传感器模块:集成好的红外循迹传感器、杜邦线如干
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将上面的器件合理布局,用胶固定在小车车模上,对于红外对管的固定不能太牢固,为了以后调试小车方便。
4.2小车的硬件测试
将组装好的小车按模块用导线连接好,首先进行的是电源的测试,将电池安装好,用导线连接到7805稳压模块,用万用表测试输出是否为+5V,是否稳定。此模块是关键,如果电压不稳定或者输出高于+5V,很可能会造成后面期间的烧毁。
待电源模块测试完毕后,将整个小车线路用杜邦线连接好,给小车上电,首先测试的传感器模块,用黑色的胶带感应红外对管,看传感器部分的发光二极管是否被点亮,如果能,则成长,如果不能可能是红外对管有问题(在安装红外对管时要注意正负,在实际操作过程中由于没有意识到这点,将一对红外对管烧毁)。
对于电机驱动模块的测试则需要按照该模块所带参数用万用表测量,看是否所测数据在参数范围内,模块集成好的发光二极管是否能被点亮。
对于单片机模块的测试主要是测试复位模块和晶振模块: 复位模块的测试:
复位不正常也会导致系统不能工作。如果复位引脚始终为高电平,系统将始终处于复位状态;如果始终为低电平,不能产生复位所需的高电平信号脉冲,则系统
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也可能无法正常工作。单片机正常工作时,RST复位引脚应为0V,按下复位按键时,复位引脚为高电平5V左右[11]。
晶振模块的测试:
在系统通电的状况下,用万用表的直流电压档(20V),分别测量XTAL1和XTAL2引脚的电压,看是否正常。
结 论
本课题研究的内容主要是以智能小车的循迹系统为主。从对课题的一无所知到查资料有了初步的概念再到各模块定型最后小车的组装调试,是一个不断探索新不断学习的过程。在这个过重中自己也犯过很多错误,比如拿到红外对管没有分清正负极就进行安装,将一对对管烧坏,在单片机安装的过程中,不小心将单片机烧坏,这些都是自己一时的疏忽造成的,在错误中不断的学习到了新的知识和经验。在完成硬件设计的过程中进一步熟悉了Protel99se原理图的绘制,对以后的学习大有帮助。
本课题使用了3个光电传感器来探测周围环境进行循迹,同时对采集到的数据信息进行融合。取得了以下成果:
(1)小车可以实现按照预定轨道在无外部环境影响或改变时,小车将一直沿着黑色标记线运动。
(2) 经过多次的测试证明,传感器的安装位置和传感器离地面的距离对小车的采样效果影响很大,最后确定三个传感器分布时不能在一条线上,由于传感器不在同一直线上,故小车转弯时,左右两边后部的传感器有较大的采样空间,两边前端的传感器则对采集的信号有更好的前瞻性。小车的不足是速度太快是可能会因为太快不能准确的循迹,容易脱离轨道。
(3)在设计过程中使用了方便实惠的单片机开发板,各管脚都是直插式的,小车保留了扩展功能。循迹小车在完成设计预想的前提下,主要考虑了车体结构设计的简单化,降低了制作成本,使之更具有普及性。由于设计要求并不复杂,没有在电路中增加冗余的功能,但是保留了各种硬件接口和软件子程序接口,方便以后的扩展和进一步的开发。
(4)各模块复杂的电路都是采用了现成的线路板,要比自己手工焊接的稳定很多,并附有发光二极管的指示功能,方便差错。同时也使下车更加有美感。
智能循迹小车属于应用开发项目,涉及了多种学科,由于本课题的试验性还不
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完善性。智能循迹小车在以下两个方面还有提升的空间:
(1)环境信息采集功能:比如说可以采集环境的温度,完善环境信息采集的实时性和完整性。
(2)增加避障控制功能:包括避障的精确性和灵活度这两个指标。 (3)速度显示功能:加数码管显示小车的速度。
致 谢
参考文献
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单片机最小系统原理图
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