某智能小车实验报告

1、智能小车实验报告2018-2019学年第1学期学院名称：机械工程学院专业班级：机械*学生姓名：杨*学 号：3k*2018年12 月实验报告（一）一一小车结构介绍一、机械结构小车的总体布局应以尽量减少互相干扰为原则，兼顾美观整齐。基于这两点，通过调试,在小车底板下面只安放了两个直流电机， 防止电机磁对电气信号的干扰。 小车的后面安放电 源，有利于电流的方向一致以较少对信号的影响。电机驱动紧挨着电源部分，同在小车的尾部，这样有利于大电流的直接输送， 减少干扰。车头部分放置传感器， 这样和别的电流通路 基本隔离，有利于信号的稳定。 单片机置于车的中央且用铜柱将其支起来， 于电机、电源等 干扰源远离，

2、很好地保证单片机的稳定可靠地运行。总体上，小车是由车身，电子系统，动力系统，地盘构成。其中车身部分由后翼板，后 盖，车窗，车门，车灯，前挡风玻璃，前盖，前保险杠构成。Word资料其中车身部分由后翼板，后盖，车窗，车门，车灯，前挡风玻璃，前盖，前保险杠构成。底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力, 使汽车产生运动，保证正常行驶。地盘还包括转向系统，车轮系统，传动系统。车轮系统:行驶系统万向节减震弹黄半轴转向系统:红外发射充电管理蜂鸣器电谨系统控制器单片机MCU)电子系统是由红外发射，红外接收，蓝牙模块，蜂鸣器，电源系统，单片机控制器组成。电子系统红外接受

3、盒牙模块动力系统:系统总体框架为:统体构架系总结框转向a号-电机驱酬控制信号、硬件系统单片机提供以下标准功能：8k字节 Flash 闪速存储器，256字节内部 RAM 32 个I/O 口线，3 个16 位定时/计数器， 一个 6向量两级中断结构， 一个全双工 串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，单片机可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止 CPU的工作，但允许 RAM定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存 RAM中的内容，但振荡器停止工作 并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位，单片机除了所有的定时/计数器0和定时/计数器 l外，还增

4、加了一个定时/计数器2。定时/计数器2的控制和状态位位于 T2CON 。 T2MOD ,寄存器对（RCA02H RCAP2L是定日寸器 2 在 16 位捕获方式 或16位自动重装载方式下的捕获/自动重装载寄存器。申能时钟电路（石英）：给予单片机时间参考的标准。 电源电路：给予单片机电能的需要。复位电路：给予单片机重新启动的功能。*位电整时钟电路时钟电路（石英）: 给予单片机时间参考 的标限浜5,电海电路晶振.更位电路;给予单片 机重新启动的功能电源电路工给予单片 机电能的需要口硬件所实现的循迹功能:MCU使用双电机驱动芯片经测试性能可以满足小车的电机控制要求，而且外围电路比较简单，稳定性较好，

5、驱动能力够强，能够很好的保证两电机的同步。选用7805作为整个电源电路的核心，除供给电机的电源外，其次将12V电压转换为供整个单片机控制电路的5V电流。反方向电糠电扪访转桥式f嗝=正方向电流通过耳膜实现 。电机 枪机孔驱动模块实验报告（二）一一传感器介绍（一）红外发射传感器红外循迹壁障传感器，是收发一体的传感器模块，可以自行发射、接收红外线。检测距离：230cm信号输出：数字信号 0或1额定工作电压：3.3V5V 工作原理：该传感器模块具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后， 绿色指示灯会亮

6、起，同时信号输出接口输出数字信号（一个低电平信号），可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围230cm,工作电压为3.3V-5V。检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加；逆时针调电位器，检测距离减少。 传感器主动红外线反射探测，因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色探测距 离最小，白色最大；小面积物体距离小，大面积距离大。固定孔（二）火焰传感器火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感的特点，使用特制的红外线接受管来检测火焰，然后把火焰的亮度转化为高低变化的电平信号，输入到中央处理器中， 中央处理器根据信号的变化做出相应的程序处理。工作原理：1 .模块接上3.35V

7、电压，电源指示灯亮起；2 .将火焰传感器对准火焰，信号指示灯亮起，不对准或远离火焰，信号指示灯熄灭；3 .DO端口与单片机的普通I/O 口连接，通过高低电平就可以判断检测区域范围内火焰的有无；4、A0端口与单片机的 AD端口连接，随着火焰信号的强弱变化，单片机AD端口得到的数据也发生变化；5、电位计可以调节检测的灵敏度；6、打火机测试火焰距离为80cmi火焰越大，测试距离越远；带信号指示灯：0,信号指示灯亮，1,信号指示灯灭。火焰传感器可调电位器电源指示灯火焰传感器使用中的常见问题：1、无论模块是否检测到火焰，信号指示灯都常亮或常灭？答：LM293比较器必须工作在其允许的线性工作区。如果不工作

8、在该区间就会导致信号无响应。如果出现常亮的情况，请逆时针调节可调电阻；如果常灭，请顺时针调节可调电阻。2、火焰传感器未检测到火焰，信号指示灯也出现亮灭变化？答：火焰传感器对波长在 760纳米1100纳米范围内的光源也是很灵敏的，使用时 避免这一波长段的光源。（三）激光传感器1 .模块接上5V电压，激光管亮起；2 .根据检测距离的需要可以自由调整可调电位器的大小，逆时针调整，激光强度变弱，顺时针调整，激光强度变强，检测距离可以在1700cm之间变化。3、未检测到障碍信号引脚输出高电平，检测到障碍信号引脚输出低电平。4、输出信号可以直接驱动继电器，和继电器模块组合可以构成大功率激光开关。5、激光光

9、斑大小可以通过调节激光管自带的透镜调整。激光传感器检测距商工IMOOcm额定工作电虚：5V信号输出：数字信号0或1激光管功率：加甘（四）超声波传感器第一步：采用单片机IO 口触发模块trig （控制端）， 给至少10us的高电平信号。第二步：触发trig 端之后，模块自动发送8个40khz的方波，模块再自动检测是否有 信号返回。第三步：如果有信号返回，模块echo端输出一个高电平， 高电平持续的时间就是超声 波从发射到返回的时间。第四步：单片机计算 echo端高电平的时间，计算距离并显示。测试距离=（高电平时间*声速（340M/S）/2;使用电压:DC5V4e-4m10us6$nTL 脉冲电平

10、输出： 高W 电平输出;底0V+ 5V触发信号输入 回响后号输出*使用注息事项：建议测量周期为60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响LOuS 的 TTL般发雷号酣夫内部 发出信号回用电平输出与检畸重成比例输出回响偌号建议测量周期为60ms以上，以防 止发射信号对回响信号的影响实验报告（三）一一倒车入库1 .编程软件介绍本次使用蓝宙梯形图编程软件，编程操作简单，能在短时间内上手。条件选择功能介绍：功能模块介绍:控制模块介绍:条件送择功能澳块控制模块转向控制超声波模块陀獴仪2 .倒车入库程序介绍角： 13方*:后退BA 0 f350350* t；f-14程序解释整个程序由主程序，子程序，变量

11、赋值组成。变量赋值：a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8; 另如图所示，对八个传感器所返回的值进行变量定义，分别为外还有变量x,为中间值，设为 200。Mb « q1 « QfK n 7 e of« a3 0fB a4UV患a5Q 口tB aA a omBOV <3* 0 0-J55V总RB JOO*子程序:如图，对电机前进速度及转向角度的分类分别为:*制塔a .rrm RBU七二 AHcHrlgrlqg1)编p ,前进速度2002)编-前进速度100,左转13度3)二,前进速度100,右转13度4)编号四，前进速度130,左转3度5)编勺五,前进

12、速度130,右转3度6)编八，前进速度150,左转9度7)编，匕，前进速度150,右转9度8）编号八，对一个以上的传感器在黑线范围内的情况进行讨论，分为 10种情况，其中两个传感器的情况分为四种情况:1, 2传正由器在黑线范围内，小车右转134芝，速度100(2)2, 3传正由器在黑线范围内，小车右转9度,速度1506, 7传正由器在黑线范围内，小车左转9度,速度150(4)7, 8传正由器在黑线范围内，小车左转134芝，速度100另外，三个传感器的情况分为四种:1)1, 2, 3传次奏器在黑线范围内，小车左转13居t,速度1002)2, 3, 4传次奏器在黑线范围内，小车左转9度,速度150

13、3)6, 7, 8传次奏器在黑线范围内，小车右转13居t,速度1004)5, 6, 7传次奏器在黑线范围内，小车右转9度,速度150四个传感器分为两种情况：(1) 1, 2, 3, 4传感器在黑线范围内，小车左转13度，速度100(2) 5, 6, 7, 8传感器在黑线范围内，小车右转13度，速度100主程序:主程序对单个传感器的检测情况讨论，分为 7种情况: 1）当3或4传感器在黑线里时，小车直行，速度为 2002）当1传感器在黑线范围内时, 3）当2传感器在黑线范围内时, 4）当3传感器在黑线范围内时, 5）当6传感器在黑线范围内时, 6）当7传感器在黑线范围内时,小车右转13度，速度10

14、0小车右转9度，速度150小车右转3度，速度130小车左转3度，速度130小车左转9度，速度1507）当8传感器在黑线范围内时，小车左转13度，速度100里事实验心得通过此次的设计制作，使我们更加认识到了动手能力和理论知识的重要性， 而理论与实践的结合更是重中之重。当然，我们也深刻地认识到我们的不足，由 于自身理论知识的欠缺和动手能力的不佳在工作中频频受阻，走了好多弯路，虽 然在制作过程中不可避免地遇到很多问题，但是最后还是在老师以及同学的帮助 下圆满解决了这些问题，实现了整个系统设计与最后调试，相关指标达到预期的 要求，很好地完成了本次设计任务。经过多次的修改和调试测量，本设计基本符合设计要求，由于受人为因 素和软硬件的限制，系统难免不了带来一些误差，但通过调节和精确计算可以减 小误差，并且在不断的摸索前进中我们学到了很多东西。特别