第二部分是对硬件电路设计的说明,主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等;第三部分是对系统软件设计部分的说明,主耍内容是智能模型车设计中主耍用到的控制理论、算法说明及代码设计介绍等。硬件电路的设计1、最小系统:小车米用国产的增强型51单片机STC12C5A60S2作为控制芯片,图1是具最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下:1、 时钟电路:。2、 电源电路:给单片机提供5V电源。3、 复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。4C1击D1DrTXTL”/./ ;..6AD14CLK0UTim/.7iDllXTAL2J)10God 'f O 系统电源/5V/3VPowerOnSW1Z卡C510gF图1单片机最小系统原理图2、电源电路设计:模型车通过口身系统,采集赛道信息,获取口身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需耍由电路支持,电源管理尤为重要。在本设计中,51单片机使用5V电源,。考虑到电源为充电电池组,,-,所以单片机及传感器模块采用LN2940稳压后的5V电源供电,电机直接由电池供电。-(可不接)电解电容也 (可不接〉3、传感器电路:①传感器的选择:电磁传感器采用10mH的工字电感②。③LM386是一种音频集成功放,具有功耗低,电压增益可调,Gain1O8Gain-Input2UTCLM3867Bypass+GND45Output④二极管采用贴片的肖特基二极管。©LM386的第七引脚连接10uF的电解电容。传感器电路图最终版图3412ToRI2RCS2IOK经多次试验测试,最终将上图的R12改为650K欧,此时结果最佳。传感器的布局:采用两路传感器,将两路传感器所检测到的电压值相减即可判断小车所在的位置与赛道屮心导线的距离。⑧传感器最终实物图:4、电机驱动电路:电机驱动芯片L298N是SGS公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL逻辑电平信号,可驱动46V、2A以下的电机。其引脚排列如图1中U4所示,1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器,形成电流传感信号。L298可驱动2个电机,0UT1、0UT2和0UT3、0UT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的止反转,ENA,ENB接控制使能端,控制电机的停转。也利用单片机产生PWM信号接到ENA,ENB端子,对电机的转速进行调节。L298N的逻辑功能:ENACB)INI(IN3)IN2