带平衡能力的寻迹小车硬件设计 毕业论文.doc
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带平衡能力的寻迹小车硬件设计
摘要
本系统采直流电机驱动小车的后轮，用一个转向电机控制小车的前轮；用反射式红外光电发射—接收器（红外对管）识别行驶轨道的黑色引导线；用水银开关自制的平衡检测模块实现平衡状态的检测。以AT89S52为控制核心，对寻迹模块和平衡检测模块的输出信号进行处理。通过相应算法，利用转向电机控制小车行驶方向，利用PWM技术动态控制主驱直流电机的转速，使电动小车平稳地在跷跷板上行驶，并能自行寻找平衡点，并通过LCD分阶段显示系统运动的相关的时间信息。
关键词 ：寻迹；微处理器AT89S52芯片；红外对管；水银开关；PWM技术
With a Balance of The Car Tracing Hardware Design
Abstract
The system adopted the rear DC motor-driven car, with a cars front wheel steering motor control; use reflective infrared optical transmitter - receiver (infrared control) to identify the black guide lines running track; with the balance of self-detection of mercury switches module balance detection. To AT89S52 as the control center of the tracing module and balance of the detection module output signal for processing. Through the appropriate algorithm, using steering motor control car driving direction, using PWM technology dynamic control of the main drive DC motor speed, so that a smooth electric car on the ground and the seesaw in traveling, and can find their own balance, and phased through LCD display system time information related to movement.
Keywords: Tracing; microprocessor AT89S52 chip; infrared tube; Mercury switches; PWM technology
目录
摘要 （Ⅰ）
Abstract （Ⅱ）
1 绪论 （1）
1.1前言 （1）
1.2课题研究的背景和意义 （1）
1.2.1题目背景 （1）
1.2.2研究意义 （1）
1.2.3国内外相关研究情况 （1）
1.3课题研究的主要内容及技术指标 （2）
1.3.1主要内容 （2）
1.3.2硬件设计主要技术指标 （2）
1.4本章小结 （3）
2 系统方案论证与选择 （4）
2.1系统方案论证及选择 （4）
2.1.1控制器模块论证与选择 （4）
2.1.2电源模块论证与选择 （5）
2.1.3电机的论证与选择 （5）
2.1.4电机驱动模块论证与选择 （5）
2.1.5寻迹模块选择与论证 （5）
2.1.6平衡模块论证与选择 （6）
2.1.7显示模块论证与选择 （7）
2.1.8本系统最终方案 （7）
2.2本章小结 （）
3 系统硬件电路设计 （）
3.1单片机电路设计 （）
3.1.1 AT89S52芯片介绍 （9）
3.1.2单片机晶振及复位电路设计 （12）
3.1.3电源稳压电路设计 （13）
3.2寻迹模块设计 （）
3.2.1反射型光电探测器PRP220工作原理 （14）
3.2.2四路运算放大器LM324 （15）
3.2.2寻迹光电对管电路的设计 （15）
3.2.3 寻迹光电对管的安装 （17）
3.3平衡检测处理模块 （）
3.3.1水银开关电路的工作原理 （18）
3.3.2水银开关组的安装 （19）
3.3.3平衡检测模块工作原理 （19）
3.4电机驱动模块 （）
3.4.1 L298N芯片介绍 （20）
3.4.2 电机驱动电路的设计 （23）
3.5光电隔离模块 （）
3.5.1光耦芯片TLP521-4 （24）
3.5.2光电隔离模块的电路设计 （26）
3.6液晶显示及蜂鸣器接口设计 （）
3.6.1 1602A液晶显示模块 （
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