电子器件等,使得电机负担较重。为使小车能够顺利启动,且运动平稳,在直流电机和轮车轴之间加装了三级减速齿轮。
电池的安装:将电池放置在车体的电机前后位置,降低车体重心,提高稳定性,同时可增加驱动轮的抓地力,减小轮子空转所引起的误差。简单,而三轮运动系统具备以上特点。
电源模块
方案一:
采用实验室有线电源通过稳压芯片供电,其优点是可稳定的提供5V电压,但占用资源过大。 方案二:
采用8支电池双电源分别给单片机与电机供电。 所以,我选择了方案二来实现供电。
三、硬件设计
总体设计
设计一个直流电机小车系统,用L298N驱动电机,可加减速调节;用红外发射和接收传感器控制小车在规定区域行走,用红外传感器实现壁障,用霍尔传感器实现薄铁片的检测,用光敏电阻实现探测光源。
主板设计框图如图。
循迹红外对管 复位电路 Stc89c51 避障红外对管 报警电路 时钟电路 电机驱动
图 主板设计框图
驱动电路
电机驱动一般采用H桥式驱动电路,L298N内部集成了H桥式驱动电路,从而
可以采用L298N电路来驱动电机。通过单片机给予L298N电路PWM信号来控制小车的速度,起停。其引脚图如,驱动原理图如图。
图3.2 L298N引脚图
图 电机驱动电路
信号检测模块
在该模块利用红外探测法。红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色地面时发生漫发射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇
到黑线则红外光被吸收,则小车上的接收管接收不到信号,再通过LM324作比较器来采集高低电平,从而实现信号的检测。避障亦是此原理。电路图如图。
市面上有很多红外传感器,在这里我选用TCRT5000型光电对管。
图循迹原理图
主控电路
本模块主要是对采集信号进行分析,同时给出PWM波控制电机速度,起停。以及再检测到障碍报警等作用。其电路图如图5。
图 主控电路
四、软件设计
主程序框图
启动 避障 循迹 N N 是否检测到停止线 Y 停止
图 主程序框图
电机驱动模块
void goahead() { s1=1; s2=0; s3=1; s4=0; }
void goback() { s1=0; s2=1; s3=0; s4=1; }
void turnleft() { s3=1; s4=0; }
是否检测到障碍 Y