智能小车驱动电路

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51单片机驱动智能小车原理图

51单片机驱动智能小车原理图
count1=0; }
13
void time1()interrupt 3 {
TH0=(65536-1000)/256;//定时 1ms TL0=(65536-1000)%256; count2++; if(count2>=1000)//周期是 1s
count2=0; }//**********第五部分 中断服务程序 End********************************
2
方案 4:直接采用 9V 直流电源,由稳压模块将 220v 交流电转换为 9V 直流电,再经 7805 稳压到 5V 供单片 机,电机使用。但其不能用于远距离,且在运行中要注意电线的干扰。由于用于本次设计演示的标轨道不太大, 在演示时我们可以人为控制电源线部分,所以我们采用此方案,因为它最经济实惠。电路图如下:
void forward_turn2()//电机 2 前进
9
{ IN3=0; IN4=1;
}
void reverse_rutn2()//电机 2 后退 {
IN1=1; IN2=0; }
void speed1(int ct,int sd)//电机 1 速度控制函数,其中参数 sd 为生成 PWM 波形的比较基准 {
speed1(ct1,sd1); speed2(ct2,sd2); }
void right_turn1(int ct1,int sd1,int ct2,int sd2)//小车右转 {
forward_turn1(); forward_turn2();
speed1(ct1,sd1); speed2(ct2,sd2); } //*************以下是方案 2, 通过使两轮一正传,一反转来实现转向************************ void left_turn2(int ct1,int sd1,int ct2,int sd2)//小车左转 { forward_turn1(); reverse_rutn1();

常用电机驱动电路及原理

常用电机驱动电路及原理
每片芯片的内部有两个 MOS 管,当 IN 输入高电平时上边的 MOS 管导通,常 称为高边 MOS 管,当 IN 输入低电平时,下边的 MOS 管导通,常称为低边 MOS 管;当 INH 为高电平时使能整个芯片,芯片工作;当 INH 为低电平时,芯片不工作。 其典型运用电路图如下图所示:
EN1 和 EN2 一般使用时我们直接接高电平,使整个电路始终处于工作状态!
通过对上面电路的了解,大家应该大致了解了 H 桥的基本工作原理,有没有更 好地驱动电路了呢?答案是肯定的!以下是直流电动机的机械特性表达式:
n 是电机的转速,U N 是电机的两端的电压,Ce 、CT 、φN 对于我们来说可以看成一 个定值,Tem 是负载转矩,车做好之后该值基本确定不变,剩下一个重要的参数 Ra 电 机电枢回路的阻值,电机本身的内阻很小,如果外部引入的电阻过大,此时直流电 动机转速降落较大,驱动电路效率较低,电机性能不能充分发挥。为了提高 电机的转速我们应该尽量减小电机电枢回路绕组的阻值,我们知道:N 沟道的 MOS FET 具有极低的导通电阻,IRF3205 导通电阻在 8mΏ左右,而 IRF4905 几乎是其两 倍,那么是不是可以考虑全部使用 N 沟道的 3205 来搭我们的驱动电路呢,答案也 是肯定的,只不过需要换一片栅极驱动芯片就行!
常用的电机驱动有两种方式:一、采用集成电机驱动芯片;二、采用 MOSFET 和专用栅极驱动芯片自己搭。集成主要是飞思卡尔自己生产的 33886 芯片,还有就是 L298 芯片,其中 298 是个很好的芯片,其内部可以 看成两个 H 桥,可以同时驱动两路电机,而且它也是我们驱动步进电机的 一个良选!由于他们的驱动电流较小(33886 最大 5A 持续工作,298 最大 2A 持续工作),对于我们智能车来说不足以满足,但是电子设计大赛的时 候可能会用到!所以想要详细了解他们的同学可以去查找他们的数据手册! 在此只是提供他们的电路图,不作详细介绍!

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案

IR2104芯片驱动电路实现智能车差速控制方案由于本人主要是搞软件的,所以硬件方面不是很了解,但是为了更好地相互学习,仅此整理出一份总结出来,有什么错误的地方还请大家积极的指出!供大家一起参考研究!我们做的智能小车,要想出色的完成一场比赛,需要出色的控制策略!就整个智能车这个系统而言,我们的被控对象无外乎舵机和电机两个!通过对舵机的控制能够让我们的小车实时的纠正小车在赛道上的位置,完成转向!当然那些和我一样做平衡组的同学不必考虑舵机的问题!而电机是小车完成比赛的动力保障,同时平衡组的同学也需要通过对两路电机的差速控制,来控制小车的方向!所以选一个好的电机驱动电路非常必要!常用的电机驱动有两种方式:一、采用集成电机驱动芯片;二、采用MOSFET和专用栅极驱动芯片自己搭。

集成主要是飞思卡尔自己生产的33886芯片,还有就是L298芯片,其中298是个很好的芯片,其内部可以看成两个H桥,可以同时驱动两路电机,而且它也是我们驱动步进电机的一个良选!由于他们的驱动电流较小(33886最大5A持续工作,298最大2A持续工作),对于我们智能车来说不足以满足,但是电子设计大赛的时候可能会用到!所以想要详细了解他们的同学可以去查找他们的数据手册!在此只是提供他们的电路图,不作详细介绍!33886运用电路图下面着重介绍我们智能车可能使用的驱动电路。

普遍使用的是英飞凌公司的半桥驱动芯片BTS7960搭成全桥驱动。

其驱动电流约43A,而其升级产品BTS7970驱动电流能够达到70几安培!而且也有其可替代产品BTN7970,它的驱动电流最大也能达七十几安!其内部结构基本相同如下:每片芯片的内部有两个MOS管,当IN输入高电平时上边的MOS管导通,常称为高边MOS管,当IN输入低电平时,下边的MOS管导通,常称为低边MOS管;当INH为高电。

小车控制电路原理图

小车控制电路原理图

智能小车控制在科技高速发展的当今社会,人类对于汽车的无人驾驶技术的研究热度有增无减,工程训练(电工电子)以STC系列的芯片作为主控芯片,搭配红外循迹、红外测距、超声波测距对智能小车的周边环境进行监测,保障小车可以安全正常的行驶,搭载颜色传感器用来识别物体的颜色。

系统图如图1所示。

图1. 系统框图一、芯片介绍1、STC15系列单片机智能小车以IAP15W4K58S4作为主控芯片,IAP15W4K58S4是属于STC15系列的单片机,芯片采用LQFP44方式封装,速度比传统8051快8-12倍,内部集成高精度R/C时钟;支持ISP/IAP(在系统/在应用可编程);7个定时器/计数器,其中5个16位可重装定时器/计数器;4路超高速完全独立的串口;8通道10位ADC;6通道15位的高精度PWM,加上2路CCP;从型号规格体现出该芯片拥有58K ROM和4K RAM。

实物图如图2所示。

图2. IAP15W4K58S4实物图2、颜色传感器TCS3200颜色传感器TCS3200是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器,采用8引脚表面贴装形式封装(如图3所示),它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在单一的CMOS电路上,同时在芯片上集成四种不同的滤光器:红、绿、蓝(RGB)三种滤光器各16个,不带任何过滤器16个。

为了保证能够尽量减少入射光辐射不平衡,这64个过滤器是交叉排列,从而可以提高颜色识别率。

由于可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入,所以可直接与MCU或其他逻辑电路相连接,并且可以直接输出数字量,并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度,因而不再需要A/D转换电路,使电路变得更简单。

图3. TCS3200实物图TCS3200颜色传感器原理图如图4所示,利用三原色理,采集被测物的颜色,即各种颜色都是有三种颜色组成的,通过对芯片的S2、S3引脚编程选择不同的滤波器,它只能让某种特定的原色通过,经过电流到频率转换器后输出不同的方波,不同的颜色和光强对应不同频率的方波。

51单片机智能小车PWM调速前进程序源代码、电路原理图和器件表

51单片机智能小车PWM调速前进程序源代码、电路原理图和器件表

51单片机智能小车PWM调速前进程序源代码、电路原理图、电路器件表从控制电路角度划分,智能小车电路板分为核心板和驱动板。

核心板上的处理器的芯片型号是:STC15W4K56S4,这是一款51单片机。

驱动板上有电源电路、电机驱动电路以及一些功能模块接口。

智能小车前进只要控制智能小车四个轮子向前转动就可以了。

智能小车四个轮子由四个直流减速电机驱动。

直流减速电机驱动芯片采用L293D,一片电机驱动芯片L293D可以驱动两个直流减速电机,智能小车用到4个直流减速电机,需要用到两片L293D电机驱动芯片。

但有时候我们需要控制智能小车的速度,不希望智能小车全速前进。

比如在“智能小车循迹实验”中,如果智能小车速度过快,来不及反应做出方向的调整,智能小车会很容易跑离轨迹,这样就需要调整控制智能小车的速度了。

那么怎么样实现智能小车前进速度的调节呢?调节智能小车的速度,实际上是调节电机的运转速度,PWM调速是目前电机的主流调速方式。

智能小车采用脉宽调制(PWM)的办法来控制电机的转速,从而控制智能小车的速度。

在此种情况下,电池电源并非连续地向直流电机供电,而是在一个特定的频率下为直流电机提供电能。

不同占空比的方波信号,调节对直流电机的通断电,能起到对直流电机调速作用。

这是因为电机实际上是一个大电感,它有阻碍输入电流和电压突变的能力,因此脉冲输入信号被平均分配到作用时间上。

这样,改变L293D使能端EN1和EN2上输入方波的占空比就能改变加在电机两端的电压大小,从而改变了直流电机转速。

智能小车PWM调速前进程序如下:首先,定义了2个变量,这2个变量用于设置智能小车的速度。

unsigned char pwmval_left_init=6; //调节此值可以调节小车的速度。

unsigned char pwmval_right_init=6; //调节此值可以调节小车的速度。

通过以下函数初始化定时器0,每1毫秒中断一次。

void Timer0_Init(void) //定时器0初始化{TMOD=0x01;TH0=0xf8;TL0=0xcd;TR0=1;ET0=1;EA=1;}下面我们看定时器0的中断处理函数。

51单片机智能小车电路

51单片机智能小车电路

51单片机智能小车顶顶电子设计的这款简易智能小车,采用STC89C51/52单片机作为小车的检测和控制核心;采用光电开关、声控传感器、光敏传感器、温度传感器、红外接收器等来检测和感应各种外界情况,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶;智能小车既可以采用LED数码管来显示有关信息,也可以采用1602LCD实时显示小车行驶的距离。

机器小车主要由底盘(含2个带电机的驱动轮、2个从动轮,底板)、电路板和6节5号电池盒三部分组成,其正面和底面外形如图所示:下图是51单片机智能小车的电路组成框图:`下图是智能小车中主要元件在小车中的位置实物图:二、产品配置智能小车产品配置如下:1.小车底板1块、车轴插片4片2.车轮4只3.车轴2根,垫片2只,铜螺帽2只》4.带齿轮箱的电机及104电容各2只5.智能小车开发板1块(除DS18B20外,板上集成电路配备完整)6.避障光电传感器1只(TCR T5000)、循迹光电传感器2只(RPR220)、速度光电传感器1只(RPR220)7.双向插头排线4根8.串口线1根)9.红外遥控器1只10.固定电路板与底板的长螺丝、橡皮垫圈各2只节5号电池盒(因电池属易燃易爆物品,故不配送,请自行购买)12.丰富的源程序、电路原理图和操作使用手册(用户购买后,只需要再另外购502胶水(1元左右)、双面胶(1元左右)和6节5号电池(采用普通的华太电池即可,6节约元)即可进行组装与实验了。

需要说明的是,小车的组装非常简单,有关详细的组装方法,我们将在智能小车操作使用手册上,采用图解的形式进行说明。

三、选配件用户购买产品后,可进行小车的基本实验,如果用户想进行一些特殊的实验,需要购买以下产品,说明如下:1.温度传感器DS18B20,价格6元。

链接:配置DS18B20后,可进行温度显示的实验。

液晶显示器,价格16元。

\链接:配置1602液晶显示器后,可进行液晶显示方面的实验。

51单片机智能小车前后左右综合运动程序源代码、电路原理图和电路器件表

51单片机智能小车前后左右综合运动程序源代码、电路原理图和电路器件表

51单片机智能小车前后左右综合运动程序源代码、电路原理图、电路器件表我们控制智能小车运动时:要让智能小车前进只需要让智能小车的4个轮子以同样的速度向前转动;要让智能小车后退只需要让智能小车的4个轮子以同样的速度向后转动;要让智能小车向左转只需要智能小车右侧的2个轮子以同样的速度向前转动而左侧的2个轮子停止转动;要让智能小车向右转只需要智能小车左侧的2个轮子以同样的速度向前转动而右侧的2个轮子停止转动;要让智能小车顺时针转只需要智能小车左侧的2个轮子以同样的速度向前转动而右侧的2个轮子以同样的速度向后转动;要让智能小车逆时针转只需要智能小车右侧的2个轮子以同样的速度向前转动而右侧的2个轮子以同样的速度向后转动。

要让智能小车停车只需要智能小车左侧和右侧的轮子都停止转动。

相关函数如下:void CAR_FORWARD(void){ZUO_MOTOR_ZZ();YOU_MOTOR_ZZ();} //小车前进void CAR_BACK(void){ZUO_MOTOR_FZ();YOU_MOTOR_FZ();} //小车后退void CAR_LEFT(void){ZUO_MOTOR_TZ();YOU_MOTOR_ZZ();} //小车左转void CAR_RIGHT(void){ZUO_MOTOR_ZZ();YOU_MOTOR_TZ();} //小车右转void CAR_CLOCKWISE(void){ZUO_MOTOR_ZZ();YOU_MOTOR_FZ();} //小车顺时针转void CAR_ANTICLOCKWISE(void){ZUO_MOTOR_FZ();YOU_MOTOR_ZZ();} //小车逆时针转void CAR_STOP(void){ZUO_MOTOR_TZ();YOU_MOTOR_TZ();} //小车停止void ZUO_MOTOR_ZZ(void){U6_L293D_In1_In3=1;U6_L293D_In2_In4=0;}//左侧电机正转void ZUO_MOTOR_TZ(void){U6_L293D_In1_In3=0;U6_L293D_In2_In4=0;}//左侧电机停转void ZUO_MOTOR_FZ(void){U6_L293D_In1_In3=0;U6_L293D_In2_In4=1;}//左侧电机反转void YOU_MOTOR_ZZ(void){U7_L293D_In1_In3=0;U7_L293D_In2_In4=1;}//右侧电机正转void YOU_MOTOR_TZ(void){U7_L293D_In1_In3=0;U7_L293D_In2_In4=0;}//右侧电机停转void YOU_MOTOR_FZ(void){U7_L293D_In1_In3=1;U7_L293D_In2_In4=0;}//右侧电机反转接下来,我们看主函数相关的语句,如下:void main(void){while(1){。

智能小车_黑白线识别_寻光_寻迹_电机驱动原理分析__3路寻迹算法分析_含原理图和程序

智能小车_黑白线识别_寻光_寻迹_电机驱动原理分析__3路寻迹算法分析_含原理图和程序

V2
寻光电路测试方 测试光 法
敏电阻 阻值
V2
一、有光照情况 光敏电阻 R1 变小 V2 变大 假设 V2=4.6V V3 电压 4V V2>V3 反向端大于同向端 参考模电课程 运放作为比较 器部分 则 OUT5 输出低电平为低 0 给单片机识别,单片机通过 if 来扫描 out5 给的引脚
测 2点 电压
单片机通过电机驱动电路控制小车运行方法 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 0 前方 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 前进 0 后退 1 左转弯 1 右转弯 0 1 1 P0.2 P0.1 P0.0 1 0 1
LA LB
RA RB
1 0 右 轮
左 轮
左 减 速 电 机
右 电机 减 驱动 速 电路 电 机 单片机
注 : 检测到黑 特殊情况 1 线输出低电平 P0.0 P0.1 P0.2
单片机通过电机驱动电路控制小车运行方法 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 前进 0 后退 1 左转弯 1 右转弯 0 0 1 P0.2 P0.1 P0.0
前方 1
LA LB RA RB
前方 1
LA LB RA RB
1 0 右 轮 1
左 轮
左 减 速 电 机
右 电机 减 驱动 速 电路 电 机 单片机
P13 P12
P13 P12
万向滑轮
程序设计 ( 如果三个探测头全部 测到黑线,则小车到达终点, 停车 ) if(P0==0x04) { P1=0X07 }
红外 传感器探测 头
P0 P0 P0 2 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1
寻迹电路分析

小车控制电路原理图

小车控制电路原理图

智能小车控制在科技高速发展的当今社会,人类对于汽车的无人驾驶技术的研究热度有增无减,工程训练(电工电子)以STC系列的芯片作为主控芯片,搭配红外循迹、红外测距、超声波测距对智能小车的周边环境进行监测,保障小车可以安全正常的行驶,搭载颜色传感器用来识别物体的颜色。

系统图如图1所示。

图1. 系统框图一、芯片介绍1、STC15系列单片机智能小车以IAP15W4K58S4作为主控芯片,IAP15W4K58S4是属于STC15系列的单片机,芯片采用LQFP44方式封装,速度比传统8051快8-12倍,内部集成高精度R/C时钟;支持ISP/IAP(在系统/在应用可编程);7个定时器/计数器,其中5个16位可重装定时器/计数器;4路超高速完全独立的串口;8通道10位ADC;6通道15位的高精度PWM,加上2路CCP;从型号规格体现出该芯片拥有58K ROM和4K RAM。

实物图如图2所示。

图2. IAP15W4K58S4实物图2、颜色传感器TCS3200颜色传感器TCS3200是TAOS公司推出的可编程彩色光到频率的转换器,采用8引脚表面贴装形式封装(如图3所示),它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在单一的CMOS电路上,同时在芯片上集成四种不同的滤光器:红、绿、蓝(RGB)三种滤光器各16个,不带任何过滤器16个。

为了保证能够尽量减少入射光辐射不平衡,这64个过滤器是交叉排列,从而可以提高颜色识别率。

由于可以驱动标准的TTL或CMOS逻辑输入,所以可直接与MCU或其他逻辑电路相连接,并且可以直接输出数字量,并且能够实现每个彩色信道10位以上的转换精度,因而不再需要A/D转换电路,使电路变得更简单。

图3. TCS3200实物图TCS3200颜色传感器原理图如图4所示,利用三原色理,采集被测物的颜色,即各种颜色都是有三种颜色组成的,通过对芯片的S2、S3引脚编程选择不同的滤波器,它只能让某种特定的原色通过,经过电流到频率转换器后输出不同的方波,不同的颜色和光强对应不同频率的方波。

基于stm32的智能小车课程设计功能模块的划分

基于stm32的智能小车课程设计功能模块的划分

基于STM32的智能小车课程设计功能模块的划分随着科技的不断发展,智能小车作为一种智能化的机器人设备,已经在教学实验和科研领域得到了广泛的应用。

基于STM32的智能小车课程设计是一门将理论知识与实践相结合的课程,通过对STM32单片机的功能模块进行划分,学生可以在实际操作中深入了解单片机控制原理和应用。

本文将基于STM32的智能小车课程设计功能模块进行详细的划分,以便于教师和学生更好地理解课程的内容与结构。

一、硬件模块的划分1. 控制模块1.1 STM32单片机1.2 驱动电路1.3 传感器接口2. 传感器模块2.1 光电传感器2.2 红外传感器2.3 超声波传感器3. 执行模块3.1 电机驱动3.2 舵机控制3.3 无线通信二、软件模块的划分1. 系统初始化1.1 端口初始化1.2 定时器设置1.3 中断配置2. 运动控制2.1 速度控制2.2 转向控制2.3 路径规划3. 传感器数据处理3.1 传感器数据采集3.2 数据滤波处理3.3 数据解析与显示4. 无线通信4.1 通信协议4.2 信号传输4.3 数据接收与发送三、课程设计模块的划分1. 实验前准备1.1 实验器材准备1.2 软件环境搭建2. 硬件电路设计2.1 控制模块设计2.2 传感器模块设计2.3 执行模块设计3. 软件程序设计3.1 系统初始化编程3.2 运动控制程序设计3.3 传感器数据处理程序设计3.4 无线通信程序设计4. 系统集成测试4.1 硬件连接测试4.2 软件功能测试4.3 整体性能测试基于STM32的智能小车课程设计功能模块的划分,可以帮助学生系统地学习和掌握单片机控制的原理和方法,培养学生的动手能力和创新意识。

教师可以根据功能模块的划分,有针对性地进行教学安排和指导,提高教学效果和学习效率。

基于STM32的智能小车课程设计功能模块的划分,对于促进学生对单片机控制技术的理解和应用具有重要意义,同时也有利于提高教学质量和学术水平的提升。

单片机智能小车的电路和程序以及元件

单片机智能小车的电路和程序以及元件
采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此 方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不 高。 2.4.3 方案 3:
采用由双极性管组成的 H 桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开 关状态,精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高; H 桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;电子开关的速度很快,稳定性也很 高,是一种广泛采用的调速技术。
3 程序框图………………………………………………………………………………7 4 系统的具体设计与实现………………………………………………………………9
4.1 路面检测模块……………………………………………………………………9 4.2 LCD 显示模块………………………………………………………………………9 4.3 测速模块…………………………………………………………………………9 4.4 控速模块…………………………………………………………………………9 4.5 复位电路模块……………………………………………………………………9 4.6 模式选择模块……………………………………………………………………9 5 最小系统图……………………………………………………………………………10 6 最终 PCB 板图…………………………………………………………………………12
本文由惜忆泪情整理
4.系统的具体设计与实现:
4.1 路面检测模块: 应用一个金属感应器,安装在车盘下,离地略小于或约四毫米。当金属传感器检测
到铁片时将对单片机发送中断信号,单片机运行中断,改变输给电机驱动信号的电压占 空比来控制小车的速度。 4.2 LCD 显示模块:
采用 1602LCD,由单片机的总线模式连接。为节约电源,LCD 的背光用单片机进行控 制。 4.3 测速模块:

电动小车的电机驱动及控制

电动小车的电机驱动及控制

电动小车的电机驱动及控制一个电动小车整体的运行性能,首先取决于它的电池系统和电机驱动系统。

电动小车的驱动系统一般由控制器、功率变换器及电动机三个主要部分组成。

电动小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性,而且电机的转矩-转速特性受电源功率的影响,这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。

我们所使用的电机一般为直流电机,主要用到永磁直流电机、伺服电机及步进电机三种。

直流电机的控制很简单,性能出众,直流电源也容易实现。

本文即主要介绍这种直流电机的驱动及控制。

1. H型桥式驱动电路直流电机驱动电路使用最广泛的就是H型全桥式电路,这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。

它的基本原理图如图1所示。

图1全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态,S1、S2为一组,S3、S4 为另一组,两组的状态互补,一组导通则另一组必须关断。

尧1、S2导通时,S3、S4关断,电机两端加正向电压,可以实现电机的正转或反转制动;当53、S4导通时,S1、S2关断,电机两端为反向电压,电机反转或正转制动。

在小车动作的过程中,我们要不断地使电机在四个象限之间切换,即在正转和反转之间切换,也就是在S1、S2导通且S3、S4关断,到S1、S2关断且S3、S4导通,这两种状态之间转换。

在这种情况下,理论上要求两组控制信号完全互补,但是,由于实际的开关器件都存在开通和关断时间,绝对的互补控制逻辑必然导致上下桥臂直通短路,比如在上桥臂关断的过程中,下桥臂导通了。

这个过程可用图2说明。

因此,为了避免直通短路且保证各个开关管动作之间的协同性和同步性,两组控制信号在理论上要求互为倒相的逻辑关系,而实际上却必须相差一个足够的死区时间,这个矫正过程既可以通过硬件实现,即在上下桥臂的两组控制信号之间增加延时,也可以通过软件实现(具体方法参看后文)。

上桥喈导通-A ti 上下直通图3驱动电流不仅可以通过主开关管流通,而且还可以通过续流二极管流通。

智能小车电机驱动电路

智能小车电机驱动电路

智能小车电机驱动之步进电机的ULN2003驱动方案什么是ULN2003驱动芯片。

该芯片的简单描述如下:这是一个放大功能的芯片,R口与Q口是一一对应的,R1对应Q1,R2对应Q2,R3对应Q3,并且该芯片会把来自R口的信号进行放大。

进而可以驱动一些功率比较大的器件。

下面介绍一下步进电机的原理:什么是步进电机,给一个脉冲信号,步进电机就会转动一个小的角度,这样可以实现对电机转角的精确控制。

我们把一个电机可以转动的最小的角度称之为步距角。

四相的步进电机有五根线(不一定是五根,以五根线为例说明)。

其中四根线是接收外界的脉冲信号的,一根线是公共端,接的是+5V的电压。

公共端的确定方法:公共端与其他几根线的之间的电阻差不多,因此可以用万用表进行测量,如果发现一根线与其他四根线之间的电阻都是相同的,那么则可以确定这个线是公共端。

步进电机的图片如下:如下图所示的步进电机的技术参数:步距角是5.625则表示当给步进电机64个脉冲信号时,步进电机会转动6=5.625度,也就是说,当对步进电机写入8*64个脉冲信号时,步进电机会转动45度,由此可以实现对步进电机的转角的精确控制。

下面给一个步进电机驱动的实例程序。

#include"reg52.h"void delayms(unsigned int i){unsigned int j;while(i--){for(j=0;j<125;j++);}}unsigned char jiao[]={0xf1,0xf3,0xf2,0xf6,0xf4,0xfc,0xf8,0xf9};void main(){unsigned char i,j;;while(1){for(j=0;j<64;j++){for(i=0;i<8;i++){P0=jiao[i];delayms(2);}}delayms(200);}}。

智能小车-电机驱动及控制

智能小车-电机驱动及控制

电动小车的电机驱动及控制一个电动小车整体的运行性能,首先取决于它的电池系统和电机驱动系统。

电动小车的驱动系统一般由控制器、功率变换器及电动机三个主要部分组成。

电动小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性,而且电机的转矩-转速特性受电源功率的影响,这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区。

我们所使用的电机一般为直流电机,主要用到永磁直流电机、伺服电机及步进电机三种。

直流电机的控制很简单,性能出众,直流电源也容易实现。

本文即主要介绍这种直流电机的驱动及控制。

1.H型桥式驱动电路直流电机驱动电路使用最广泛的就是H型全桥式电路,这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。

它的基本原理图如图1所示。

全桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态,S1、S2为一组,S3、S4为另一组,两组的状态互补,一组导通则另一组必须关断。

当S1、S2导通时,S3、S4关断,电机两端加正向电压,可以实现电机的正转或反转制动;当S3、S4导通时,S1、S2关断,电机两端为反向电压,电机反转或正转制动。

在小车动作的过程中,我们要不断地使电机在四个象限之间切换,即在正转和反转之间切换,也就是在S1、S2导通且S3、S4关断,到S1、S2关断且S3、S4导通,这两种状态之间转换。

在这种情况下,理论上要求两组控制信号完全互补,但是,由于实际的开关器件都存在开通和关断时间,绝对的互补控制逻辑必然导致上下桥臂直通短路,比如在上桥臂关断的过程中,下桥臂导通了。

这个过程可用图2说明。

因此,为了避免直通短路且保证各个开关管动作之间的协同性和同步性,两组控制信号在理论上要求互为倒相的逻辑关系,而实际上却必须相差一个足够的死区时间,这个矫正过程既可以通过硬件实现,即在上下桥臂的两组控制信号之间增加延时,也可以通过软件实现(具体方法参看后文)。

驱动电流不仅可以通过主开关管流通,而且还可以通过续流二极管流通。

从机械到电路教你做智能小车

从机械到电路教你做智能小车

X-SHARK 智能小车V1.0 设计参考手册西安电子科技大学测控技术与仪器教研中心2006-05-091.概述X-SHARK智能巡线小车模型是一辆完全由PCB拼装的小车。

所有的机械结构和零部件都安装固定在电路板上。

因此完全不需要机械加工,非常适合业余机器人爱好者自制。

本文简述了X-SHARK智能巡线小车的设计思路和实现过程。

包括小车的机械结构、电路、软件、控制算法、调试方法等。

可作为一般的设计参考。

小车的左右后轮分别由2只6V直流减速电机提供动力;前导向轮是一只万向轮。

430单片机的PWM发生器产生2路占空比可变的方波,经三极管扩流后分别驱动后轮左右电机。

控制2路PWM的比例,不仅可以调节小车向前运动的速度,还可通过2路PWM占空比的差异,改变小车运动方向。

10只反射式红外传感器位于小车前方,垂直探测地面的黑线。

由传感器采回的数据求出黑线偏移量,由PID算法计算出转弯量,再计算PWM发出两轮的速度差,控制小车沿轨迹行驶。

小车离意外开黑线时,传感器无数据,还有相应的错误处理和寻线程序。

2.机械结构2.1 后轮(驱动轮)两块2mm厚的PCB板通过2支沉头螺栓定为一体,构成了后轮的主体。

用小锉刀沿两板夹缝,挫一道V型槽,上一条O型橡胶圈,就构成一只轮胎。

后轮的固定采用过盈配合。

轮的中心孔为2.8mm,比电机轴略小0.2mm。

PCB板挖空2个圆孔,并用狭缝和中心孔贯通,构成一个有弹性的“卡缝”。

将电机轴用力推入轮中心孔,PCB由于弹性形变会略微扩张,弹力将轴紧紧抱死。

改进:现在的缺点是O型圈容易脱落,可用704硅橡胶固定。

另外为了固定O型圈,需要用挫加工V型槽。

可改为3块PCB构成轮子,中间一块半径略小2mm。

2.2 前轮(导向轮)前轮是决定小车能否灵活拐弯的关键部分。

这辆小车和汽车不同,不是靠前轮摆舵控制转弯,而是靠左右后轮速度差来实现转弯控制。

这样前轮实际上是从动轮。

下图中,当左轮速度高于右轮时,小车右转弯;前轮的速度可以分解为前进的速度和水平侧移的速度。

智能小车操纵电路的设计

智能小车操纵电路的设计

引言随着生产自动化的进展,智能小车已经愈来愈普遍地应用到生产自动化上,随着科学技术的进展,传感器种类愈来愈多,已经成为自动行走和驾驶的重要部件,视觉传感器普遍应用于智能导航系统、图像技术等方面。

智能小车要实现探测轨迹、寻觅光源、趋光行驶和探测金属功能就要求传感器给智能小车一个视觉功能,智能搬运小车要实现自动寻迹功能、趋光行驶功能和金属探测功能就必需要检测黑带、感知光源和识别金属物,传感器相当给机械人一个视觉功能。

故对机械人的研究已成为必要。

智能循迹是基于红别传感器实现小车寻觅黑线,利用光敏电阻在不同强度光照下电阻分压的不同实现趋光行驶,利用接近开关探测金属物并用电磁铁将金属捡起,并可实现声光提示。

摘要智能小车整体方案采纳AT89C51单片机作为整机的操纵单元,运用光电传感器。

金属探测传感器、超声波传感器组成不同的检测电路,实现小车在行驶中自动寻迹。

探测预埋金属铁片、躲避障碍物、光源的引导等问题,并将测量数据传送至单片机进行处置,然后由单片机依照所检测的各类数据实现对电动小车的智能化操纵。

在本系统中,反射式红外光电传感器检测黑线,然后将单片机信号送至单片机进行处置,使小车沿轨道进行行走,电感式接近开关电路代替金属传感器探测预埋在轨道下的金属铁片,并发作声光信息进行提示;采纳H型脉冲宽度调制全桥式驱动电路操纵电机的转向,实现电动小车的正反向行驶、快慢速行驶及转弯:采纳LED实时显示小车行驶的时刻。

第1章绪论课题研究的背景现今机械人技术进展如火如荼,其应用已涉及包括国防等众多领域,工业自动化,神五、神六升天,无人探月飞船……无不得益于机械人技术的飞速进展。

从某种意义上说,机械人技术水平反映着一个国家的综合技术实力的高低,智能小车应该说是最大体的机械人雏形,智能小车操纵系统的研制将有助于推动智能机械人操纵系统的进展,同时为智能机械人的研制提供更有利的手腕。

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