自动循迹小车设计.docVIP

电气工程学院 创 新 设 计 说 明 书 题目： 自动寻迹小车 学院(系）： 电气工程学院 年级专业：09级电力（3）班 学 号： 090103030139 090103030125 090103030155 学生姓名： 张佳林 李香霖 侯小虎 电气学院创新设计（论文）任务书 学 号 090103030139 090103030125 090103030155 学生姓名 张佳林 李香霖 侯小虎 专业（班级） 09级电力 （3）班 设计题目 寻迹车 设 计 技 术 参 数 1 掌握红外检测原理，测量路径走向； 2 合理设置电机控制周期； 3 掌握PWM电机调速原理。 设 计 要 求 1 最多选用三个红外寻迹模块； 2 主板选用MSP430或STM8均可； 3 驱动采用L9110模块。 工 作 量 较大 工 作 计 划 1 学习和掌握IAR软件的使用，了解一下STM8单片机的基本知识。 2 系统学习IO端口、定时器、中断的应用，结合相关例程熟悉相关库函数和对应的寄存器。 3 按照任务书要求编写程序，结合相关模块检测程序，观察寻迹车能否寻迹前行。 4 根据寻迹车的运行情况调试程序，直至寻迹车可以正常运行。 参 考 资 料 1 光电检测技术； 2 直流电机调速原理； 3 相应的微处理器原理及应用。 目 录 摘要 引言 PWM控制直流电机原理 3.1 PWM基本原理 3.2 实现方法 寻迹车硬件部分 4.1 单片机部分及PWM管脚输出 4.2 电机驱动部分 4.3 红外检测及寻迹部分 寻迹车软件部分 5.1 程序流程图 5.2 源程序 总结 实验心得 参考文献 第一章 摘要 这是一种基于stm8单片机的小车寻机系统，该系统采用两组高灵敏度的红外线探测装置，对路面上的黑色轨迹进行探测，并利用stm8软件生成pwm1波，通过调节占空比来改变两台发电机的平均电压，从而改变小车的速度，经测试，该系统可以平稳地跟踪给定的路径，能够达成我们的预期目的。 第二章 引言 当今世界，传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，机械，电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，“智能“这个词也已经成为了热门词汇。现在国威的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平，特别是日本，比如日本本田制作的机器人，其模仿人双足走路已经做得十分逼真，而且具有一定的学习能力，还据说其智商已达到六岁儿童的水平。 毋庸置疑，机电一体化人才的培养不露是在国外还是在国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛，比如：亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛、全国大学生“飞思卡尔“杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是，国内不论是在机械还是在电气领域，与国外的差距还是很明显的，所以我们更应该加倍努力，为赶超国外而努力。 这项设计是以小车模型为基础，采用stm8芯片为控制核心，实现能够自主识别黑色引线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。 第三章 PWM控制直流电机原理 3.1 PWM基本原理 PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一种电压调整方法。PWM可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制等。在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度逐渐减少。只要按一定规律，改变通、断电的时间，即可让电机转速得到控制。当我们改变占空比时，就可以得到不同的电机平均速度 ，从而达到调速的目的。严格地讲，平均速度 与占空比并不是严格的线性关系，在一般的应用中，可以将其近似地看成线性关系。3.2 实现方法 PWM信号的产生通常有两种方法：一种是软件的方法；另一种是硬件的方法。本实验用STM8以软件的的方式