B3-3综合能力实训项目机电类项目设计报告(机电)..docxVIP

综合能力实训项目 项目设计报告（机电类）项目名称： 超声波避障小车 指导教师： 左义海、王姝、侯英杰 项目成员：姓名赵志东学号122022406班级1220224姓名胡东鹏学号122027135班级1220271姓名党左华学号122027319班级1220273姓名庞 烜学号122027313班级1220273姓名王培森学号132073121班级1320731太原工业学院工程训练中心2015年6月5日目录综合能力实训项目课程任务书21设计说明32机械部分设计33控制部分设计33.1 控制系统原理图33.2系统硬件选型33.3控制系统软件设计34调试与测试34.1调试34.2结论35费用35.1材料清单35.2标准件清单35.3总造价表36作品照片及项目组成员照片37课程总结3附件1：综合能力实训项目成绩评定表3附件2：学生成绩登记表3综合能力实训项目课程任务书项目名称超声波避障小车项目组号B3-3指导教师左义海、王姝、侯英杰E-mail联系电目组学生人数5项目内容：（包括功能描述、完成内容、技术要求、原理图等）1、功能描述：从网上购买小车所需的轮子底板等自行组装，在小车上加装传感器等设备，实现对小车前方探测物的测量以及对小车运行位置速度进行实时监测，并且将数据传送到单片机上，由单片机进行分析并且将下一步小车所需要做的指令传送给小车实现对小车的实时控制。2、完成内容：所用元件的选择，超声波模块，电机驱动模块，单片机控制系统选择以及期间各个模块可能需要的系统编程，到后期小车所需的组装测试，完成电路的设计工作设计程序流图并且完成元器件的编写调试程序硬件连接调试完成实验项目。3、技术要求：需要通过超声波避障模块进行实地检测，对此模块能否正常进行避障进行验证，并在后续工作中进一步完善。项目组成员及工作任务分配（序号1为项目组长）序号班级姓名工作内容联系方志东整理项目并协助装配小车1873414494221220271胡东鹏程序代码编写并协助装配小车1823410141831220273党左华机械装配图的绘制并协助装配小车1538346371341220273庞 烜程序流程图以及组装元件的采集1538346371951320731王培森设计说明书的编写以及元件种类查找并协助装配小程指导组审批意见年 月 日1 设计说明1.整体设计方案：通过组装简单小车并在其上加装传感器等设备，实现对小车前方探测物的测量以及对小车运行位置速度进行实时监测，并且将数据传送到单片机上，由单片机进行分析并且将下一步小车所需要做的指令传送给小车实现对小车的实时控制。2.超声波避障方案论证：采用多方向测距来实现避障，分别在小车车头的左中右三个部位安装超声波探测器，通过对比三个方向所测出来的数据确定小车所在的位置，再通过调节小车左右转速实现障碍避让。3.系统控制模块设计方案：采用STC89C52单片机，通用I/O接口多，不需要扩展，而且控制指令挺简单。4.直流调速设计方案：Vm系统是当今直流调速的主要形式之一，他可以是单相双相或者说更多相，半波全波半空全控等类型，可以实现平滑调速，Vm缺点是晶闸管的单相导电性，他不允许电流可逆性，给系统的可你运行造成困难，另一个就是运行条件要求高，维护麻烦，最后当系统采用低速运行时，其会产生谐波电流给系统造成不可预测的麻烦。采用晶闸管直流斩波器与整流电路不同的是：晶闸管工作不受相位影响而是通过开关控制的，当晶闸管被触发导通时，电源电压加到电动机上，当晶闸管断开时，直流电源与电动机断开，电动机经过二极管续流，俩端电压接近于零，脉冲宽度调制PWM，脉冲周期不变，只改变晶闸管的导通时间，即通过改变脉冲宽度从而进行直流调速。PWM系统调速有以下优点： 1）由于PWM调速开关频率比较高，紧靠电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，系统低速运行平稳，调速范围较宽，可达到1:10000，由于电流波形比vm强，在相同的平均电流下，电动机的损耗和发热都比较小。2）PWM是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术，尤其是对电机的转速方面，可以大大节省能量，PWM具有很强的抗造性能，且具有节能省钱的优势。模拟控制电路有以下缺点，模拟电路容易随时间漂移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等，而在用了PWM技术后，避免了以上麻烦，而且实现了数字方式控制模拟信号，可以大幅度的降低功耗。3）根据以上比较，以及受控电机的容量以及直流调速的发展方向，采用ｈ型单极性可逆性PWM变换器进行调速。2机械部分设计零件图3控制部分设计3.1 控制系统原理图图3-1 系统原理图3.2系统硬件选型1）电源转换模块图3-2 电源转换模块直流1.5V至35V电压连续可调，高效率