双轮自平衡小车设计报告(3)

2018-11-22 21:13

6、可单独控制一台步进电机 7、PWM脉宽平滑调速 8、可实现正反转 9、采用光电隔离

使用直流/步进两用驱动器可以驱动两台直流电机。分别为M1和M2。引脚A,B可用于输入PWM脉宽调制信号对电机进行调速控制。(如果无须调速可将两引脚接5V,使电机工作在最高速状态,既将短接帽短接)实现电机正反转就更容易了,输入信号端IN1接高电平输入端IN2接低电平,电机M1正转。(如果信号端IN1接低电平, IN2接高电平,电机M1反转。)控制另一台电机是同样的方式,输入信号端IN3接高电平,输入端IN4接低电平,电机M2正转。(反之则反转),PWM信号端A控制M1调速,PWM信号端B控制M2调速。

可参考下图表:

输入PWM信号改变脉宽可调速 电机 旋转方式 控制端IN1 控制端IN2 控制端IN3 控制端IN4 调速端A 正转 反转 停止 M2 正转 反转 停止 其实物图如下:

高 低 低 / / 低 低 高 低 / / 低 / / / 高 低 / / / / 低 高 / 高 高 高 / / / 调速端B / / / 高 高 高 M1

L298N电机驱动模块实物图

6、LCD1602显示模块

此模块主要用来显示自平衡小车的各种参数,如倾斜角、瞬时速度、瞬时加速度等。同时也可以观察可调参数,这些参数可以用按键输入,通过LCD1602显示出来,方便自平衡小车参数的观察与更改,达到高效调速的目的。

其实物图如下:

LCD1602实物图 其与单片机系统组成的原理图如下:

单片机控制系统及1602显示模块

相应的PCB布线图如下:

其详细资料如下:

1602LCD 分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为 HD44780,带背光的

比不带背光

的厚,是否带背光在应用中并无差别 1602LCD 主要技术参数: 显示容量:16×2 个字符 芯片工作电压:4.5—5.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 引脚功能说明

1602LCD 采用标准的 14脚(无背光)或 16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表 10-13 所示:

编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读/写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 表 10-13:引脚接口说明表 第 1 脚:VSS 为地电源。 第 2 脚:VDD接 5V正电源。

第 3 脚:VL为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对

比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚:RS 为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第 5 脚:R/W 为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当 RS和 R/W

共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号,当 RS 为高电平 R/W为低电平时可以写入数据。

第 6 脚:E端为使能端,当 E 端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。 第 7~14脚:D0~D7为 8 位双向数据线。 第 15脚:背光源正极。 第 16脚:背光源负极。

LCD寄存器的选择 E R/W RS 功能说明 1 0 0 写入命令寄存器 1 0 1 写入数据寄存器 1 1 0 读取忙碌标志及RAM地址 1 1 1 读取RAM数据 0 X 不动作 LCD指令表 控制线 数据线 指令功能 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 清除屏幕 清除屏幕,并把光标移至左上角 光标回到原0 0 0 0 0 0 0 0 1 x 点 光标移至左上角,显示内容不变 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 设定进入模I/D=1:地址递增,I/D=0:地址递减 S=1:开启显示屏,S=0:关闭显式 示屏 0 0 0 0 0 0 1 D C B 显示器开关 D=1:开启显示幕 C=1:开启光标 B=1:光标所在位置的字符闪烁 0 0 0 0 0 1 S/C R/L x x S/C=0、R/L=0:光标左移;S/C=0、R/L=1:光标右移 S/C=1、R/L=0:字符和光标左移;S/C=1、R/L=1:字符和光标右移 0 0 0 0 1 DL N F x x 移位方式 DL=1:数据长度为8位,DL=0:数据长度为4位 N=1:双列字,N=0:功能设定 单列字;F=1:5x10字形,F=0:5x7字形 CG RAM地址0 0 0 1 CG RAM地址 设定 将所要操作的CG RAM地址放入地址计数器 DD RAM地址0 0 1 DD RAM地址 设定 将所要操作的DD RAM地址放入地址计数器 忙碌标志位0 1 BF 地址计数器内容 BF 读取地址计数器,并查询LCM是否忙碌,BF表示LCM忙碌


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