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基于AT89S51单片机的智能超声波避障 (5)

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资源描述:
基于AT89S52单片机的智能超 声波避障小车 姓 名:张奔 指导老师:包 一.课题的应用场合 n智能小车是一种能够通过编程手段完成 特定任务的小型化机器人,它具有制作 成本低廉,电路结构简单,程序调试方 便等优点。由于具有很强的趣味性,智 能小车深受广大机器人爱好者以及高校 学生的喜爱。同时在玩具的应用上深受 小朋友的青睐。 二.功能和性能指标 2.1功能:本小车使用AT89S52单片机作为主 控芯片,它通过超声波测距来获取小车距离 障碍物的距离,并且用LED显示出来,当小 车与障碍物的距离大于40cm时,小车会沿直 线前进,当小车与障碍物的距离小于30cm时 ,小车转弯以避开障碍物。在避开障碍物后 ,小车会沿直线前进。 二.功能和性能指标 2.2性能指标: 电机电压:5V 电机电流:1320mA 芯片电压:5V 距离:精确到cm 三.课题的总体框图 四.硬件原理图及总体方案概述 四.硬件原理图及总体方案概述 4.1电源模块: 我们一致选择采用5v的独立的稳压电源。 优点:稳定可靠,且有各种成熟电路可供选用 ; 缺点:各模块都采用独立电源,会使系统复杂 , 且可能影响电路电平。 4.2障碍物测距系统: 方案一:超声波视觉 优点:价格合理,夜间不受影响。易于多目标测量和分类,分辨 率好。缺点:测量范围小,对天气变化敏感。不能直接测量距离 ,算法复杂,处理速度慢。 方案二:激光雷达MMW雷达 优点:夜间不受影响,不受灯光、天气影响。缺点:对水、灰尘 、灯光敏感、价格贵。 探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器,它是利用向目标发 射超声波脉冲,计算其往返时间来判定距离的。算法简单,价格 理。所以我们选择超声波传感器。 4.3显示模块: 方案一:用LCD显示,优点:辐射小、显示内容多 、低耗能、散热 小、显示的画面稳定不闪烁。缺点:不适合做图,图像还原不好 、有可视范围限制 。 方案二:用LED显示,优点:亮度高、成本低,缺点:不能显示汉字 ,显示内容较少。 对于本课题的要求,我们选择LED就可以实现功能了,程序简单,成 本低。 4.4驱动模块: 方案一:采用ULN2003驱动,它是由7组达林顿晶体管阵列和相应的 电阻网络以及钳位二极管网络构成,具有同时驱动7组负载的能力 ,一般用于高速大功率驱动电路。所以我们不采用这个方案。 方案二:采用由双极性管组成的H桥电路(L298N)。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,则效率非常高;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。而且它有更强的驱动能力。L298N有过电流 保护功能,当出现电机卡死时,可以保护电路和电机等。 L298N有过电流保护功能,当出现电机卡死时,可以保护电路和电机 等。所以我们选择L298N。 五.软件设计流程图 六.调试 第一步:检测数码管好坏。写一个简单的程序,P0口送 0xc0,P2口送0x00,观察数码管是否显示正确的数值。多 换几个数试试,观察是否显示正确的数值。 第二步:检测超声波模块。烧好程序,将超声波正对着 墙壁,判断测的距离是否正确。 第三步:将小车组装好,写进程序,用电脑USB口供电 ,且用手遮挡观察小车是否直行和转弯。 第四步:在第三步的基础上用电池供电。观察是否按要 求行驶。 七.效果 n仿真效果图 样机照片
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