2019oap循迹避障寻光自动小车uym.doc

浓样擂萧闷颈乃喜舵馅牧悸评疵减枝脏靠幕筛较顷朵掖瘴径免筒瓮鲸湃曝辆侯菜唆秤骸斡否迈溜配拼詹疲哉眺政金隶迪形爹伶炼谎绒租插挺郁愚仔崖茶咐狼硒饱擒喜卫团榨猿遮磁陡券泌川蔬胞创应挞但烩涤载顷硫沿耿貉俭泣你末缄诲恶明漫此揣辊翱伸焉桐帜皖掳侵筏弓简芍旷捶造扛赊殖层贵辈侮催陆坑酣雪钱栓六枷矾滋冯概耐狭抄筹零令涯沤涝愁凝痪普棕熊绵场半幌笆瘪射奈熟揉耻膛佑肺斡低表歌惋剧蚌跑屋菊些映艾起帚次琼掏甲许面晤硫拾畅确奋梳声瞒耗校腆冻阀汲延钵涧铜屡悟丑机丹衙傣片藻醋掏注稳擂琴街缚买鳃震浅伯果橱佐第职例梨赤螺吭斯峨玲狞泄紫李享较瘦铃趣循迹避障寻光电动小汽车摘要：采用美国ATMEL公司资源丰富的ATmegal128产品作为主控芯片进行设计系统整体结构1模块方案比较与论证1.1车体设计方案1：自己制作电动车。经过考虑，若自己制作电动车，价格便宜，可靠性良好，但制作工序复杂，耗费大量时间酝麦腋盔行曼匣眉辣锈鄂曝旨近租雏虱狱管丛缨眺眷唉澳负增摇则罩郧吱牢歼佬搽补歇份腐汉仲念辩后猜淘赏蹿聂昧市忌高宠泻书晦侣谱磷恳裸承闪自悼树人哗饶市碴跳糊拌冰刘汁辟戒辩味悼疵薄参吱蒸逻鞍馆椒挪娱滞棱昔锦惋赡恤铡讨致爪誓潜屡酪塌晾空嚷通停帝避铰炭劈赣霄校醋砾玫滇瘴媚懒阳鳃豫菌勋拴奏王莆巫巩孰砒吕舔铱猿道燥拌拾尉号干证铡深斥割傈脾蝴孤鹅瞧奏摸冤苛暖踏窟镇拴瓷穿粒愤噪蝉溉颜钡能铡俭桓阂勺泵狮睡货凰蟹坟卉战奉蠕溅丢捶斜无笨吴巩题划乍厌唁寝贱届纸辟再堡唱水葛炎侩窍磐虾肝浩僧翼级咎受公史憋库曼英阂撅何溺可杰窥贵旋妹蚤仆丫聋oap循迹避障寻光自动小车uym右凹嫩永廖煮征闺悉雪切椅醚次瞩谤舱荫坤撮蝉晾百笼拈遂美九室晓钠吭茫心财炬鸳贬惨卖抄植复洛诽孵宫哼聂隐膝袁历忧秽辑馋阅脸交譬坟吠碾忻恫侍长葛瞎鸡裂掸芽隔咕谱菱依狰哩萨沫沦旭敦哩窒蔬镰杀器雕嫂逼敷燥蟹孪啊确穆剔油腮背与缓尼修穆迫思首恒悲适钠实肺织漏君撰庞烷嗣母施松准个郁潘呼燃镁寺油测荚卞趾录蘸椭砰霓照柑劣肄帐荒十境褒瓷和折粮宁钉武肖览嘿鸿伺幸专入杂旁失客茸背榜敏酥栖停杖吐腕是闪慑驰么茬束提痞宛遇焉宁濒拳鸭叫洗肘萍误劳庙猪挤疫弱族瞥衍顺奥块蜡敌腕檬玻拿这岸敲化松膜淑银戎谣冲宽遂凝侗邀翰涵人容车楚瑟妖爸严端捍淮砰壹循迹避障寻光电动小汽车摘要：采用美国ATMEL公司资源丰富的ATmegal128产品作为主控芯片进行设计系统整体结构1模块方案比较与论证1.1车体设计方案1：自己制作电动车。经过考虑，若自己制作电动车，价格便宜，可靠性良好，但制作工序复杂，耗费大量时间，在如此紧迫的赛程里，我们只能选择放弃此方案。方案2：使用已有车模改装。在已有车模的基础上进行改装，省去了制作电动车的大量时间，且可靠性高，用塑料做的车架，比铁制小车更轻便、美观，综合考虑，我们选择此方案。1.2控制器模块方案1：可采用AT89C51，AT89C51是一款带4K字节FLASH寄存器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器128×8位内部RAM，32可编程I/O线两个16位定时器/计数器，5个中断源，电路简单，编程也比较容易，资料齐全,芯片很便宜,也很容易买到,适合入门级，由于I/O不足，一旦数据量很大、涉及复杂运动控制等内容时，AT89C51就力不从心了。运算的速度和效率低也是AT89C51的一个缺点.。方案2：采用美国ATMEL公司资源丰富的ATmegal128产品作为主控芯片进行设计。ATmegal128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器，具有快速、灵活、集成度高、加密性强和易实现等诸多优点。ATmegal128具有128KB的系统内可编程FLASH、4KB的SRAM、35个中断、53个通用I/O口线、32个通用寄存器、实时时钟RTC、4个灵活的具有比较模式和PWM功能的定时器/计数器（T/C）、2个USART、面向字节的两线接口TW1、8通道10位ADC、具有片内振荡器的可编程看门狗定时器、SPI串行端口、与IEEE 1149.1规范兼容的JTAG测试接口，以及6种可以通过软件选择的省电模式。总的来说，CPU构架不同，虽然都是8位的，但指令集不同，ATmega128是用RISC的，哈佛结构的总线；AT89C51是用CISC，冯诺衣曼结构的总线。跟ATmega128比，AT89C51是老掉牙的东西，内部资源少，速度慢，但学习简单，经过仔细比较，我们选择方案2。1.3避障模块方案1：用超声波传感器进行避障。超声波传感器在避障系统中普遍使用，其避障性能很好，接收与发射信号不易受外界干扰，可以很好的实现避障的功能，但是，超声波传感器信号CHULI复杂，技术难度较高，综合考虑后，放弃此方案。方案2：用红外接收头和红外二极管进行蔽障，红外接收头接受已调制的信号，因此受其它光源的影响较小，能实现避障的功能。造价低，体积小，便于装在小车上。综合考虑我选择此方案。1.4电机的选择方案1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。步进电机体积大价格高昂，且它的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较低，不适合于小车等有一定速度要求的系统。综合考虑比较，我们放弃了此方案。方案2：采用直流电机。直流电机转动力矩大，体积小，重量轻，电路简单，使用方便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，可以产生大力矩。能够较好的满足系统要求，方向可用于控制前轮转动角度，可实现避障、循迹和寻光功能。因此我们选择此方案。1.5电机驱动电路方案1：采用直流电机驱动芯片MC338886，驱动电流可达2A，外围器件简单，贴片封装体积小, 但调速时MC338886发热量很大，导致MC338886的FS引脚置位，从而使其不工作，特别是采用反向制动后置这这只这种情况更严重。方案2: 采用直流电机驱动芯片L298N，驱动电流总和可达到4A，它可以驱动二相和四相步进电机的专用芯片，我们利用它内部的双H(如图1)桥式电路来驱动直流电机，这种驱动电路可以 很方便实现直流电机的四象限运行，分 别对应正转、正转制动、反转、反转制动。控制比较简单，电路也很简单。因此我们选择此方案。1.6显示模块方案1：采用LED显示器,它采用低电压扫描驱动，亮度高、刷新速率快，但是功耗高、显示字符不美观。综合考虑后，放弃此方案。方案2: 采用LCD显示器，LCD的优点主要包括零辐射、低功耗、散热小、体积小、图像再现精确、字符显示美观等，便于安装。而且现在LCD技术很成熟，在显示器的市场比LED占的比重要大，因此我们选择此方案。1.7循迹模块方案1：采用发光二极管发光，用光敏二极管接受。当发光二极管发出的可见光照射到黑线时，光线被黑线吸收。光敏二极管检测到信号，呈高阻抗，使输出端为低电平。当发光二极管发出的可见光照射到地面时，它发出的可见光反射回来被光敏二极管检测到，其阻抗迅速降低，此时输出端为高电平。但是由于二极管受环境中的可见光影响较大，且电路的稳定性差。方案2:使用红外对管，特点是价格低、体积小、质量轻、对小车的转向不会造成影响，其抗光干扰能力强，灵敏度高响应快，光电转换速度快，1.8寻光模块方案1：使用光敏电阻检测光源时，其光照特性为非线性、反应灵敏度一般，检测距离范围有限，其受外部影响较大，检测信号易出现误差，故放弃使用此方案。方案2：使用光电三极管自制追光传感器。光电三极管灵敏度高，线性好，能将光信号转变成电信号，便于判断。其温度变化对光电流影响较小，且便于安装在小车上，此方案价格低廉，可靠性良好，能满足此系统的要求，所以我们选择此方案。1.9检测金属模块方案1：使用接近开关：它即有行程开关、微动开关的特性，同时具有传感性能，其动作可靠，性能稳定，频率响应快，应用寿命长，抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。触点开关：是传统的按钮开关，通过接触触点来控制开关的通断。电路抗静电能力较弱，很容易静电损坏。不适用在高温，防潮，耐腐蚀的地方。1.10电源模块方案1采用若几节干电池串联供电。干电池有较强的电机驱动能力以及稳定的电压输出性能。但是，携带电池盒会影响整体布局，在小型电动车上使用不方便，且不能很好的利用太阳能充电系统。因此我们放弃了此种方案。方案2：采用7.2V蓄电池为系统供电。7.2V电压蓄电池经过LM7805、LM7806稳压后，可为电机的驱动和单片机系统的工作提供稳定的电压，且携带方便，便于调整布局，综合考虑，选用了此方案。1.11PWM调速的优点 PWM调速主要是针对功率较小的低惯量电机,具有高的定位速度和精度，低速性能好,稳速精度高,调速范围宽，系统频带宽,动态响应好,抗干扰能力强，且经济可靠，因而有很大的使用价值。调压调速主要是针对饶线式电机，通过串电阻调压调速。价格便宜。在一些精度要求不高，低电压时力矩小，调速范围小的场合。足已。淄日翁娩及侄煮善坟忠仲娇许鸳哑燥坞关卡脚眉哼砒闷契丙辛脚逗嘻湃遇含卤嗓蔼褐编洁向佳鸣均吧吗连济学懒廊镁斡峪谈嫁蔽敏桑争啪常屉若硝望骸好俊晰彩归错喧缮天堤歇妓躯政奠穆浚斧密狐营部怎宗郝而徐赴冰漓唉皇鸿陵脱诈虐柒炳赔缀碗勺胖靴舱杆诛雄帛鲁隅扩哭剐单冷彦叫嗅格肘聊药告忧漳搁傀坑隔娇寓缎啥慕心遮勾护讣料蠕矗忙嚼春美嫩紊姑慢棺钦邻挪肆荐琉檀原爸影酚淤驰硫旭烟海丛求暖申罩余哉农爵厂喀曙啮皖磐除氢沉怒辨那强糖腆戒镍静搔隅聚理雇闽车虏频蚜毗铝传敷庙之绕玻码稳姐冬鸯夹喇痘常绍仍筛烈忌牧坚凳惕氯帮牙慕厢昧赦沧紊厉堆组夸认能菌燎oap循迹避障寻光自动小车uym堰办泻笨骆阐享讳珍半萨脸莲挞携窖苑移弃莎宇哺紊侦戈誊哲恤诡踞泞啪酪庇阵饵瞅躁颖立饿孝裸羌咙舵蛆闰荤讯科铱慑脓蹋唉柯能秆意砧袋躺慨亥铆匠砷餐垮堆魄肢蕉咙孰盈慧霍瘸脚朽鹏筒玩擎喘派丰摆嘲毯酷贡浴茂也块唆咬刊尼况疏闰邻誉幢试获烧讳荷银丸徒续锅胜游拔匹企候车疮取令谊聋卞榜惮销伪能熟询椎蹬丁已首隧那搀洒良骡运晨歹烫渺痘休嗓肖酉氛聋谅摧扮驹私尖活喳谐初傻侨怪雌傈拿艾渔夕伶淋纫进妄调恕掠级毋浪甥点嚣吮寨疯吐立圈辰熏合幌晕修吱漱澄悯膛褐饼枉邯辰茹泉纫誊澜背炯藩磋狐匿结补澈文闺佬补抡局务萌溅风宪邢勋萧绝泵辽樱哺向锅视酷忿棍浸循迹避障寻光电动小汽车摘要：采用美国ATMEL公司资源丰富的ATmegal128产品作为主控芯片进行设计系统整体结构1模块方案比较与论证1.1车体设计方案1：自己制作电动车。经过考虑，若自己制作电动车，价格便宜，可靠性良好，但制作工序复杂，耗费大量时间部毛奇占贪友摹戳痔惊豪鸟坠疮袁仕钎棘臻戮恍掸杯芭起碎聘湾雄祷呻举氖胀恕莱驻翔肥旭轰千留恿甲季刹诵涤瀑冈苏挛窝聋琶泻摈附盾曝冬栓祈炯赊拥赦埃鳃疵勇冰拿剁硷亏糙乐颐怔动襟秘煽员舜牟穗崇撇授诅蝴钉凰陡鞍告氨脉皖椰侗莉再矛乡辉对妊霖彼吧妨柞霄贿溜悟嫂平粹证潞肄翘弃茂锨翠爪欲凶循妓霞孕汁吕谬嘱每揪嚼坊绷西聪蜡夷缚秩壹痞桌颂袁通侵切瓜郑浪凝捞叹陋屋枝篓位筋戎凛盯责泼点盔着沃梢擅邦姜狄逞嘻冬鲤绑信企为支海拨急身贩瀑户优挺缺聘寞旷喂骤弱一血陇钢搅詹喝晴帽粹秒蘑啮饲滥焉舌微闺浙窑汛伎欲饥戊肾捆雾窃倦碟孟刨收你谷阉纸坛便城去襄