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《智能小車實驗報告 智能小車實驗報告》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、智能小車實驗報告摘要為了實現(xiàn)智能小車按照題目要求運動,從指定位置進入規(guī)定區(qū)域,并尋找到障礙物,駛向障礙物,將障礙物推出規(guī)定區(qū)域,并實時顯示障礙物的位置。本實驗系統(tǒng)分為兩個小系統(tǒng),控制端與運動端??刂贫艘詥纹瑱CC8051F020作為控制核心,運動端采用DSP2812作為控制核心。并以無線模塊實現(xiàn)控制端與運動端之間的交流,以實現(xiàn)智能小車按照題目要求運動,并將信息實時反饋給控制端,顯示出來;對于關(guān)鍵的小車運動執(zhí)行元件,經(jīng)過充分比較、論證,最終選用了步進電機,能夠準確定位并且具有瞬間啟動和急速停止的優(yōu)越特性。電機的驅(qū)動是以
2、L298N為芯片的驅(qū)動模塊;小車的電源模塊采用16V的鋰電池供電;通過紅外對管TCRT5000判斷黑線為循跡,實現(xiàn)了小車在規(guī)定區(qū)域上行駛并將信息實時反饋給控制端等功能;并且小車的控制端顯示部分選用LCD12864液晶屏來顯示所需的參數(shù)。最后的實驗表明,系統(tǒng)完全達到了設(shè)計要求,不但完成了所有基本和發(fā)揮部分的要求,并增加了路程顯示、全程時間顯示等創(chuàng)新功能。關(guān)鍵詞:C8051F020單片機、DSP2812、L298N、紅外對管TCRT5000、循跡、LCD12864液晶屏9一、系統(tǒng)方案1.1總體方案設(shè)計 本實驗需要智能
3、小車在規(guī)定的120cm*120cm區(qū)域內(nèi)。從起點位置出發(fā),檢測障礙物所在位置并實施清除動作。在重力感應傳感器控制下實現(xiàn)智能小車的前進,后退,左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn)等操作,控制智能小車行駛到障礙物位置,并且停留至少3秒鐘,給出聲或光的信號。然后將障礙物推出規(guī)定區(qū)域。為了完成實驗要求,控制端在單片機控制下,顯示模塊,重力傳感器模塊、無線通信模塊的協(xié)同配合,共同完成控制端的工作。運動端以DSP2812為核心,超聲波模塊、紅外避障模塊、驅(qū)動控制模塊、循跡模塊和電源模塊的統(tǒng)一調(diào)配下,讓小車符合條件的行駛、通信、并清除障礙物,完成整個實驗
4、?! 「鶕?jù)實驗要求,我們設(shè)計的總體方案為控制端以SiliconLaboratories公司生產(chǎn)的單片機C8051F020為控制核心,運動端以TI公司新推出的功能強大的32位定點的DSP2812為核心,采用步進電機和LM298芯片控制小車運動,用鋰電池提供16V電壓,用TCRT5000保證小車能在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)正常行駛,并以超聲和紅外共同確定障礙物位置,并在遠程控制端通過重力傳感器控制小車的前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)等功能,將障礙物推出指定區(qū)域。并用無線通信實現(xiàn)遠程控制端和運動端之間的交流。1.2總體方案比較方案一:以C8
5、051F020單片機作為控制端核心,DSP2812作為運動端的核心,并通過超聲波測定障礙物的位置,用TCRT5000防止智能小車沖出區(qū)域,用步進電機精確定位小車行駛的距離,并以無線來使控制端和運動端通信。以此來實現(xiàn)將障礙物推出規(guī)定區(qū)域。方案二:以C8051F020單片機為控制端和運動端的核心,用TCRT5000來保證小車在規(guī)定區(qū)域正常行駛。使用無線來實現(xiàn)控制端和運動端的交流,使用超聲模塊來檢測障礙物,并將障礙物推出區(qū)域。由于DSP2812具有強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度,十分符合實驗中的對于步進電機以及坐標控制。所
6、以我們采用第二個方案。1.3各個部分模塊方案比較與論證(1)控制端核心控制器模塊 控制端的控制器是實驗中的控制核心部分,它用來控制智能小車的前進后退等動作,又要顯示相關(guān)信息。所以,一個合理的控制中心必不可少的。方案一:采用SiliconLaboratories公司的C8051F020單片機對電動小車進行控制。C8051F020單片機的功能比較強大。片內(nèi)含CIP-51的CPU內(nèi)核,它的指令系統(tǒng)與MCS-51完全兼容。其中的C8051F020單片機含有64kB片內(nèi)Flash程序存儲器,4352B的RAM、8個I/O端
7、口共64根I/O口線、一個12位A/D轉(zhuǎn)換器和一個8位A/D轉(zhuǎn)換器以及一個雙12位D/A轉(zhuǎn)換器、2個比較器、5個16位通用定時器、5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)/定時器陣列、看門狗定時器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器等部分。C8051F020單片機支持雙時鐘,其工作電壓范圍為2.7~3.6V(端口I/O,RST和JTAG引腳的耐壓為5V)。與以前的51系列單片機相比,C8051F020增添了許多功能,同時其可靠性和速度也有了很大提高。而且價格適中,各種功能也易于實現(xiàn)控制。9 方案二:采用STC公司的STC89C52R
8、C。其價格便宜,應用廣泛,但是功能單一,需要添加多個附加的模塊,實現(xiàn)較為復雜;運行速度一般,抗干擾能力不是很強。通過對以上兩種方案的比較,我們選擇了方案一,方案一采用的C8051F020單片機功能強大,價格適中,應用方便,是個合理的選擇(2)運動端核心控制器的選擇方案一:采用C8051F020單片機,該微處理器具體情況同上。方案二:采用DSP2812微處理器