电子技术课程设计模板.doc

2009级电子技术课程设计目 录目录自动生成，先写好报告内容，再设计好格式，然后自动生成目录。宋体小三号字体，段前后0.5行，间距22磅。0 引言11 制作设计方案11.1 甲、乙两个小车的自行绕赛场一周的设计需求12 器件的选择及工作原理13 布置布局设计24 小车基本装置的制作35 小车的调试部分45.1 方案之间的调试与比较45.2 传感器的调试与比较45.3 误差分析56 总结5参考文献6附录7宋体五号字，间距22磅。报告涉及内容必须包括设计流程，工作原理，制作方案，器件选择，调试及所遇问题。内容除目录、附录外不得少于五页，参考文献不得少于5个。9智能小车宋体，小二号字，段前后0.5行，间距22磅。正常为1级标题，为了生成目录的时候不涵盖这一标题，设置成正文格式。全文所有数字格式为times newroman。摘要：黑体，小五号字，加粗设计分为五个模块：电源模块、L9110电机驱动模块、单片机最小系统模块、358传感器驱动模块、红外传感器模块。最小系统模块为小车的主要控制中心，红外传感器对路况进行探测，经过358芯片、单片机处理后 ，再有单片机发出动作指令楷体GB2312，小五号字，间距22磅。 关键词：L9110芯片；关键词用中文下；间隔，不得少于四个。LM358芯片；红外传感器；超声波传感器；STC89C51单片机。AbstractBased on the microcontroller 89c51, the mini-car can race intellectually by detecting the black and white, then dodge the barriers and finally reach the destination. The system adopts photo electronic sensors to control the direction, search barriers and the light source precisely. By introducing the LM358 and the L9110 system, the car can measure the distance accurately while running to different directions. Guided by a unique software algorithm, the car dodges barrier sand reaches the garage easily, and completes the task of the two cars. Keywords: L9110 chip. LM358 chip. Infrared sensor. Ultrasonic sensor.STC89C51 single chip microcomputer.0 引言二级标题，宋体四号字。段前段后0.5行，间距22磅。所有标题数字与文字空一格。随着国民经济水平，人们已经不单单满足一些事物的物质层面，追求更高、更新潮、更先进、更高效的生活方式，而现代社会日新月异的新技术、新方法正好满足从精神层面满足人们的需求，简洁化、智能化将是未来科技发展的主要方向。当今社会已经有很多让单片机控制的电子产品围绕着我们的生活，比如电子时钟，空调的控制端，智能冰箱，感应水龙头等。相信这些大家在生活中都会见到，它们的智能化往往会让我们眼前一亮，既方便了我们的生活，又节约了国家能源，是完全符合构建社会主义绿色经济的道路所有内容部分宋体五号字，间距22磅。要求。单片机拥有能够强大的微控制能力，并且价格还相对来说比较低廉，因此相信单片机的微控制能力将会在我们的生活中运用的越来越广泛。1 制作设计方案1.1 甲、乙两个小车的自行绕赛场一周的设计需求三级标题，宋体小四号字，段前段后0.5行，间距22磅。甲车作为引导车，围绕赛场一周，主要是在于能否稳定行驶一周，因此在设计之初，针对赛道大小，甲车的车体就比较大，也方便负重和添加外设模块。通过机身安置的五个方向的红外传感器来为小车指引道路，考虑到成本问题和技术难度，小车动力系统是由带有降速功能的直流电机组成，方便易控制是优势。乙车作为要发动超车的车，因此灵活性是必不可少的，在设计之初，乙车就采用了较为较小的车体设计，将所有的零件进一步缩小占有的整体空间，通过机身安置的三个方向的红外传感器来为小车指引道路，考虑到乙车要走的路线比较复杂，我们对传感器的角度设计也是思考了很多，尽量让乙车发挥出自己的机动性和灵活性。2 元器件的选择及工作原理主要构成：传感器、比较器、单片机、电动机、电机驱动模块。传感器：本车选用的是红外对管传感器和超声波传感器。红外对管传感器：根据探测到的黑线为传感器高电平，通过处理后再给小车进行纠偏，通常状态下红外传感器的指示灯是熄灭状态。超声波传感器：自身发出超声波脉冲，超声波遇到障碍返回，再被自身接受到后，即可确定障碍的位置。比较器：LM358比较器。传感器检测后给予LM358比较器信号，并且与其内部的基准电压进行比较，从而实现信号的处理功能。单片机：STC89C51单片机。主要的控制端，通过发出电信号来给予其他部件的控制。电动机：带有减速装置的直流电机。电机驱动模块：L9110电机驱动芯片。将单片机给予电动机的指令信号的电流进行放大后，对电动机发出正转反转的指令。主线流程图：传感器STC89C51中央处理直流电动机LM358LM358L9110L9110图2-1 主线流程图图名称宋体小五号，间距22磅。例如，图2-1代表第二章内容的第一个图。数字与文字间空一格。3 布置布局设计方案一：红外传感器采用的正前、正左、正右三个的朝向，光源采集方向朝正下方，通过51单片机和358芯片的控制，左侧检测黑边界线到时小车向右转，右侧检测到黑边界线时小车向左转，由于赛道行驶为顺时针，中间检测到黑边界线时设置小车位默认左转。方案二：红外传感器采用的正前、左45、右45三个的朝向，光源采集方向朝正下方，检测光源信号的方式同方案一。方案三：红外传感器采用的正前、左45、正左、右45、正右五个的朝向，光源采集方向朝正下方，检测光源信号的方式同方案一；正左和正右负责大幅度纠偏，左45和右45负责小幅度纠偏，检测光源信号的方式同方案一。方案四：在方案三的基础上，调整了正左和正右的传感器朝向，让其略微斜向前方，如图2-1所示图形居中选择嵌入式格式。图3-1 小车基本模型检测光源信号的方式同方案一，行驶中尽量使左侧或右侧两个传感器夹着边界线进行行走。方案五：由于场地光线的限制，红外传感器不能满足大多部分情况，所以将所有的传感器更换为超声波传感器，基本三个超声波传感器即可满足需求。传感器测量距离达到一定值的时候就可以让小车避开悬崖，安全行驶.。4 小车基本装置的制作车底盘运用塑料制作，裁剪成如图1的形状，将其两个直流电机固定牢固后，安上两个塑料轮胎，在车身前侧再搭配一圆柱型万向轮，小车的基本构架就作完成了。传感器的支架，采用硬质泡沫长条，类似手臂一般伸向四周，传感器就固定在泡沫长条的前端。搭载最小系统的电路板制作。使用Protel软件进行电路板的构画部分，见附录2。转换调试后的PCB板，见附录3。利用打印机打印出来后，用PCB热转换器，将对应的电路图转印到事先选用的单层铜板上，然后再将多余的部分用化学试剂三氯化铁进行腐蚀。之后，对做成的电路板进行线路的检测，每个线路均导通即可，喷完漆以后，把元器件按照事先电路图的设计进行焊接，必须保证每一个焊点都要饱焊。将计划使用的部件连接到相应的位置即可。5 小车的调试部分5.1 方案之间的调试与比较电源部分是使用的学生电源调试，调节到对应的小车工作电压，小车即启动运行。通过几次实验很快将方案一、二淘汰，淘汰原因有如下几个方面，方案一中传感器之间的角度太大，导致感应的时间的总是不够准确，不是太快就是太慢，达不到预想的结果；方案二中传感的器的布置略显集中，对于太过大的偏差无法进行纠正，经过的转向延时的多次更改，但同样无法达到预想的结果。方案三是方案一和二的组合版，传感器相对来说能够较好的执行命令，不过有时光源感应信号过短，让单片机不能及时给予相应的偏转指令，有时会有一些误差，但总体上还是算可以。方案四是在方案三的基础上有所改进，正左和正右的传感器均向前角度微调，有利于传感器更好的检测光信号，再通过单片机对车进行稍微调节，使车尽量沿正确的方向行驶。以上单片机里的程序即为C程序的一和二。方案五是用超声波测距进行躲避障碍，完成相应的要求，超声波传感器不受地理、光线的限制，比较能够满足我们的设计需求。此方案使用的C程序为C程序四。5.2 传感器的调试与比较不断调整传感器的对应位置，不能太快的调整其角度，和灵敏度，为了使传感器的调整更为方便，我们将每一个传感器都对应配备一个LED灯来作指示，使红外传感器达到检测到黑线就能使配套的指示灯亮，未检测到黑线就使其指示灯熄灭。超声波传感调整其测量的距离，来保证其能够正确的采集信号源。开始初始化编写延时函数主函数判断函数转动指令电动机转向传感器处理图5-1程序流程图C语言程序的调整：设计并调整其传感器检测到时的配套转向指令，通过调整程序中的延时函数来使车转动合适的角度。5.3 误差分析由于电动机在执行程序的时候有时会产生电流，电流会干扰其下一次的传感器检测，因此会产生误差；传感器检测时间过短，会造成比较器和单片机无法进行处理信号，而导致一些角度上的偏差。精确调整C程序中的转角延时和传感器的角度和给直流电机并联一个数值微笑的电容后基本能够解决这些问题。6 总结这两个小车能够实现智能自动检测避障，并且还能在指定的超车区域实现乙车对甲车的超越，实际实验的时候要对传感器的角度和转动的延时进行些许调整即可适应新的赛道，达到了智能小车自行导航的目的。参考文献二级标题，宋体小四号，段前后0.5行，间距22磅。1 张菊鹏等.计算机技术基础（第二版）.北京：清华大学出版社，2000.2 曹建树等.51单片机实用教程M. 中国石化出版社.2008.3 郭春满等.传感技术基础及应用M.电子出版社.2005.4 苗玲玉.传感器应用基础M.机械工业出版社.2008.5 刘建青.51单片机程序视频演练M.工业出版社.2009.楷体GB2312，小五号字体，间距22磅。附录二级标题，附录宋体四号字，段前后0.5行，间距22磅，程序，照片（作品），元器件清单列表及数量（必须有这一部分），均附在附录里面。附录1：方案四程序#include#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit middle=P21;sbit right=P22;sbit left=P24;void qian() P1=0xaa;void main() uchar i; qian(); while(1) if(middle=1) P1=0x99; for(i=0;i10;i+) _nop_ ; _nop_ ; _nop_ ; _nop_ ; _nop_ ; if(left=1)&