集合几智能车文献综述有51单片机的飞思卡尔的

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1、集合几篇智能车文献综述(有51单片机的-飞思卡尔的) 作者: 日期:CQWU/JL/JWB/ZY012-13重庆文理学院本科生文献综述情况表毕业论文(设计)题目基于MCS-51单片机智能小车控制器设计与实现学 生 姓 名何建英学 号2002468006系(院)、专业物理与信息工程系电子信息科学与技术专业年 级2002级研究方向单片机控制指导教师曾祥伦参考文献情况国内 15 篇,国外 1 篇,共计 16 篇收集参考文献时间2006年01月 至2006年03月列出收集的参考文献(阅读量不少于15篇且至少含1篇外文文献)1 曹明扬,单片机发展动向及市场预测M,计算机世界,1996No12 吴炳胜,王

2、桂梅等编著, 80C51单片机原理与应用M,冶金工业出版社,20013 陈光东,赵性初,单片微型计算机原理与接口技术M,武汉:华中理工大学出版社,19934 何立民,单片机技术的现状与未来J,中国计算机报,1995No305 王新贤,实用计算机控制技术手册M,济南:山东科学技术出版社,1994:6917526 余永权,江明慧,黄英.单片机在控制系统中的应用M,北京:电子工业出版社,2003.107 靳桅,潘育山, 邬芝权.单片机原理及应用C51编程技术M,西南交通大学出版社, 2004. 38 陈汝全,电子技术常用器件应用手册第二版M,北京:机械工业出版社,2000.109 杨建宁,单片机对步

3、进电机升降速控制M,中小型电机, 199710 雷海波,用微机和单片机控制步进电机的走动M,微计算机信息, 2000.11 魏庆福,全新的工控机标准化平台Compact PCIJ,计算机世界,1999No712 吉雷,Protel 99从入门到精通,西安电子科技大学出版社J, 2000,1013 高鹏年、安涛、寇怀成,电路设计与制版M,人民邮电出版社,200014 韩飞鹏,单片机的开发方式M,中国计算机报,1995No3015 尹勇、王洪成,单片机开发环境uVision2使用指南及USB固件编程与调试M,北京:北京航空航天大学出版社,200416 M. J Potasek andGP. Agr

4、awal,Single-Chip microcomputer data / Prepared by Technical Information Center. IEEE J.Quantum Electron, 1995, Vol. 3l, No. I, 183-189文献综述内容:1 引言随着现代科技的飞速发展,单片机已经在各个领域得到越来越广泛的应用。单片机由于体积小,功耗低两个基本特征,在通讯,家电,工业控制,仪器仪表,汽车等产品中都可以看到单片机的身影。单片机技术也随着集成电路技术的进步在近几年飞速的发展,这种发展可以分为两方面1:一方面在硬件上单片机内部集成了越来越多的功能部件,如A/

5、D,D/A,PWM,WATCHDOG,LCD驱动,串行口,大容量FLASH存储器等;另一方面在开发手段上从汇编语言向高级C语言过度,计算机仿真调试,IAP,ISP技术的应用使单片机开发周期大大的缩短,为各类产品更新,软件的升级提供了可靠的技术保障。在设计单片机应用系统时,由于历史的原因,目前在国内仍然以8051系列单片机为主。作为电子专业的学生,非常有必要通过对实际产品的设计和制作,了解现代IT产品的开发全流程。全面提高机,电,光,算知识的综合应用能力,掌握从系统级,电路级,到芯片级各个层次的设计和实现手段。基于上述原因,我选择此设计课题,在此设计过程中,将会用到多门学科的理论知识,复习和巩固

6、了以前所学的知识,更重要的是培养了发现问题,分析问题,解决问题的能力,还有锻炼了动手能力,是一次很好的实践,对以后的学习和工作也会有所帮助。2 理论基础2.1 理论的提出科技的进步带动了产品的智能化,单片机的应用更是加快了发展的步伐,它的应用范围日益广泛,已远远超出了计算机科学的领域。小到玩具、信用卡,大到航天器、机器人,从实现数据采集、过程控制、模糊控制等智能系统到人类的日常生活,到处都离不开单片机,此设计正是单片机的一个典型应用。此设计通过实现了小车的无人驾驶,通过对路面的检测,由单片机来判断控制其小车的反应情况,使其变得智能化,实现自动的前进,转弯,停止功能.此系统还不断的完善后可以应用

7、到道路检测,安全巡逻中,能满足社会的需要。在设计上,使用两个传感器来检测路面的情况,传感器的信号比较微弱,采用一个放大器进行比较放大,并将其信号输入到控制器,在受控制端使用步进电机,因为步进电机是用电脉冲进行控制的,只要从控制器输出满足步进电机工作的固定控制字即可。此外步进电机的运作还要一个驱动电路,故电路中还要加入一个驱动电路。各个功能模块对电源电流的要求不同,对电源部分设置转换电路,从而满足各个部分的需要。经过元件的比较选择,设计出电路原理图和电路板,并做好硬件的调试。系统往往是软件和硬件两者相结合的有机整体。软件上,使用51单片机的定时器中断来控制路面检测间隔和小车的运动及速度。由于电路

8、比较简单,就采用较为传统的汇编语言进行程序设计。对于程序设计的正确性,用较常用的keil c51仿真软件进行仿真验证。最后便是软硬件的综合调试,证明本设计方案的正确性和可行性。2.2 硬件设计2.3 软件设计3 调试3.1 硬件调试3.2 软件调试4 结论本论文基于MCS-51单片机而开发的智能小车系统,从总体的理论构思到,到具体的软硬件的设计,元件的采购,PCB板的制作,整机的焊装,系统的调试,最终实现了小车的基本功能,即在传感器的感应下,实现了小车的前进,左转,右转,停止的功能,实现了无人驾驶的智能化。该系统还存在不完善之处,它只是实现了一些基本功能,其开发潜力还很大,比如语音功能,测速,

9、计时,计费,蔽障等功能。这有待以后的继续开发。指导教师对文献综述的评价:指导教师签名2006年03月25日 成绩: 西安建筑科技大学毕业设计 (论文)文献综述院 (系): 专业班级: 自动化0701 毕 业 设 计论 文 方 向 : 综述题目: 智能小车设计 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2011 年 3 月 日智能小车设计摘要:智能车技术以汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感、电子、电气、计算机和机械等多个学科,这对进一步提高学生的综合素质,培养创新意识,培养学生从事科学、技术研究能力有着重要意义。智能小车系统以飞思卡尔16位单片机作为系统处理器,采用基于光电传感器的信号采样模块获

10、取赛道黑线信息,通过算法控制策略和PWM控制技术对智能小车的转向和速度进行控制。使小车能够自主识别黑色引导线并根据黑色引导线实现快速稳定的寻线行驶。系统介绍了硬件和软件两个方面。在硬件方面,设计了具有电源管理、路径识别、车速检测、舵机控制和直流驱动电机控制的相关电路;在软件方面,根据PID控制或模糊控制并使用CodeWarrior软件编程和BDM调试实现小车行驶控制。关键词:智能车;单片机;光电传感器;路径识别;1. 前言飞思卡尔智能车具体包括一种基于光电传感器的智能寻迹小车的设计和实现。智能小车硬件系统由XS12微控制器、电源管理模块、路径识别电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流驱动电机控

11、制单元组成。本系统以飞思卡尔16位微处理器MC9S12XS128为控制核心,并采用CodeWarrior软件编程和BDM作为调试工具。运用红外发射接收原理进行道路信息采集,经单片机AD转换后通过相关算法及控制策略和PWM控制技术对智能小车的转向和速度进行控制,使小车能够自主识别黑色引导线并根据黑色引导线实现快速稳定的寻线行驶。2.小车机械结构调整与优化车身机构调整包括:底盘调整、前轮的调整、后轮距及后轮差速的调整、齿轮传动机构调整。3.硬件设计方案3.1电源模块设计由于电路中的不同电路模块所需要的工作电压和电流容量不相同,因此电源模块应该包含多个稳压电路,将充电电池电压转换成各个模块所需要的电

12、压。常用的电源有串联型线性稳压电源和开关型稳压电源两大类。前者具有纹波小、电路结构简单的优点,但是效率较低,功耗大;后者功耗小,效率高,但电路却比较复杂,电路的纹波大。对于单片机,需提供稳定的5V电源,故选用线性度好的串联型稳压芯片对其单独进行供电;而其它模块如控制系统和执行部分则需要通过较大的电流,利用转换效率高、带载能力大的开关型稳压芯片对其供电,可以有效地防止各器件之间发生干扰以及电流不足的问题,使得系统能够稳定地工作。 3.2 XS12单片机最小系统设计3.3电机驱动模块设计小车直流驱动电机控制直接影响到小车的速度控制。直流电机的驱动控制效果影响直线路段速度及入弯速度。根据赛道的不同路

13、段,可采用不同的速度控制策略,主要包括:直线段加速行驶、高速稳定行驶,入弯制动减速行驶、弯道低速行驶,S弯间断制动行驶。直流驱动电机的控制由单片机的PWM信号完成。小车的速度控制算法可采用PID或模糊控制算法,均能满足小车系统的控制要求。 通过电机驱动模块,控制驱动电机两端电压可以使小车加速或制动。常用电机驱动有以下三类:3.3.1集成方案:33886驱动采用飞思卡尔公司的直流电机驱动芯片MC33886。其驱动能力强,有过流保护功能,状态监测功能,通过pwm调节可实现正反转。1.单独使用一片33886 优点:应用电路简单,实现方便。缺点:芯片驱动电流小,内阻大,可能存在发热严重的问题,不好加散

14、热片。2.采用两片或者四片MC33886并联 优点:可以增大驱动能力,减少单片机发热量。缺点:存在均流不佳的问题,有碍提高整个装置的输出,甚至造成器件和装置的损害。3.3.2 组合方案:33886 + 场效应管驱动采用MC33886或其他驱动芯片与场效应管设计驱动。优点:驱动电流理论上能达到74A,解决了33886的散热问题, 充分发挥33886的性能,场效应管也不用加散热片,使小车发挥更好的加速性能。缺点:电路复杂。3.3.3 分立元件方案:H桥驱动采用大功率场效应MOS管自行搭建H桥电路对电机进行驱动。优点:内阻极小、开关速度快、加散热片很方便,可发挥电机极限速度。缺点:电路连接和逻辑控制较为复杂,设计难度大。3.4舵机控制单元小车舵机扭力大,稳定性好,控制角度精确,但是响应灵敏度较差,存在严重的机械滞后。因舵机的工作电流变化大、干扰较大,舵机可采用单独供电方式,并在电源正极和舵机之间串联二极管,防止舵机影

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