比较器小车应用实例 很给力
基于LM393控制的太阳能循迹小车设计与实现

基于LM393控制的太阳能循迹小车设计与实现作者:张江林周扬邓昌建丁正东来源:《现代电子技术》2015年第10期摘要:现有的循迹小车一般采用的是红外反射方式反馈小车的行驶轨迹,控制电路结构较为复杂,且成本较高,在小车行驶轨迹一定程度上容易出现偏差。
采用LM393电压比较器设计的能在特定跑道上循迹行驶的轮式智能小车,该循迹小车主要包括太阳能供电部分和循迹控制部分。
控制电路部分主要包括蓄电池、开关、第一和第二光敏感应电路、直流电机、比较电路和电机驱动电路。
试验样机测试表明,以LM393电压比较器为核心控制的循迹小车具有控制精度高、起停快等特点,解决了循迹小车的控制电路结构复杂、行驶轨迹偏差较大的问题。
关键词: LM393;循迹小车;太阳能;电压比较器中图分类号: TN964⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2015)10⁃0121⁃03循迹小车是一种可以沿着预设的轨迹路线行驶的小车,在许多教学实验场合均有应用。
而在循迹小车行驶的过程中,如何让小车能够准确地沿着轨迹线路行驶而不出现较大的偏差,是应用循迹小车的根本。
然而,现有的循迹小车,由于其一般采用的是红外反射方式反馈小车的行驶轨迹,控制电路结构较为复杂,并且红外反射易受影响,因而不仅成本较高,而且小车行驶轨迹容易出现偏差,与设计的轨迹不符。
因此,本设计对其进行改进。
本设计中的循迹小车素材来源于我校电气工程及其自动化专业人才培养方案中集中性实践教学环节《新能源产品设计与实现》模块里的一级项目。
项目要求设计制作太阳能循迹小车,并能实现小车循迹行驶;能够采用太阳能以及蓄电池供电,最后以太阳能循迹小车成品形式展示。
该项目任务是以CDIO理念为指导,融合构思、设计与实现,完成新能源产品设计与实现的全过程[1]。
1 小车循迹原理采用LM393电压比较器作为循迹小车的主控芯片。
利用光敏电阻在光线强弱条件下的阻值变化和LM393电压比较器对小车的左右驱动轮的控制来实现小车的循迹驱动[2],配合显示电路来了解小车的状态。
案例一、智能循迹小车的设计与实现
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3.3 L298N模块简介
工作电压方式:直流 工作电压:信号端(VSS) 4~6V、控制端(VS) 5~36V。 调速方式:直流电动机采用PWM信号平滑调速。 特点:
1、可实现电机正反转及调速。 2、启动性能好,启动转矩大。 3、工作电压可达到36V,4A。 4、可同时驱动两台直流电机,直流电动机采用PWM信号平滑
?3其它如无线语音报站等圈后能报警1循迹小车的原理?判断黑线?编程控制小车左右转2光电检测电路实物图21光电检测路原理图1u1为比较器可以选用lm358lm324lm339lm393等比较器
智能循迹小车的设计与实现
---福建江夏学院 董建怀
实际案例
连续10多年来的赛题。
0、题意
基本要求:在白色地板上,利用电工黑胶布随 意设置一封闭图案,小车能自动沿图案前进。
扩展要求: 1、能显示出走过的路程,走一圈后能报警,
能捡起行驶路径中出现的小铁块并计数显示等。 2、在白色地板上,利用电工黑胶布作为车道
的两边,小车在车道内行驶,其它要求同上。 3、其它(如无线语音报站等)
1、循迹小车的原理
判断黑线 编程控制小车左右转
2、光电检测---电路实物图
2.1 光电检测路原理图
ajmp back ahead: setb ENA
setb ENB lcall delay1 clr ENA clr ENB lcall delay2 setb IN1 setb IN3 clr IN2 clr IN4
ajmp main back: setb ENA
setb ENB clr IN1 clr IN3 setb IN2 setb IN4 ajmp main DELAY1:MOV R4,#10 AA1: MOV R5,#100
LM339的8个典型应用例子

四电压比较器LM339的8个典型应用例子z 单限比较器电路LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是:1)失调电压小,典型值为2mV;范围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V;3)对比较信号源的内阻限制较宽;4)共模范围很大,1.5V)Vo;5)差动输入电压范围较大,大到可以等于电源电压;6)输出端电位可灵活方便地选用。
LM339集成块采用C-14型封装,图1为外型及管脚排列图。
由于LM339使用灵活,应用广泛,所以世界厂、公司竟相推出自己的四比较器,如IR2339、ANI339、SF339等,它们的参数基本一致,可互换使用。
图 1LM339类似于增益不可调的运算放大器。
每个比较器有两个输入端和一个输出端。
两个输入端输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入端,用“-”表示。
用作比较两个电压时,任意一个输入端压做参考电压(也称为门限电平,它可选择LM339输入共模范围的任何一点),另一端加一个待比较的信“+”端电压高于“-”端时,输出管截止,相当于输出端开路。
当“-”端电压高于“+”端时,输出管输出端接低电位。
两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态,用在弱信号检测等场合是比较理想的。
LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管,在使用电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻,选3-15K)。
选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。
体三极管截止时,它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。
另外,各比较器的输出端允许连用。
图3为某仪器中过热检测保护电路。
它用单电源供电,1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压,它于R2。
U R =R2/(R1+R2)*U CC 。
同相端的电压就等于热敏元件Rt的电压降。
当机内温度为设定值以下时,“+”“-”端电压,Uo为高电位。
当温度上升为设定值以上时,“-”端电压大于“+”端,比较器反转,Uo输出为护电路动作,调节R1的值可以改变门限电压,既设定温度值的大小。
智能小车方案
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智能小车寻迹与避障方案总体方案:整个电路系统分为寻迹检测、避障检测、控制、驱动四个模块。
首先利用检测模块对路面信号进行检测,经过比较器处理之后,送给软件控制模块进行实时控制,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。
检测模块:在该模块中包括有速度信息检测和位置信息检测两个子模块,分别检测小车当前的位置信息和速度信息,并将检测到的信息传给MCU,其核心是传感器。
控制模块:控制模块包括信息处理和控制,其核心是MCU,MCU接收到检测来的信号,对信号进行处理后作出判断,并发出控制命令。
驱动模块:该模块包括了驱动电机,当接收到MCU的命令后便执行相应的操作,同时检测模块又检测到电机的状态信息,反馈给MCU 。
从而整个系统构成一个闭环系统,在运行过程中,系统自动调节而达到正确行驶的目的。
智能小车寻迹与避障系统框图一.方案论证与选择1.1小车方案方案一:三轮智能小车。
三轮智能小车的结构简单,易于操作,前轮的方向由舵机控制。
但该方案的缺点也十分明显,在小车在行驶过程中的稳定性不足,并且行驶速度过慢。
方案二:四轮智能小车。
四轮智能小车相对于三轮智能小车在结构上更为复杂,但其稳定性得到明显加强。
两个电机分别控制小车的两个后轮,驱动小车前进。
同时四轮小车在转弯的控制性上更好。
综合以上信息,在本次试验中,四轮驱动小车的性能更为优越,也更符合设计的目的和要求。
所以此次智能小车方案选择四轮小车作为小车模型。
1.2电源管理模块方案一:三端固定输出电压式稳压电源L7805:运用其器件内部电路来实现过压保护、过流保护、过热保护,这使它的性能很稳定。
能够实现1A以上的输出电流器件具有良好的温度系数。
L7805有多种电压输出值5V~24V,因此它的应用范围很广泛,可以运用本地调节来消除噪声影响,解决了与单点调节相关的分散问题,输出电压误差精度分为±3%和±5%。
而且它的价格低廉。
方案二:LM1117是一个低压差电压调节器系列。
循迹小车(纯硬件版)
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采用数字电路的循迹小车本着从简到繁的原则,我们首先来制作一款由数字电路来控制的智能循迹小车,在组装过程中我们不但能熟悉机械原理还能逐步学习到:光电传感器、电压比较器、电机驱动电路等相关电子知识。
下面我们先来熟悉一下三个主要器件:光敏电阻器件这就是光敏电阻,它能够检测外界光线的强弱,外界光线越强光敏电阻的阻值越小,外界光线越弱阻值越大,当红色LED光投射到白色区域和黑色跑道时因为反光率的不同,光敏电阻的阻值会发生明显区别,便于后续电路进行控制。
LM393比较器集成电路LM393是双路电压比较器集成电路,由两个独立的精密电压比较器构成。
它的作用是比较两个输入电压,根据两路输入电压的高低改变输出电压的高低。
输出有两种状态:接近开路或者下拉接近低电平,LM393采用集电极开路输出,所以必须加上拉电阻才能输出高电平。
带减速齿轮的直流电机直流电机驱动小车的话必须要减速,否则转速过高的话小车跑得太快根本也来不及控制,而且未经减速的话转矩太小甚至跑不起来,我们专门定做的这种电机已经集成了减速齿轮大大降低了制作难度非常适合我们使用。
首先我们来熟悉一下整机的工作原理图,LM393随时比较着两路光敏电阻的大小,当出现不平衡时(例如一侧压黑色跑道)立即控制一侧电机停转,另一侧电机加速旋转,从而使小车修正方向,恢复到正确的方向上,整个过程是一个闭环控制,因此能快速灵敏地控制。
组装步骤:第一步:电路部分基本焊接电路焊接部分比较简单,焊接顺序按照元件高度从低到高的原则,首先焊接8个电阻,焊接时务必用万用表确认阻值是否正确,焊接有极性的元件如三极管、绿色指示灯、电解电容务必分清楚极性尽量参考我们图片的元件方向焊接,焊接电容时引脚短的是负极插入PCB丝印上阴影的一侧,焊接绿色LED时注意引脚长的是正极,并且焊接时间不能太长否则容易焊坏,D4 D5 R13 R14 可以暂时不焊,集成电路芯片可以不插,初步焊接完成后请务必细心核对,防止粗心大意。
51循迹小车程序实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除51循迹小车程序实验报告篇一:智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成,小车具有自主寻迹的功能。
本次设计采用sTc公司的89c52单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外光电对管和比较器实现,能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力,电机模块由L298n芯片和两个直流电机构成,组成了智能车的动力系统,电源采用7.2V的直流电池,经过系统组装,从而实现了小车的自动循迹的功能。
关键词智能小车单片机红外光对管sTc89c52L298n1绪论随着科学技术的发展,机器人的设计越来越精细,功能越来越复杂,智能小车作为其的一个分支,也在不断发展。
在近几年的电子设计大赛中,关于小车的智能化功能的实现也多种多样,因此本次我们也打算设计一智能小车,使其能自动识别预制道路,按照设计的道路自行寻迹。
2设计任务与要求采用mcs-51单片机为控制芯片(也可采用其他的芯片),红外对管为识别器件、步进电机为行进部件,设计出一个能够识别以白底为道路色,宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。
3方案设计与方案选择3.1硬件部分可分为四个模块:单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。
3.1.1单片机模块为小车运行的核心部件,起控制小车的所有运行状态的作用。
由于以前自己开发板使用的是ATmeL公司的sTc89c52,所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。
sTc89c52是一种低损耗、高性能、cmos八位微处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年。
其程序和数据存储是分开的。
3.1.2传感器模块方案一:使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。
阻值经过比较器输出高低电平进行分析,但是光照影响很大,不能稳定工作。
方案二:使用光电传感器来采集路面信息。
电路中的比较器有什么应用

电路中的比较器有什么应用电路中的比较器是一种重要的电子元件,广泛应用于各种电子设备和系统中。
比较器的基本功能是将输入的两个电压进行比较,并根据比较结果输出相应的信号。
比较器的应用非常广泛,涵盖了电子、通信、控制等多个领域。
本文将探讨比较器的应用场景和实际应用案例。
一. 模拟电路中的比较器应用在模拟电路中,比较器常常用于信号的比较和判断。
下面列举了一些具体的应用场景和实例:1. 温度测量与控制系统比较器可以用于温度测量与控制系统中。
例如,将一个与被测温度成正比的电压信号与参考电压进行比较,当被测温度超过设定阈值时,比较器输出一个高电平信号,触发温度控制装置进行相应的控制动作,比如启动风扇或者关闭加热源。
2. 光电控制系统比较器在光电控制系统中也有广泛应用。
例如,当光线强度低于某个阈值时,比较器输出一个高电平信号,触发其他装置进行相应的控制动作,如开启照明灯或者使摄像头进入夜视模式。
3. 电力电子控制系统比较器在电力电子控制系统中的应用也非常常见。
例如,用于PWM(脉宽调制)控制器中的误差放大器就是一种特殊的比较器。
它将输入信号与参考信号进行比较,并根据比较结果生成一个误差信号,用于驱动开关管进行脉宽调制,从而实现对电力电子装置的精确控制。
二. 数字电路中的比较器应用在数字电路中,比较器常用于信号的转换和数字系统中的逻辑判断。
以下是一些常见的应用场景和案例:1. 数字信号处理比较器在数字信号处理系统中非常重要。
例如,将输入信号与参考信号进行比较,可以判断输入信号的大小,从而实现数字信号的转换和处理。
比如在AD(模数转换)中,比较器常用于将模拟信号转换为离散的数字信号。
2. 数字通信系统在数字通信系统中,比较器被广泛应用于信号的接收和解码。
通过将接收到的信号与预设的阈值进行比较,可以判断信号的高低电平,从而实现数字信号的恢复和解码。
3. 数字逻辑电路在数字逻辑电路中,比较器是构建逻辑门和组合逻辑器件的基础。
STM32F05XX 模拟比较器的应用实例
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AN4112
2
停机模式下的模拟看门狗
停机模式下的模拟看门狗
注:
STM32F05xx 系列中的 ADC 可用作模拟看门狗,看门狗的阈值上限和下限均可编程。不 过,由于 ADC 在停机模式下会断电,因此 MCU 必须保持在运行模式下才能监视输入端的模 拟电压。对于 STM32F05xx 器件,可将 COMP1 和 COMP2 这两个模拟比较器组合设置成 窗口模式作模拟看门狗,此看门狗可在 MCU 处于停机模式下时保持通电状态。这样既可降 低功耗,又可实现节能。
ᢳ⬉य़
ᬒ఼ Ⓒ⊶఼
1. ADC_CH1:交流通道 1 COMP2_INP:比较器 2 同相输入
2. 仅在需要时使用。
670)[[
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069
4/17Biblioteka 文档 ID 023195 第 1 版
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图 2.
模拟电压监测应用中的功耗
文档 ID 023195 第 1 版
5/17
16
模拟电压监测
AN4112
注:
图 3.
COMP2 配置
3$ 3$
䕧ܹ⬉य़
3$
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95(),17 95(),17 95(),17 95(),17
请注意,本文档不能替代 RM0091 产品参考手册(针对 STM32F05xx)中的比较器部分。
有关外设的功耗,应参考器件数据手册。
表 1. 微控制器
适用的产品 类型
STM32F05xx
基于STC89C52单片机智能小车设计

五、分析与总结
通过本次设计,我们成功地基于STC89C52单片机实现了一款智能避障小车。 实验结果表明,小车具有较稳定的避障功能和较高的准确性。小车具有较快的反 应速度和响应能力,能够在短时间内对障碍物做出判断和反应。这些优点使得基 于STC89C52单片机的智能避障小车具有广泛的应用前景,例如在无人驾驶车辆、 智能机器人等领域中都具有潜在的应用价值。
二、智能避障小车设计
智能避障小车的设计主要包括以下几个方面:
1、传感器设计:传感器是实现避障功能的关键部件,主要包括红外线传感 器、超声波传感器等。本次设计采用红外线传感器,具有对色彩和材质不敏感、 反应速度快等优点。
2、电路设计:电路部分主要包括电源电路、驱动电路和传感器接口电路等。 其中,驱动电路采用L298N芯片,可以同时驱动两个电机,实现小车的前进、后 退和转向。
总之,本次设计不仅提高了我们对STC89C52单片机和智能避障技术的理解与 应用能力;而且拓宽了我们的知识视野,增强了对领域的认识和理解。希望通过 后续的研究和实践,能够使基于STC89C52单片机的智能避障小车更加完善,并得 到更广泛的应用。
感谢观看
输入输出处理程序:根据传感器的输入信号,控制小车的运动状态,同时将 小车的运动状态和障碍物距离等信息输出到LCD显示屏上。
三、智能控制
1、实现小车的智能控制,我们采用了模糊控制算法。该算法可以根据小车 的运动状态和障碍物距离等信息,自动调整小车的运动轨迹和速度,使其能够更 加灵活地避开障碍物。
3、程序设计:程序部分是实现避障功能的核心,主要包括传感器数据采集、 数据处理和电机控制等。
三、算法实现
智能避障小车的算法实现主要包括以下步骤:
1、传感器数据采集:通过红外线传感器采集小车前方的障碍物信息,并将 采集到的数据进行处理。
多功能电动智能小车(附电路图及源程序代码)、引力波的实验探测给我们的启示

多功能电动智能小车学院:电子科学与工程学院一引言1.作品设计的目的:本次设计智能小车的目的是为了实践电路设计的方法和技巧,将书本中的理论知识运用到实践中去,做到活学活用,深入了解电子元器件及其他元器件的基本用途和使用方法,并且能够灵活快速的判断电路中出现的故障,学会独立设计电路,积累更多的设计经验,加强并掌握焊接的能力和技巧,完成预期的要求。
2.作品设计的意义:智能小车实质上是众所周知的简易机器人雏形。
机器人设计是一个极富挑战性的高技术密集型项目,融小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图象处理与图象识别、知识工程与专家系统、决策、轨迹规划、自组织与自学习理论、多智能体协调、以及无线通讯等理论和技术于一体,既是典型的智能机器人系统,又为研究发展多智能体系统、多机器人之间的合作与对抗提供了生动的研究模型。
机器人设计通过提供标准任务,使研究人员利用各种技术来获得最佳解决方案。
机器人设计所采用的理论与技术可应用于工业生产、自动化流水线、救援、教育等领域,从而有效推动国家科学技术等其他高、精、尖领域的发展本小组本次研制的多功能智能小车具有寻迹、避障、消防和转向指示功能,可用与探测火源以及到某些人类不便接近的地点执行特殊任务,同时也是在机器人研究领域做一次大胆尝试。
3简易智能小车的原理:以单片机为电路的中央处理器来处理传感器采集到的数据,处理完毕后通过电机驱动电路来驱动电机。
电源部分为整个电路模块提供动力。
整体电路共分为七个部分:MCU控制电路、电机驱动电路、电源供电电路、寻迹检测电路、避障检测电路、LED显示部分,探测火源与灭火部分。
二总体方案设计(1)电动车车体的选择方案一:自制小车。
可在车模店选购配件组装,或者自行加工。
优点:这种方法能够制作出完全符合自身设计意图的车体。
缺点:需要较多时间和高水平的加工工艺。
方案二:配置成品的玩具电动小汽车。
优点:较方便。
缺点:不完全符合使用要求,需要做大量修改。
基于AT89C52的智能避障小车设计
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基于AT89C52的智能避障小车设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:基于AT89C52的智能避障小车设计智能小车是一种基于单片机控制的智能移动设备,能够根据周围环境的变化自主地进行导航和避障。
在现代社会,智能小车已经得到广泛的应用,比如在工业生产中的物流运输、家庭服务机器人等领域。
本文将介绍基于AT89C52的智能避障小车的设计方案,并详细解析各个模块的功能和工作原理。
一、硬件设计1.主控模块主控模块选用AT89C52单片机,其具有较强的计算和控制能力,并且易于编程和驱动外部设备。
AT89C52还具有丰富的外设接口,可以方便地与其他传感器和执行器进行连接。
2.传感器模块智能避障小车需要搭载多种传感器,用于感知周围的环境,并做出相应的反应。
一般包括超声波传感器、红外传感器和摄像头等。
超声波传感器可用于探测障碍物的距离,红外传感器可用于检测地面的黑线以进行自动寻迹,摄像头可用于图像识别和路标识别。
3.执行器模块执行器模块包括直流电机、舵机等,用于驱动小车的轮子和转向,实现前进、后退、左转、右转等动作。
4.电源模块智能避障小车需要稳定可靠的电源供应,一般采用锂电池或者干电池进行供电。
二、软件设计1.传感器数据处理传感器模块采集到的数据需要进行处理和分析,以确定当前环境的状态。
比如利用超声波传感器测量到的距离数据,可以计算出周围障碍物的位置和距离。
2.路径规划根据传感器模块采集到的数据,主控模块需要根据预设的算法来规划小车的行驶路径,避开障碍物并找到最优的行驶路线。
3.运动控制执行器模块需要根据路径规划模块给出的指令来控制小车的运动,包括轮子的速度和方向等。
4.用户界面智能小车设计还需要考虑用户界面的设计,一般通过蓝牙或者Wi-Fi模块,将小车的状态和控制权传输到手机App或者PC端,方便用户进行监控和控制。
三、系统整合在完成硬件和软件模块的设计后,还需要对系统进行整合调试。
首先需要进行硬件电路的连接和焊接,然后对软件进行编译和下载,最后将各个模块进行组合测试,验证整个系统的功能和性能。
基于89C52单片机的智能循迹测速避障小车
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基于89C52单片机的智能循迹测速避障小车为了参加我校举办的电子科技竞赛,刚刚开始学习单片机的我们,经过讨论,决定做一辆智能循迹测速小车,综合我们搜集的材料以与自己的修改,我们做出了我们的作品。
以下是我们整理的材料:一、原理图1、最小系统我们采用的是89C52单片机来做小车的最小系统,针对自己的需要只把要用到的排针口接了上去,具体电路图如下:2、电机驱动我们采用L293D作为驱动芯片,L293D是一种直流电机控制器件,具有外围电路简单,易于集成、控制等特点,电路图如下:其中我们用TLP521-4光耦器作为电机的稳定,即稳定的是电机的电压,避免电机的电流过大烧坏单片机,起到保护单片机的作用,增加安全性,减少电路干扰,简化电路设计。
其电路图如下:3、测速电路我们采用RPR220反射式光电传感器作为测速器,反射式红外光电传感器模块是一种利用反射式红外光电传感器制成的在传感器的有效检测距离围对被测物体的存在性进行检测的电路装置,由红外光发射接收器、电压变化检测电路、检测灵敏度调节电位器、检测状态指示 LED 灯等四个主要部分组成,额定工作电压 DC3.3V 或 DC5.5V(兼容支持 DC3V~DC5.5V,而无需额外的硬件配置),DC5V 工作电压条件下,约为 60mA,最大不超过 80 mA。
具体电路图如下:4、探测器我们仍采用RPR220反射式光电传感器作为探测器,基于它受被测物体的红外反射特性影响很大,亦能通过检测灵敏度调节电位器进行调节,我们用它来探测黑线(即路线),实现循迹功能。
事实证明它的灵敏度是很高的,具体电路如下:相应的放大电路我们采用LM339芯片作为放大器,LM339芯片通常用作电压比较器,该电压比较器的特点是:1)失调电压小,典型值为2mV;2)电源电压围宽,单电源为2-36V,双电源电压为±1V-±18V;3)对比较信号源的阻限制较宽;4)共模围很大,为0~(Ucc-1.5V)Vo;5)差动输入电压围较大,大到可以等于电源电压;6)输出端电位可灵活方便地选用。
D2-1型巡线小车的设计-毕业论文【整理版】
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题目D2-1型巡线小车的设计院系内蒙古大学鄂尔多斯学院专业名称电子信息科学与技术年级学生姓名指导教师2017年06月10日D2-1型巡线小车的设计摘要寻迹智能小车生动有趣具有结构简单、原理清晰、趣味性强等特点。
还牵涉到机械结构、电子基础、传感器原理、自动控制甚至单片机编程等诸多学科知识,通过动手实践能大大提高解决实际问题的能力,制作完成后的产品,能沿预定的轨道自动前进,生动、有趣,深受初学者喜爱。
而且智能小车还是一个很好的硬件平台,只要增加一些控制电路就能完成循迹小车、救火机器人、足球机器人、避障机器人、遥控汽车等课题。
关键词:小车,智能,循迹,光敏电阻The design of D2-1 type patrol carAbstractTracking smart car interesting with a simple structure, the principle of clear, strong interest and so on. Also involves mechanical structure, electronic based, sensor, automatic control and microcontroller programming and so on many discipline knowledge, through hands-on practice can greatly improve the ability to solve practical problems, after the completion of the production of products, along a predetermined path automatically advance, vivid, interesting, loved by beginners. And smart car or a good hardware platform, as long as the increase in some control circuit can complete tracking car, fire fighting robot, robot soccer, avoid obstacle robot, remote control cars and other topics.Key words: car, intelligent tracking, photosensitive resistance目录前言 (1)1.设计目的 (2)2. 设计要求 (3)3. 主要器材 (4)4. 元器件介绍及其工作原理 (5)4.1套件概况 (5)4.2主要原器件介绍 (5)4.3工作原理 (6)4.4电路图及系统框图 (6)5.元件识别 (8)5.1主要元件功能 (8)5.1.1电阻识别 (8)5.1.2三极管 (8)5.1.3集成电路 (8)6.设计及组装过程 (10)6.1组装前准备 (10)6.2装配说明 (10)6.2.1电路装配 (10)6.2.2机械零部件装配 (10)7.焊接及调试 (11)7.1焊接过程简介 (11)7.2初步调试 (11)7.3整车调试 (11)8.特色与创新 (13)9.课程设计体会 (14)参考文献 (15)内蒙古大学鄂尔多斯学院电工电子综合课程设计论文第 1 页前言智能的出现,为我们的生活和生产带来了很大的便利,同时也是以后的发展方向,智能就是可以在一个特定的环境中按照我们前面设定好的模式去自动的运作,它并不需要我们去人为的管理,就可以达到我们前面设定的第1 页共19 页第 1 页共19 页目标,它的应用领域很广,如可以应用于工业控制、科学勘探、智能家居等领域。
基于PLC控制的运料小车运动设计
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基于PLC控制的运料小车运动设计摘要现在的工业生产中,分工越来越细化,流水线生产已经成为企业生产环节中一种重要的生产模式。
但是由于一些生产车间的环境恶劣,或者是有些物料本身需要自动化的生产设备进行运送,运料小车在这种情况下应运而生。
PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,PLC及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
因而可以说PLC是近乎理想的工业控制计算机。
本文是在对于运料小车的运动设计,围绕以下几方面展开研究:(1)通过查阅国内外的相关文献材料,结合运料小车的工艺流程,用Solid works 三维软件设计了小车的运动轨迹模型图,使得该轨迹在保证工作要求的前提下,提高了工作的安全性和效率。
(2)通过查阅PLC的相关资料,考虑到该设计中运料小车的要求,选择了合适的PLC 型号,并画出了PLC的硬件接线原理图。
(3)选择了符合运料小车运动要求的一系列电子电器元件,并利用PROTEL 99 se 绘制了硬件电路接线图。
(4)利用S7-200 MW v4.0编程软件,编写了小车的运动控制程序梯形图,并结合程序语句,在计算机上进行了仿真模拟,取得了良好的设计效果。
关键词:PLC;运料小车;梯形图;仿真THE MOVEMENT DESIGN OFMATERIAL CAR BASED ON PLCAbstractNow in the modern industry, more and more refined division, assembly line production has become an important part of enterprise production of production mode. Different departments at the same time from different workshop produce different materials, and those materials need to be mutual transported. But because some production workshop environment is bad, or some material itself needs automation production equipment delivery, the material the small car in this situation arises at the historic moment. PLC is a kind of digital computing operations of the electronic system, which is designed for the industrial environment design and application. PLC and its relevant external equipment, according to easily and industrial control system as a whole, are easy to extend its function of the design principles. Therefore say PLC is almost ideal of industrial control computer. This article about the car for the movement of material design is around the following several aspects:(1) Through the access to domestic and foreign literature material, combined with the material of the car process, with Solid works 3D software design of the car trajectory model picture, make the tracks in the precondition of guarantee, and improve work security and efficiency.(2) By referring to the relevant material PLC, considering the design requirements of the material in the car, choose the suitable PLC model, and draw the PLC hardware wiring diagram.(3) Choose the material conform to the requirements of the car movement a series of electronic components, and use the PROTEL 99 se to draw the hardware circuit with wiring diagram.(4) Use S7-200 MW v4.0 programming software, write the small car movement control process ladder diagram, and combined with program statements, and in the computer on the simulation, has obtained the good design effect.目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1课题的研究背景及意义 (1)1.2 设计要求及主要内容 (1)2 运料小车的整体方案分析与设计 (3)2.1 小车整体方案分析 (3)2.2 运料小车的工艺流程 (4)2.3 小车的运动轨迹设计 (4)2.4 运料小车的运行方式分析 (6)2.5 运料小车结构设计 (6)3 硬件系统设计 (8)3.1 PLC的选型 (8)3.2 PLC的接线图 (9)3.3 变频器的选型 (10)3.4 电动机的选择 (12)3.4.1 正确选用电动机的基本原则 (12)3.4.2小型异步电动机的选择 (13)3.5 其他电器元件的选取 (16)3.5.1 行程开关的选型 (16)3.5.2 电磁继电器的选择 (17)4 软件系统的设计 (19)4.1 梯形图概述 (19)4.2 运料小车梯形图程序设计 (19)4.2.1 程序设计流程图 (19)4.2.2 PLC输入输出分配表 (21)4.2.3 运料小车工作流程图 (21)4.3 程序仿真 (25)5 总结与展望 (29)5.1 设计总结 (29)5.2 后续工作展望 (29)设计图纸说明 (31)参考文献 (32)附录程序仿真清单 (33)致谢 (42)1 绪论1.1课题的研究背景及意义随着我国工业自动化的不断发展,运料小车成为了工业运料的主要设备之一。
LM324实现智能小车的红外寻径方案
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智能小车的LM324红外寻径模块用LM324电压比较芯片实现红外寻径设计这是LM324的引脚图,从图片中,我们可以直观的看出各引脚的功能。
首先介绍一下L324芯片,该芯片是一个电压比较器芯片,电路符号如图:下图是LM324的电路图,该芯片是用于比较电压的。
其中,2脚提供的是基准电压,3脚的电压和2脚的电压进行比较,当3脚的电平比2脚的电平高时,则1脚输出一个高电平,当3脚的电平比2脚的电平低时,1脚输出一个负电平,上电路是一个将正弦波转换成方波的电路。
仿真结果如下图所示:这是电源的波形图:下图的是1脚输出的电平:可以看出,转换电平的效果还是不错的。
LM324是一种电压比较器芯片,该芯片是一种运放,咱们在电路原理中学到过这种东西。
下面搭一个比较电压的电路,电路图如下所示:可以用电压表测量LM324的2端的输入电压,易于计算出是2.5V。
根据LM324的特性,当3端的输入电压大于2.5V时,1口输出的应该是高电平,当3端口输出的是低于2.5V的电平时,1口输出的是低电平,可以用图中的变阻器测试一下。
如下图:将变阻器的上边的接线左移,则3口的电压高于2.5V,因而可以推算出1口应该输出一个高电平,从A2表示的地方可以看出,测得的电路是一个高电平。
(注意,此处的高电平是针对这种电路而言的,不一定和单片机的5V高电平相同)。
当3端口的电平低于2.5V时,电路如下:从图中可以很容易的看出来,1端口输出了一个低电平。
以上所述的就是我们用来完成用LM324实现智能小车寻迹的原理了。
那么智能小车的寻迹具体是怎么实现的呢?可以这样实现,用一个光敏三极管(其实是一种没有光时,不会导通,只有在有光的情况下,才会导通的的开关),当传感器位于黑线的上方时,由于黑线的吸光作用,光敏管得不到反射的光。
再看下图:没有光照的光敏三极管相当于一个打开的开关,如上图仿真,1端口输出的是一个高电平,这种情况仿真的是光敏管没有导通的情况,也就是小车的传感器位于了黑线上的情况,当开关闭合后,1端口输出的电平成了低电平。
智能小车详细设计方案及说明书
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摘要随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人们的关注,而汽车的智能化已成为科技发展的新方向。
本设计就是在这样的背景下提出来的。
此次设计的简易智能小车是基于单片机控制及传感器技术的,实现的功能是小汽车可自动寻迹行驶,并且能够利光电传感器检测道路上的障碍,利用电两个电机的差动调节, 控制电动小汽车的自动避障、寻光及自动停车,同时能够在行驶过程中显示里程、速度、时间等。
通过寻迹传感器进行黑线的检测、霍尔传感器进行里程的记录,并由单片机系统来控制智能车的行驶状态。
采用PWM技术实现了电动机的多级调速.关键词:单片机 PWM 寻迹传感器霍尔传感器AbstractWith the development of automobile industry,people pay more attention to the research about cars, and the intelligent electric vehicles are more and more import. The design is put forward in this context .The simple design of smart car is based on the single-chip control and sensor technology, the realization of an automatic tracing traffic, using Two electric motors differential regulation ,Control automatic electric car obstacle avoidance, light search and automatic parking and can process in a moving display features such as mileage records .The use of rear-wheel drive front wheel steering mode of traveling through tracing sensors, such as Hall sensors detect the black lines and mileage records, by the single-chip system to decision-making Smart car driving. Using PWM technology to achieve a multi-stage motor speed .Key words: single-chip control PWM Seeks the mark sensor Hall sensor目录1 前言 (1)1.1智能小车的意义和作用 (1)1.2智能小车的现状 (1)2方案设计与论证 (2)2.1 模块方案比较及论证 (2)2.2 车体设计 (3)2.3 电源及稳压模块 (3)2.4 主控模块 (4)2.5探测及寻迹模块 (5)2.6 电机选择及驱动模块 (7)2.7 直流调速设计 (8)2.8 遥控方案设计 (13)2.9 无线通信模块工作原理 (16)3系统的具体设计与实现 (22)3 .1电源模块 (22)3.2 控制模块 (22)3.3 LCD1602A显示原理 (26)3.4 路面检测模块 (26)3.5 测速模块 (27)3.6 复位电路模块 (28)3.7整体原理电路 (28)4软件设计 (31)5 仿真 (36)智能小车展望 (37)总结体会 (38)致谢 (39)【参考文献】 (40)附录1 原理图................................................................................错误!未定义书签。
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光电循迹小车的调试
时间:2009年4月9日
班级:高二(2)班
执教:华师大张江实验中学谢建樑
一、教材分析
本课内容是上海科技教育出版社的高二《劳动技术》中“光电自动循迹小车”。
在完成“光电循迹小车”的制作的基础上,确定本次教学内容“光电循迹小车”的调试。
光电循迹小车内容是高中劳动技术教材中很好的系统设计实例,不仅是电路设计制作的良好载体,还涉及到环境因素对系统的影响、机械部分和电子部分的结合。
这样一个载体可以让学生在学习中综合考虑环境因素对系统的影响、和不同技术点间的关联,有助于学生综合设计能力的提高。
二、学情分析
素质教育的重点是动手能力和创新精神的培养。
但是在现代城市中,高中生大多独生子女,普遍性缺少动手机会。
高中教育的内容又过多强调高考应试的内容,致使部分同学与动手操作有关综合能力比较差。
我校高二年级的学生在学习了数字电子方面的相关知识后,在教师的指导下绝大多数学生能够顺利完成光电循迹小车的制作。
在此基础上学习光电循迹小车的调试,可以进一步激发学生学习技术的兴趣,提高学生技术实践能力。
三、教学设计思路
本单元学生的学习内容拟定为6课时,前4节课为小车的制作和装配;本节课为第5课时,内容为小车的调试,并在小车能按要求循迹的基础上思考小车功能的开发;第6课时为小车性能的拓展和研究性尝试。
本课内容以光电循迹小车的电路分析为基础;以学习光电循迹小车的调试为重点;以层层深入的问题为纽带;以学生的动手实践、自主探索、合作交流为学习方式。
让学生参与技术知识学习,体验技术操作实践,尝试技术创新设计,从而提高学生的技术素养。
四、教学目标:
1.知识与技能
(1)在识读光电循迹小车电路原理图的基础上,理解小车电路原理。
(2)学会光电循迹小车电路的整体调试。
2.过程与方法
(1)通过电路分析和光电循迹小车的调试,了解简单电子作品调试的一般过程,学习根据理论实际指导实践操作的基本方法。
(2)通过对光电循迹小车的整体调试过程中环境因素、机械因素、电子因素相互影响的分析,学习用普遍联系的思想方法。
3.情感、态度与价值观
(1)通过光电循迹小车调试的实践操作和作品展示活动,增强学生技术成就感的体验。
(2)通过小组合作整体调试小车,增强学生同伴间的合作互助意识,体验合作学习的快乐。
五、教学重点与难点
教学重点:光电循迹小车电路的整体调试。
教学难点:光电小车数字电路中逻辑关系和电路实际的联系。
六、教学流程
电路分析电路调试小组活动整体调试小车作品展示交流与小结拓展设计
七、教学过程
八、板书设计:
光电循迹小车电路调试
电路调试的一般方法
1、理论(电路原理图)指导实践(系统调试)
2、环境因素对整个系统的影响
3、系统内各技术点间关联度处理(机电一体)
九、教学反思
附:
一、光电循迹小车电路原理图
二、防撞光电循迹小车的设计
(设计方案之一)。