超声波电机驱动控制器毕业设计

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智能小车毕业实习报告

一、实习背景随着科技的飞速发展，智能技术已经深入到我们生活的方方面面。

智能小车作为智能技术的一个重要应用，近年来得到了广泛关注。

为了更好地了解智能小车的原理和应用，提高自己的实践能力，我选择了智能小车作为毕业实习的课题。

二、实习目的1. 掌握智能小车的原理和设计方法；2. 提高自己的动手能力和团队协作能力；3. 培养自己的创新意识和实践能力；4. 为毕业设计打下坚实基础。

三、实习内容1. 理论学习在实习过程中，我首先对智能小车的原理进行了深入的学习。

通过查阅资料、阅读相关书籍，了解了智能小车的组成、工作原理以及各类传感器的工作原理。

主要包括以下内容：（1）单片机原理：学习了51单片机的结构、工作原理以及编程方法；（2）传感器原理：学习了红外传感器、超声波传感器、光电传感器等常用传感器的原理和特点；（3）电机驱动原理：学习了直流电机、步进电机等电机的驱动原理和控制方法；（4）通信原理：学习了串口通信、无线通信等通信方式的基本原理。

2. 实验与实践在理论学习的基础上，我进行了以下实验和实践：（1）搭建智能小车电路：根据设计要求，我选择了51单片机作为控制核心，红外传感器、超声波传感器、电机驱动模块等作为主要硬件。

通过焊接、连接等操作，搭建了智能小车的电路；（2）编程与调试：利用C语言对单片机进行编程，实现智能小车的各项功能。

主要包括：红外传感器循迹、超声波传感器避障、电机驱动控制等；（3）测试与优化：对智能小车进行测试，观察其运行效果。

针对存在的问题，对程序和电路进行优化，提高智能小车的性能。

3. 团队协作在实习过程中，我与团队成员密切合作，共同完成智能小车的研发。

我们分工明确，各司其职，共同解决了许多技术难题。

四、实习收获1. 提高了实践能力：通过实际操作，我掌握了智能小车的搭建、编程和调试方法，提高了自己的动手能力；2. 培养了团队协作精神：在团队协作中，我学会了与他人沟通、协调，提高了自己的团队协作能力；3. 增强了创新意识：在解决技术难题的过程中，我不断思考、尝试，培养了创新意识；4. 为毕业设计打下基础：通过这次实习，我对智能小车有了更深入的了解，为毕业设计积累了丰富的经验。

毕业设计基于stm32的智能小车设计说明

摘要本次试验主要分析了基于STM32F103微处理器的智能小车控制系统的系统设计过程。

此智能系统的组成主要包括STM32F103控制器、电机驱动电路、红外探测电路、超声波避障电路。

本次试验采用STM32F103微处理器为核心芯片，利用PWM技术对速度以及舵机转向进行控制，循迹模块进行黑白检测，避障模块进行障碍物检测并避障功能，其他外围扩展电路实现系统整体功能。

小车在运动时，避障程序优先于循迹程序，用超声波避障电路进行测距并避障，在超声波模块下我们使用舵机来控制超声波的发射方向，用红外探测电路实现小车循迹功能。

在硬件设计的基础上提出了实现电机控制功能、智能小车简单循迹和避障功能的软件设计方案，并在STM32集成开发环境Keil下编写了相应的控制程序，并使用mcuisp软件进行程序下载。

关键词：stm32;红外探测;超声波避障;PWM;电机控制AbstractThis experiment mainly analyzes the control system of smart car based on microprocessor STM32F103 system design process. The composition of the intelligent system mainly including STM32F103 controller, motor drive circuit, infrared detection circuit, circuit of ultrasonic obstacle avoidance. This experiment adopts STM32F103 microprocessor as the core chip, using PWM technique to control speed and steering gear steering, tracking module is used to detect the black and white, obstacle avoidance module for obstacle detection and obstacle avoidance function, other peripheral extended circuit to realize the whole system function. When the car is moving, obstacle avoidance program prior to tracking, using ultrasonic ranging and obstacle avoidance obstacle avoidance circuit, we use steering gear under ultrasonic module to control the emission direction of ultrasonic, infrared detection circuit is used to implement the car tracking function. On the basis of the hardware design is proposed for motor control function, simple intelligent car tracking and obstacle avoidance function of software design, and in the STM32 integrated development environment under the Keil. Write the corresponding control program, and use McUisp program download software.Keywords：STM32；Infrared detection；Ultrasonic obstacle avoidance；PWM；Motor control目录1.绪论.......................................................... - 5 - 1.1研究概况.................................................. - 5 -1.2研究思路.................................................. - 5 -2.软硬件设计.................................................... - 6 - 2.1中央处理模块.............................................. - 6 -2.1.1 stm32f103部结构 ...................................... - 7 -2.1.2 stm32最小系统电路设计 ................................ - 8 -2.1.3 stm32软件设计的基本思路 ............................. - 11 -2.1.4 stm32中断介绍 ....................................... - 12 -2.1.5 stm32定时/计数器介绍 ................................ - 14 -2.1.6 主程序设计流程图..................................... - 15 - 2.2 电机驱动模块............................................. - 16 -2.2.1 驱动模块结构及其原理................................. - 16 -2.2.2 驱动模块电路设计..................................... - 17 -2.2.3驱动软件程序设计 ..................................... - 18 - 2.3 避障模块设计............................................. - 23 -2.3.1 避障模块器件结构及其原理............................. - 24 -2.3.2 HC-SR04模块硬件电路设计 ............................. - 26 -2.3.3 HC-SR04模块程序设计 ................................. - 27 - 2.4循迹模块设计............................................. - 34 -2.4.1 循迹模块结构及其原理................................. - 34 -2.4.2 循迹模块电路设计..................................... - 36 -2.4.3 红外循迹模块程序设计................................. - 37 -3.软件调试..................................................... - 39 - 3.1 程序仿真................................................ - 39 -3.2 程序下载................................................. - 40 -4.系统测试..................................................... - 41 -5.总结......................................................... - 45 - 致............................................................. - 47 - 参考文献....................................................... - 49 - 附录........................................................... - 50 -1.绪论智能小车通过各种感应器获得外部环境信息和部运动状态，实现在复杂环境背景下的自主运动，从而完成具有特定功能的机器人系统。

机械毕业设计782行波型超声波电机毕业设计说明书

目录第1章绪论 (3)1.1 超声波电机的定义与发展历史 (3)1.2 超声波电机的基本工作原理 (4)1.3 超声波电机的分类 (5)1.4 超声波电机的特点和应用 (6)1.5 超声波电机技术的展望 (6)第2章行波型超声波电机的运行机理 (8)2.1 椭圆运动的分析 (8)2.2 驻波的产生及行波的合成 (10)第3章行波型超声波电机的理论计算与设计 (13)3.1 定子谐振频率的计算 (13)3.2 压电陶瓷换能器的设计和制作 (16)3.2.1 压电陶瓷的设计 (16)3.2.2 压电陶瓷材料的选用 (17)3.2.3 压电陶瓷的接线方式 (17)3.3 定子的设计及制作 (19)3.3.1 定子尺寸与行波超声波电机输出特性的关系 (19)3.3.2 定子的内外径尺寸的选择 (21)3.3.3 定子的振动模态的选择 (21)3.3.4 定子的齿形齿数设计 (21)3.3.5 定子的结构设计 (22)3.3.7定子材料的选择 (23)3.4 转子的设计及制作 (24)3.4.1 超声波电机转子的柔性要求 (24)3.4.2 定转子径向弯曲配合 (25)3.4. 摩擦层的设计 (26)3.5 定转子设计的总结 (26)第4章样机整体结构设计 (27)第5章全文总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)英文翻译译文 (32)行波型超声波电机设计摘要：超声波电机是一种利用压电陶瓷的逆压电效应工作的新概念、新原理电机。

与传统电磁型电机截然不同，其驱动力矩并非由电磁感应产生，它利用压电陶瓷的压电效应使定子产生超声波振动，通过定子和转子间的摩擦力来驱动转子。

由于超声波电机特殊的工作原理，它具有很多传统电磁电机无法比拟的优越性能，如结构紧凑、低速大转矩、响应速度快、不受磁场影响、断电自锁、可直接驱动负载等。

正是由于超声波电机具有许多的优点和广阔的应用前景，成为当前世界范围内的一门新兴前沿课题。

超声波电机驱动控制器毕业设计

超声波电机驱动控制器毕业设计1 绪论 (1)1.1 超声波电机概述 (1)1.2 超声波电机驱动技术现状 (2)1.2.1 超声波电机控制方法 (2)1.2.2 驱动技术的发展 (2)1.3 驱动电路的设计要求 (5)2 驱动控制器总体方案设计 (5)2.1 系统总体方案简介 (5)2.2 DDS 技术工作原理及方案选择 (7)2.2.1 DDS 技术概述 (7)2.2.2 DDS 工作原理 (8)2.2.3 DDS器件的选择 (9)2.3 滤波电路方案选择 (11)2.3.1 滤波器的原理与分类 (12)2.3.2 滤波器件选择 (13)2.4 放大电路方案选择 (15)2.4.1 放大电路要求及电路初步设计 (15)2.4.2 高压集成运算放大器的选定 (16)2.4.3 前置放大器型号选择 (17)3 硬件电路设计与实现 (17)3.1 DDS 波形产生电路设计 (17)3.1.1 AT89LS52 外围电路设计 (17)3.1.2 AD9854 外围电路设计 (20)3.2 带通滤波电路设计 (24)3.3 功率放大电路设计 (27)3.4 系统电源电路设计 (29)4 软件设计与系统调试 (32)4.1 系统软件基本结构 (32)4.2 波形产生软件设计 (33)4.2.1 AD9854 的工作模式 (33)4.2.2 AD9854 的使用 (36)致谢............................................ 错误!未定义书签。

参考文献 (1)1 绪论1.1 超声波电机概述超声波电机（Ultrasonic Motor，简称 USM）的基本结构及工作原理完全不同于传统的电磁电机，它不是以电磁作用传递能量，而是利用压电陶瓷的逆压电效应激发超声振动（频率≥20kHz），然后通过定、转子之间的接触和摩擦力将交变的振动转化成旋转运动或直线运动，实现从电能到机械能的能量转换[1]。

基于51单片机的智能车毕业设计(论文)

基于80C51的电动智能单片机摘要80C51单片机是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。

本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。

整个系统的电路结构简单，可靠性能高。

实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用.关键词80C51单片机、智能、光电检测器、PWM调速、电动小车Design and create an intelligence electricity motive small carAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1)Reduce the speed by program the engine；(2)Efficient application of the sensor;(3)The adoption of the new display chip.Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car目录第一章前言 (1)第二章方案设计与论证 (3)一直流调速系统 (3)二检测系统 (4)三显示电路 (9)四系统原理图 (9)第三章硬件设计 (10)一 80C51单片机硬件结构 (10)二最小应用系统设计 (11)三前向通道设计 (12)四后向通道设计 (15)五显示电路设计 (17)第四章软件设计 (20)一主程序设计 (20)二显示子程序设计 (24)三避障子程序设计 (25)四软件抗干扰技术 (26)五“看门狗”技术 (28)六可编程逻辑器件 (29)第五章测试数据、测试结果分析及结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 程序清单 (33)附录B 硬件原理图 (41)第一章前言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关注。

避障小车毕业论文

避障小车毕业论文避障小车的研究与设计摘要避障小车是一种可以自主避开障碍物的智能小车，其具有重要的应用价值。

本文从机器人控制原理、图像处理技术以及硬件设计等方面出发，对避障小车的设计及其实现方法进行了详细论述。

在硬件设计方面，本文采用了单片机控制器进行控制，采用了基于超声波和红外线的避障传感器，以及直流电机进行驱动。

在软件系统设计方面，本文采用了C语言进行编写，针对避障小车实现了避障、控制、传感器数据处理等功能。

通过实验验证，本文的避障小车能够比较准确地避开障碍物，具有一定的实用价值。

关键词：机器人控制原理、图像处理、硬件设计、软件设计、避障小车AbstractThe obstacle-avoiding robot car is an intelligent car that can autonomously avoid obstacles, with significant application value. This paper elaborates on the design and implementation methods of the obstacle-avoiding small car from the aspects of robot control principle, image processing technology, and hardware design. Interms of hardware design, this paper uses a single-chip microcontroller for control, obstacle-avoiding sensors based on ultrasonic and infrared, and DC motors for driving. In the software system design aspect, this paper uses C language for writing, and realizes the functions of obstacle avoidance, control, and sensor data processing for the obstacle-avoiding small car. Through experiments, the obstacle-avoiding small car in this paper can accurately avoid obstacles and has practical value.Keywords: robot control principle, image processing, hardware design, software design, obstacle-avoiding car引言随着人工智能的发展，智能小车在日常生活和工业环境中得到了广泛的应用。

智能车毕业设计范文

智能车毕业设计范文一、引言随着科技的不断发展，智能交通系统已经逐渐成为实现交通安全和效率的重要手段之一、智能车作为智能交通系统的重要组成部分，具有自主导航、智能控制和自动执行等功能。

本文将介绍一个智能车毕业设计方案，旨在设计一款具有智能导航和避障功能的智能车。

二、设计方案1.系统框架该智能车系统由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括车体、传感器、控制器等，软件部分包括导航算法、避障算法等。

2.硬件设计智能车的车体由底盘、轮子和电机组成。

底盘采用轻质材料制造，轮子与电机可以实现自由转动和方向控制。

车体内部集成了传感器，包括激光雷达、摄像头和超声波传感器等。

控制器是智能车的核心部件，负责接收传感器数据、进行信息处理和控制车体行动。

控制器应具备高性能的处理器和丰富的通信接口，以满足复杂的算法运算和数据收发要求。

3.软件设计智能车的软件部分主要包括导航算法和避障算法。

导航算法是智能车实现自主导航的关键。

该算法应能根据车体当前位置和目标位置，通过传感器数据判断前方道路情况，并制定合适的行进路线。

避障算法是智能车避免碰撞的重要手段。

该算法应利用激光雷达、摄像头和超声波传感器等数据，识别周围的障碍物，并及时采取措施避免与障碍物发生碰撞。

4.实施计划该智能车的实施计划可以分为以下几个步骤：（1）搭建智能车的硬件平台，包括底盘、轮子、电机和传感器等。

（2）编写控制器的驱动程序，实现车体的基本动作控制。

（3）编写传感器数据采集与处理程序，获取传感器数据并进行处理。

（4）设计导航算法，实现智能车的自主导航功能。

（5）设计避障算法，实现智能车的避障功能。

（6）测试和调试智能车系统，不断优化算法和性能。

三、结论本文提出了一种智能车毕业设计方案，旨在设计一款具有智能导航和避障功能的智能车。

该方案通过硬件和软件的结合，实现了智能车的基本动作控制、传感器数据采集与处理、导航算法和避障算法的设计与实现。

这一方案有助于提高交通安全和效率，具有一定的实用性和推广价值。

扫地机器人毕业论文

扫地机器人毕业论文扫地机器人毕业论文一、引言随着科技的快速发展和人们生活水平的提高，智能家居已经成为日常生活的一部分。

扫地机器人作为智能家居的代表产品，以其高效、便捷和自动化的特性，逐渐受到人们的青睐。

本论文旨在设计和实现一款具备一定智能性的扫地机器人，以满足现代家庭清洁的需求。

二、扫地机器人的研究现状和发展趋势自2002年美国军工企业iRobot公司推出第一台扫地机器人Roomba以来，扫地机器人技术得到了迅速发展和广泛应用。

现代扫地机器人主要依赖于传感器技术和控制算法来实现自动化清扫。

例如，利用红外线传感器和超声波传感器进行避障，通过芯片控制电机转动以及真空环境吸尘等。

此外，一些高端扫地机器人还具备网络连接功能，可以通过手机APP进行远程控制和监控。

未来，扫地机器人将朝着更加智能化、高效化和个性化方向发展。

通过引入更先进的传感器和算法，实现更精准的避障和路径规划，提高清扫效率。

同时，结合人工智能技术，可以为用户提供更加个性化的服务，如定时清扫、语音控制等。

三、扫地机器人的设计1.总体设计本论文设计的扫地机器人主要包括以下几个部分：机体、电机、吸尘器、电池、传感器和控制器。

机体是机器人的主体部分，负责承载其他部件。

电机分为驱动电机和吸尘电机，分别用于驱动机器人移动和吸尘。

吸尘器则通过管道与电机连接，形成真空环境，实现地面清洁。

电池为机器人提供电力，保证其正常工作。

传感器包括红外传感器和超声波传感器，用于感知周围环境。

控制器则是机器人的大脑，通过算法实现机器人的智能控制。

2.控制系统设计扫地机器人的控制系统是实现其智能化的关键部分。

本论文设计的扫地机器人采用AT89S52系列单片机作为主控制器，通过编写程序实现机器人的各种功能。

具体来说，程序包括以下几个部分：电机驱动程序、传感器检测程序、避障程序和路径规划程序。

电机驱动程序通过单片机控制电机的电压和电流，实现电机的正反转和转速调节，从而控制机器人的移动方向和速度。

毕业设计基于Arduino单片机的智能小车设计

江海职业技术学院毕业设计毕业设计题目：姓名学号：所在系（部）：专业及班级：指导教师：完成日期：中文摘要智能车辆是集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是智能交通系统的一个重要组成部分。

它在军事、民用、太空开发等领域有着广泛的应用前景。

随着电子工业的发展，智能技术广泛运用于各种领域，运用于智能家居中的产品更是越来越受到人们的青睐。

本系统在硬件设计方面，以Arduino单片机为控制核心，以超声波传感器检测前方障碍物，从而自动避障。

在软件方面，利用C语言进行编程，通过软件编程来控制小车运转。

根据家庭各种房间家具的布局不同而使用不同的路径，从而使得家居中常用到的智能清扫小车智能化，人性化。

该小车能自动避障，有一定的实用价值。

关键词：单片机；智能清扫小车；自动避障目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 智能小车研究现状 (2)1.3 课题主要内容 (4)第二章智能小车总体结构 (5)2.1 方案综述 (5)2.2 主控单元方案比较与选择 (5)2.3 避障单元方案比较与选择 (6)2.4 “小车”的必要的信息 (7)第三章智能小车的触觉、眼睛 (8)3.1 智能小车内部检测原理 (8)3.2 电机电流、电压检测 (10)3.3 超声波测距 (11)第四章智能小车的脚 (23)4.1 轮系结构详述 (23)4.2 直流电机 H 桥驱动电路 (26)4.3 电机控制信号 (28)第五章智能小车的大脑 (29)5.1 Arduino单片机简介 (29)5.2 Arduino单片机引脚简介 (30)5.3 Arduino编程软件 (33)第六章智能小车控制流程及程序 (35)6.1 控制流程 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第一章绪论随着科技进步，现代工业技术发展越来越体现出机电一体化的特征。

无论是在金属加工、汽车技术、工业生产等等方面，机器设备表现了所谓智能化、集成化、小型化、高精度化的发展趋势。

(毕业论文设计)智能超声波避障小车的设计与制作(可编辑)

(毕业论文)智能超声波避障小车的设计与制作江阴职业技术学院项目设计报告项目超声波避障小车的设计与制作专业学生班级学号指导教师完成日期摘要智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人它具有制作成本低廉电路结构简单程序调试方便等优点由于具有很强的趣味性智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱本论文介绍的是具有自动避障功能的智能小车的设计与制作以下简称智能小车论文对智能小车的方案选择设计思路以及软硬件的功能和工作原理进行了详细的分析和论述经实践验收测试该智能小车的电路结构简单调试方便系统反映快速灵活设计方案正确可行各项指标稳定可靠AbstractSmart cars can be programmed to perform a specific task means the miniaturization of robot it has to make cost is low circuit simple structure convenient program test Because of it has strong interest intelligent robot car favored by the majority of the university students enthusiasts and love This paper introduces the is a automatic obstacle avoidance function of intelligent car design and production hereinafter referred to as the smart car the thesis to the intelligence of the car scheme selection design idea and the implementation of hardware and software function and working principle of a detailed analysis and discusses After practice acceptance test this intelligent car circuit structure is simple convenientdebug fast flexible system reflect correct and feasible design scheme each index is steady and reliable目录摘要IAbstract II目录III第一章绪论 111项目研究背景及意义 112项目主要研究容113设计思路114应用场合和功能2第二章总体方案 321总体方案概述 322 总体电路原理图 3第三章各模块功能介绍 431障碍物测距系统432显示模块533驱动模块1034电源模块12第四章软件设计1341 程序设计流程图1342 关键程序设计14第五章系统调试1751 调试的思路 1752 各模块的调试1753 调试心得19第六章结论与展望2061 结论 2062 展望 20致谢21参考资料22附录 231元器件清单232样机实物照片243电路原理图25相关程序26第一章绪论11项目研究背景及意义智能作为现代社会的新产物是以后的发展方向他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作无需人为管理便可以完成预期所要达到的或是更高的目标本设计主要体现多功能小车的智能模式设计中的理论方案分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人采矿勘探机器人家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义同时小车可以作为玩具的发展对象为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补实现经济收益形成商业价值超声波作为智能车避障的一种重要手段以其避障实现方便计算简单易于做到实时控制测量精度也能达到实用的要求在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用我国作为一个世界大国在高科技领域也必须占据一席之地未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用本智能小车系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了当驾驶员因疏忽或打瞌睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时汽车就会发出警报提醒驾驶员注意如果驾驶员没有及时作出反应汽车就会自动减速或停靠于路边这样的小车还可以用于月球探测等的无人探月车帮助我们传达月球上更多的信息让我们更加的了解月球为将来登月做好充分准备这样的小车在科学考察探测车上也有广阔的应用前景在科学考察中有很多危险且人们无法涉足的地方这时智能科学考察车就能够派上用场在它上面装上摄像机代替人们进行许多无法进行的工作12项目主要研究容本设计题目为智能避障小车设计主要研究小车的避障功能小车遇到障碍物时当距离障碍物大于40cmPWM信号自增驱动电机加速小车加速前进当小于30cm时PWM信号自减驱动电机减速小车减速前进并且小车采取相应的避障措施这里探测装置必不可少因为超声波在距离检测方面的较准确定位所以采用超声波传感器作为探测装置由于超声波遇到障碍物时发生像光一样的反射和散射在经过多次发射之后再回到超声波检测端口会产生较严重的路程差从而影响对距离的检测进而影响对障碍物的较准确定位通过软件部校准优化消除外部物理条件造成的误差从而达到对障碍物的较准确定位13设计思路直流电机PWM控制系统的主要功能包括实现对直流电机的加速减速并且可以调整电机的转速能够很方便的实现电机的智能控制主体电路即直流电机 PWM 控制模块这部分电路主要由 AT89S52 单片机的 IO 端口定时计数器外部中断扩展等控制直流电机的加速减速以及转弯并且可以调整电机的转速能够很方便的实现电机的智能控制其间是通过 AT89S52 单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298 驱动芯片来控制直流电机工作的该直流电机 PWM 控制系统由以下电路模块组成设计控制部分主要由 AT89S52 单片机的外部中断扩展电路组成直流电机PWM控制实现部分主要由电机和 L298 直流电机驱动模块组成设计显示部分LCD 数码显示部分实现对超声波测的距离的实时显示14应用场合和功能应用场合智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人它具有制作成本低廉电路结构简单程序调试方便等优点由于具有很强的趣味性智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱同时在玩具的应用上深受小朋友的青睐功能本小车使用AT89S52单片机作为主控芯片它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离并且用LED显示出来当小车与障碍物的距离大于40cm时小车会沿直线前进当小车与障碍物的距离小于30cm时小车转弯以避开障碍物并且此时蜂鸣器报警在避开障碍物后小车会沿直线前进第二章总体方案21总体方案概述本小车使用AT89S52单片机作为主控芯片它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离并且用LCD显示出来当小车与障碍物的距离大于40cm时小车会沿直线前进当小车与障碍物的距离小于30cm时小车转弯以避开障碍物并且此时蜂鸣器报警在避开障碍物后小车会沿直线前进简要框图如图2-1图 21简要框图22 总体电路原理图第三章各模块功能介绍31障碍物测距系统方案一超声波视觉优点价格合理夜间不受影响易于多目标测量和分类分辨率好缺点测量围小对天气变化敏感不能直接测量距离算法复杂处理速度慢方案二激光雷达MMW雷达优点夜间不受影响不受灯光天气影响缺点对水灰尘灯光敏感价格贵探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器它是利用向目标发射超声波脉冲计算其往返时间来判定距离的算法简单价格合理所以我们选择超声波传感器超声波测距原理首先利用单片机输出一个40kHz的触发信号把触发信号通过TRIG管脚输入到超声波测距模块再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波在发射时刻的同时单片机通过软件开始计时超声波在空气中传播途中碰到障碍物返回超声波测距模块的接收器收到反射波后通过产生一个回应信号并通过ECHO脚反馈给单片机此时单片机就立即停止计时时序图如图1所示由于超声波在空气中的传播速度为340ms根据计时器记录的时间t就可以计算出发射点距障碍物的距离即S VT2通过单片机来算出距离图31超声波测距原理32显示模块方案一用LCD显示优点辐射小显示容多低耗能散热小显示的画面稳定不闪烁缺点不适合做图图像还原不好有可视围限制方案二用LED显示优点亮度高成本低缺点不能显示汉字显示容较少对于本课题的要求我们选择LCD实现功能显示容多低功耗显示画面稳定不闪烁硬件电路设计简单字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母数字符号等点阵式LCD目前常用161162202和402行等的模块下面以太阳人电子的1602字符型液晶显示器为例介绍其用法一般1602字符型液晶显示器实物如图图 3211602字符型液晶显示器1602LCD主要技术参数显示容量16×2个字符芯片工作电压4555V工作电流20mA 50V模块最佳工作电压50V字符尺寸295×435 W×H mm引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚无背光或16脚带背光接口各引脚接口说明如表所示编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1 VSS 电源地9 D2 数据 2 VDD 电源正极10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压11 D4 数据4 RS 数据命令选择12 D5 数据 5 RW 读写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据7 D0 数据15 BLA 背光源正极8 D1 数据16 BLK 背光源负极表-2-1引脚接口说明表第1脚VSS为地电源第2脚VDD接5V正电源第3脚VL为液晶显示器对比度调整端接正电源时对比度最弱接地时对比度最高对比度过高时会产生鬼影使用时可以通过一个10K 的电位器调整对比度第4脚RS为寄存器选择高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器第5脚RW为读写信号线高电平时进行读操作低电平时进行写操作当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据第6脚E端为使能端当E端由高电平跳变成低电平时液晶模块执行命令第7～14脚D0～D7为8位双向数据线第15脚背光源正极第16脚背光源负极1602LCD的指令说明及时序1602液晶模块部的控制器共有11条控制指令如表-2-2所示序号指令RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 置输入模式00 0 0 0 0 0 1 ID S 4 显示开关控制0 0 00 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 01 SC RL 6 置功能0 0 0 0 1 DL N F7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址10 写数到CGRAM或DDRAM 1 0 要写的数据容11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据容表-2-2控制命令表1602液晶模块的读写操作屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的说明1为高电平0为低电平指令1清显示指令码01H光标复位到地址00H位置指令2光标复位光标返回到地址00H指令3光标和显示模式设置 ID光标移动方向高电平右移低电平左移 S屏幕上所有文字是否左移或者右移高电平表示有效低电平则无效指令4显示开关控制 D控制整体显示的开与关高电平表示开显示低电平表示关显示 C控制光标的开与关高电平表示有光标低电平表示无光标 B控制光标是否闪烁高电平闪烁低电平不闪烁指令5光标或显示移位 SC高电平时移动显示的文字低电平时移动光标指令6功能设置命令 DL高电平时为4位总线低电平时为8位总线 N低电平时为单行显示高电平时双行显示 F 低电平时显示5x7的点阵字符高电平时显示5x10的点阵字符指令7字符发生器RAM地址设置指令8DDRAM地址设置指令9读忙信号和光标地址 BF为忙标志位高电平表示忙此时模块不能接收命令或者数据如果为低电平表示不忙指令10写数据指令11读数据与HD44780相兼容的芯片时序表如下读状态输入RS LRW HE H 输出D0D7 状态字写指令输入RS LRW LD0D7 指令码E 高脉冲输出无读数据输入RS HRW HE H 输出D0D7 数据写数据输入RS HRW LD0D7 数据E 高脉冲输出无表-2-3基本操作时序表读写操作时序如图和所示图 322 读操作时序图 323 写操作时序33驱动模块方案一采用ULN2003驱动它是由7组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成具有同时驱动7组负载的能力一般用于高速大功率驱动电路所以我们不采用这个方案方案二采用由双极性管组成的H桥电路L298N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则效率非常高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而且它有更强的驱动能力L298N有过电流保护功能当出现电机卡死时可以保护电路和电机等L298N有过电流保护功能当出现电机卡死时可以保护电路和电机等所以我们选择L298N下图为L298部图图33L298部原理图L298各引脚功能如下表引脚功能115 SEN1SEN2 分别为两个H桥的电流反馈脚不用时可以接地23 1Y11Y2 输出端与对应输入端IN1IN2同逻辑 4 VS 驱动电压最小值需比输入的低电平电压高25V 57 IN1IN2 输入端TTL电平兼容611 EN1EN2 使能端低电平禁止输出8 GND 地9 VSS 逻辑电源457V 1012 IN3IN4 输入端TTL电平兼容1314 2Y12Y2 输出端与对应输入端IN3IN4同逻辑表3-3-1 封装引脚及功能驱动电机的运行IO端口状态与电机制动对照表如下IN1 IN2 IN3 IN4 EN1 EN2 转速 1 0 1 01 1 正转0 1 0 1 1 1 反转 1 1 1 1 11 停止0 0 0 0 1 1 停止X X X X 0 0停止表3-3-2 IO端口状态与电机制动对照表34电源模块我们选择采用5v的独立的稳压电源优点稳定可靠且有各种成熟电路可供选用缺点各模块都采用独立电源会使系统复杂且可能影响电路电平综合电源模块的缺优点和电路的实际需求我们采用了两块独立稳压电源一块给小车的电机驱动供电一块给小车的芯片供电这样弥补了单个独立电源供电出现电力不足的情况第四章软件设计41 程序设计流程图本设计系统软件采用模块化结构由主程序、定时子程序电机驱动子程序、中断子程序显示子程序、算法子程序构成主程序流程图如图41所示图 41主程序流程图42 关键程序设计PWM产生程序设计void Timer2 void interrupt 5TF2 0RCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33clickif click 100 click 0if click ZK1PWM1 1elsePWM1 0if click ZK2 PWM2 1elsePWM2 02超声波的发射与接受程序设计void zd3 interrupt 3TH1 0x0f8TL1 0x30timerif timer 200timer 0TX 1_nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop_TX 031602的初始化程序的设计void ini_lcd1602write_lcd1602 0x380delay 1write_lcd1602 0x0c0delay 1write_lcd1602 0x060delay 1write_lcd1602 0x010delay 141602的写程序的设计void write_lcd1602 uchar cmduchar ilcd_mangrs irw 0e 0_nop__nop_e 1_nop__nop_P0 cmd_nop__nop__nop__nop_e 051602的判忙程序的设计void lcd_mangrs 0rw 1e 1_nop__nop__nop__nop_while P00x80e 0第五章系统调试51 调试的思路本设计的智能避障小车一共分为四大模块分别是L298驱动模块超声波测距模块LCD显示模块以及蜂鸣器报警模块调试的时候我们可以把四大模块分别调试最后再把所有模块组合起来再进行最后的整机调试这样一个调试的思路52 各模块的调试521 LCD的调试首先根据电路图将显示模块焊好再用万用表检查电路是否出现短路一切都正常的情况下将LCD测试程序烧到芯片中观察LCD的显示是否正确如图521一开始可能什么都不显示这个时候我们只需调整LCD 3脚的变阻器阻值即可图 521LCD测试图522 超声波的调试超声波模块一共有四个脚一个是VCC一个是GND还有两个分别是超声波的发射和接收引脚连接电路时候只需引出四根插线分别连接到89S52的对应引脚烧制好测试程序测试结果图如522本设计四根插线分别连接到VCCGND还有发射和接收引脚分别为P30和P32口图 522超声波测试图523 蜂鸣器报警调试蜂鸣器的连接很简单只需用一个PNP管来做驱动当低电平到来时蜂鸣器发出声音当高电平到来时没有声音本设计中蜂鸣器连接到P34口如图523所示图523蜂鸣器报警电路53 调试心得通过系统的调试我们可以学到更多的知识我们也可以发现仿真和实物调试不同的地方程序设计的结果可能往往和实物调试出的结果不一样这就需要我们去思考去斟酌去改进以达到预期效果通过程序和硬件的调试我们可以更深刻的理解各功能模块之间的联系也可以明白各调试的步骤在调试的过程中我也遇到许多问题例如我在宿舍调试好小车之后带到班级时候在插上电源试图让小车跑起来时候发现超声波模块失去了作用LCD不再显示数据了后来我用电脑USB口供电发现也不可以检查了许久才发现是超声波模块上的电源线和地线的两根插线出现了断路换线之后LCD正常显示数值小车正常行驶整个调试过程需要硬件和软件结合起来调试要仔细检查电路认真思考程序硬件部分调试的步骤检查原理图连接是否正确用万用表检查是否有虚焊引脚短路现象检查原理图与上引脚是否一致680欧的电阻焊成了68千欧这使我深深感受到理论与实际间的差距在调试过程中发现插上编程器后不能烧制程序通过检查电路发现AT89S52芯片的使能端没有接VCC改好之后重新烧制发现还是不可以通过再次检查发现是共阴管的驱动芯片74LS245的引脚出现焊接错误通过这些调试提高了我检查电路的能力以及巩固了电路图的知识通过这样的设计提高了我的动手能力每天在实验室除了焊接线路板还可以上机编程使我软件调试知识也提高了本设计采用的是89S52单片机这主要是因为该单片机的稳定性比较好还可以采用其它系列的单片机比如采用陵阳单片机就可以简化编程但其稳定性不是很好62 展望1在本课题的基础上我们可以在小车的底座下面装一个吸尘装置这样就可以在小车行驶的过程中吸除一些预先放好的小纸屑2设计出两辆小车一辆小车放在另一辆的前面当前面一辆小车起动时候后面一辆小车也起动前面一辆小车转弯的时候后面一辆也跟着转弯前面一辆小车停止时后面一辆也跟着停止致谢历时三个月的毕业设计已经告一段落经过自己不断的搜索努力以及白老师的耐心指导和热情帮助本设计已经基本完成在这段时间里白老师严谨的治学态度和热忱的工作作风令我十分钦佩他的指导使我受益非浅通过这次毕业设计使我深刻地认识到学好专业知识的重要性也理解了理论联系实际的含义并且检验了大学四年的学习成果虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练但是我将在以后的工作和学习中继续努力不断完善这三个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程为今后的发展打下了良好的基础由于自身水平有限设计中一定存在很多不足之处敬请各位老师批评指正参考资料1 负图传感器集成电路手册第一版化学工业2004590～5912华MCS-51系列单片机实用接口技术第三版1997年3红润实用自动控制科技大学1990年1月4康华光电子技术基础高等教育1983年10月5潘新民微型计算机控制技术人民邮电技术1988年3月6依军单片机微型接口技术人民邮电技术1989年3月7广弟单片机基础航空航天大学20018汉才单片机原理及其接口技术清华大学19969王毅单片机器件应用手册人民邮电1995附录1元器件清单序号元件名称数量参数 1 AT89S52单片机12 超声波模块 13 L298n 14 智能避障小车底盘 15 蜂鸣器 16 LCD液晶屏 1 2样机实物照片3电路原理图相关程序includeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intunsigned char isbit rs P26 定义引脚sbit rw P25sbit e P27sbit TX P30 触发信号引脚sbit FM P34sbit PWM1 P36 pwm信号输出sbit PWM2 P37static char click 0unsigned char ZK1ZK2unsigned int time 0unsigned int timer 0unsigned long Sbit flag 0unsigned char code ASCII[19] 0123456789-MJU LI static unsigned char DisNum 0 显示用指针unsigned long S 0unsigned char disbuff[11] 0void Conut voidtime TH0256TL0TH0 0TL0 0S time17 100disbuff[0] 13disbuff[1] 14disbuff[2] 15disbuff[3] 16disbuff[4] 17disbuff[5] 18disbuff[6] S1000100disbuff[7] 10disbuff[8] S100010010disbuff[9] S100010 10disbuff[10] 12void delay_1 void 误差 0usunsigned char abfor b 215b 0b--for a 45a 0a--void delay uchar auchar iwhile a--for i 0i 250i_nop__nop__nop__nop_判忙void lcd_mangrs 0rw 1e 1_nop__nop__nop__nop_while P00x80e 01602的写void write_lcd1602 uchar cmduchar i 当i为0的时候为向1602写指令为1写数据lcd_mangrs irw 0e 0_nop__nop_e 1_nop__nop_P0 cmd_nop__nop__nop__nop_e 01602的初始化void ini_lcd1602write_lcd1602 0x380delay 1write_lcd1602 0x0c0delay 1write_lcd1602 0x060delay 1write_lcd1602 0x010delay 1void Timer2InterruptRCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33ET2 1 允许T2定时器中断EA 1 打开总中断TR2 1 启动T2定时器void zd0 interrupt 1flag 1void zd3 interrupt 3 T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块TH1 0x0f8TL1 0x30timerif timer 200timer 0TX 1 800MS 启动一次模块_nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop_TX 0void Timer2 void interrupt 5TF2 0 T2定时器发生溢出中断时需要用户自己清除溢出标记RCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33 恢复定时器初始值clickif click 100 click 0if click ZK1PWM1 1elsePWM1 0if click ZK2 PWM2 1elsePWM2 0主函数void mainTMOD 0x19 设T0为方式1GATE 1 TH0 0TL0 0TH1 0x0f8 2MS定时TL1 0x30ET0 1 允许T0中断ET1 1 允许T1中断TR1 1 开启定时器Timer2InterruptEA 1 开启总中断ZK1 20ZK2 20ini_lcd1602while 1while INT0 0 当RX为零时等待TR0 1while INT0 1 当RX为1计数并等待TR0 0 关闭计数Conut 计算if S 40 控制加速FM 1P1 0xafZK1 ZK1-5ZK2 ZK2-5elseif S 30 控制转向FM 0ZK1 ZK15ZK2 ZK25P1 0X8Fdelay_1if ZK1 99 ZK1 1if ZK1 1 ZK1 10if ZK2 99 ZK2 1if ZK2 1 ZK2 10write_lcd1602 0x800for i 0i 10iwrite_lcd1602 ASCII[disbuff[i]]1- III -- 31 -。

毕业论文（设计）基于单片机的智能清洁机器人的设计

从智能化方面讲智能清洁机器人体现了循迹、避障、电机控制等多方面的技术，具有较强的代表性。另一方面从市场发展角度讲，智能清洁机器人能够有效的减少人力劳动，提高劳动效率，具有广阔的发展空间和市场。随着经济的发展、社会产业结构的转型和升级，智能清洁机器人的应用领域必将越来越大。
1.2 研究意义
随着智能机器人的发展和科研技术的进步，清洁机器人的智能程度也越来越高。智能化技术的发展速度越来越快，智能化也是未来社会的发展方向。作为现代智能化方向里一项先进发明，智能清洁机器人已经和人们生产生活的联系越来越密切。
I
The design of intelligent cleaning robot
Abstract
In recent years, with the development of intelligent robots and the technological progress. The cleaning robot is more and more intelligent,and intelligent is the sign of the development of cleaning robot.As the development trend of modern intelligent robot，it has become the research direction of designers.At the same time, intelligent cleaning robot is direction of development in the future.
Keywords: Intelligent cleaning robot, MCU , obstacle avoidance, infrared, vacuum cleaner

毕业论文智能超声波避障小车的设计与制作可编辑

毕业论文智能超声波避障小车的设计与制作可编辑一、绪论随着人工智能技术的不断发展，智能化的机器人越来越受到人们的关注。

而智能超声波避障小车就是其中一种。

其可以通过自动感知周围环境的障碍物，从而自主避开障碍物，实现自动化控制。

因此，设计一款智能超声波避障小车既可以满足人们对于机器人智能化的需求，也可以为未来机器自动化服务提供实用性的技术。

本文将介绍智能超声波避障小车的设计与制作。

首先，介绍超声波避障技术的原理，并详细讲解避障小车的硬件设计和软件设计。

最后，对避障小车的实现效果进行评估和总结。

二、超声波避障技术原理超声波避障技术是指利用超声波的运动特性实现物体避障的一种技术。

超声波在空气中传播速度快，同时传播能力强，能够在空气中传播500多米。

其利用超声波传播并测量回波时间的原理实现避障。

超声波避障小车需要具备两个超声波传感器：一个用于检测前方障碍物，另一个用于检测小车左右两侧障碍物。

当小车检测到前方或左右两侧的障碍物时，避障小车会停止运动，并通过电机控制实现左转或右转来避免碰撞。

三、硬件设计避障小车的硬件主要分为四个部分：车身结构、电机模块、超声波模块和电源模块。

1. 车身结构设计车身结构是汽车设计的基础，同样也是避障小车设计的基础。

车身结构可以由木板或者3D打印部件制成。

为了避免障碍物的干扰，车身需要封闭，但是保证超声波传感器可以正常工作。

2. 电机模块设计电机是小车的动力来源，因此电机的设计至关重要。

选用高扭矩的直流电机，可以保证小车在运动时的平稳性和速度。

同时，需要选用电机驱动控制芯片和电机驱动器电路，以保证电机能够按照程序控制的方向和速度旋转。

3. 超声波模块设计超声波传感器是避障小车的核心部件，能够检测前方障碍物。

超声波传感器具有测量范围远、响应快、精度高、干扰小等特点。

超声波传感器需要安装在小车前方，以便测量前方障碍物距离。

为了保证高精度的测距，需要选用高精度的模块并且将模块的定位准确。

智能垃圾桶系统的设计毕业论文

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)毕业设计题目智能垃圾桶系统的设计姓名许志兴系部理工系年级专业2011 级电子信息工程指导教师徐丽莎年月日摘要本文设计了一种基于STC89C52RC的多功能垃圾箱控制系统。

该系统主要由超声波测距电路、光电感应模块、电机驱动模块和语音报警模块等功能模块组成，以超声波传感器、RPR220光电传感器和单片机为核心，通过传感器采集距离信息，再经过AD转换让单片机发出指令，如果超声波传感器检测到人与垃圾箱的距离小于设定距离，则垃圾箱自动翻盖，如果RPR220光电检测到垃圾箱已满，系统就会进行语音提示。

本系统具有结构简单、性能稳定、操作方便、低成本、智能化等优点，为进一步隔离人与垃圾，防止人感染细菌找到了一个可行的解决方法。

关键词 :单片机，超声波传感器，RPR220光电传感器，垃圾箱Title A Multifunctional Bin Control System Abstract:This paper designs a multifunctional bin control system based on STC89C52RC. The cores of this system are ultrasonic sensor, RPR220 photoelectric sensor and single chip microcomputer (SCM). It consists of power circuit, sensor circuit, clock circuit and voice alarm module, etc. Using the sensor to collect distance information, then the information is to be conversed by AD, causes the SCM issues an instruction. If the ultrasonic sensor detects that the distance between people and dustbin is smaller than set distance, dustbin lid would open automatically. If RPR220 photoelectric detects that dustbin is chock-full, the system would issue a voice message. This system , low cost and intelligentization. And would realize automatic flip of dustbin, voice prompt of dustbin being chock-full and regular spraying disinfectant. Thus it is a feasible method to completely isolate people and rubbish, and prevent people from infecting with the bacteria on garbage.Key terms:single chip microcomputer, Ultrasonic sensors, RPR220 photoelectric sensors, dustbin目录1 引言 (3)1.1选题的依据及意义 (3)1.2 我国垃圾处理现状 (5)1.3垃圾处理建议 (6)2 系统整体实现 (6)2.1系统整体实现 (6)2.2 单片机最小系统 (7)2.2.1 STC89C52RC单片机简介 (7)2.2.2 复位电路 (8)2.2.3 晶振电路 (9)2.3 光电感应模块 (10)2.4 电机驱动模块 (11)2.5 超声波测距模块 (13)2.6 语音模块 (13)2.7 电源模块 (14)3 系统软件实现 (14)3.1 系统程序总体流程图 (14)3.2 超声波测距模块的程序设计 (15)3.3 控制电机正反转的程序设计 ....................................................................................错误!未定义书签。

西安邮电大学电子信息工程毕业设计（论文）

西安邮电大学毕业设计（论文）题目：基于安卓手机的遥控超声波避障智能车院（系）：电子工程学院专业：电子信息工程班级：电子0901班学生姓名：导师姓名：职称：起止时间：2013年3月4日至2013年6月14日目录摘要 (I)ABSTRACT (II)引言 (III)1.绪论 (1)1.1智能小车发展现状与趋势 (1)1.1.1课题背景 (1)1.1.2智能小车机器人技术在国内外的研究现状 (2)1.2课题的任务及意义 (2)2.系统设计方案 (3)2.1系统功能 (3)2.1.1硬件系统功能设计及工作流程 (4)2.1.2智能小车控制程序设计及工作流程 (5)2.1.3安卓软件功能设计及工作流程 (9)2.2系统结构及资源分配 (9)2.2.1处理器 (9)2.2.2直流调速设计 (10)2.2.3步进电机驱动设计 (11)2.2.4超声波避障设计 (12)2.2.51602液晶显示设计 (12)2.2.6电源控制设计 (13)2.2.7蓝牙无线控制设计 (13)2.2.8安卓平台设计 (14)3.详细设计 (16)3.1STC89C52RC芯片的选择 (16)3.2电机驱动模块 (17)3.2.1直流电机驱动控制 (17)3.2.2步进电机驱动控制 (18)3.3超声波避障模块 (20)3.41602液晶模块 (21)3.5电源控制模块 (23)3.6蓝牙无线控制模块 (24)3.7安卓平台模块 (25)4.系统的安装与调试 (26)4.1系统安装 (26)4.1.1检查元件的好坏 (26)4.1.2放置、焊接各元件 (26)4.2小车整体调试运行 (26)5.结论及展望 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录1：智能小车车体实物图 (30)附录2：智能小车主控制程序 (31)附录3：安卓智能手机控制程序 (45)摘要本设计采用STC89C52RC芯片为控制核心，利用安卓手机无线控制小车进入自动运行，手动运行，切换速度模式。

毕业论文开题报告及工作实施计划

毕业论文开题报告及工作实施计划填表须知1、开题报告由学生本人领取后，在指导教师的指导下填写此表；2、工作实施计划应由指导教师填写；3、本表一式三份，一份交院（系）教务部门，一份由教研室保存，一份装订到毕业设计（论文）资料袋中。

、毕业设计（论文）开题报告三、主要参考文献[1] 赵淳生. 对发展我国超声电机技术的若干建议[J]. 微电机，2006，39(2)：64-67.[2] 史敬灼，尤向阳．超声波电机等效电路模型参数辨识[J] ．微特电机，2007，(12)：52-54[3] 邵贝贝，龚光华，薛涛，刘永毅等.Motorola DSP型16 位单片机原理与实践[M]. 北京航空航天出版社.2003 ：5-30[4] DSP56F801/803/805/807 16- bit Digital signal Processor User'sManul.Rev.3.0[M].Texas:Motorola Inc,2003:86-102[5] 胡敏强．超声电动机的研究及其应用[J] ．微特电机，2000，(5)：8-11 ．[6] 薛鹏.永磁同步伺服电动机二自由度控制[D]. 硕士学位论文.2006 ，03：26-30.[7] 1421郭庆鼎，刘爱民，孙艳娜. 基于内模原理的直线永磁同步伺服电机H.控制，沈阳工业大学学报，2003，25(3):206 一209[8] 邹伯敏.自动控制理论[M]. 第3版.北京：机械工业出版社.2007 ，246-252.[9] 赵先锋，文贵印. 专用超声波电机驱动电路研究[D]. 硕士学位论文，2005,03：5-8.[10] 赵先锋，文贵印，张志铭，施军丽. 基于TMS320LF2407A的超声波电机驱动控制[J]. 微电机，2005，38( 5)：35-38.[11] 史敬灼.基于BOOST升压与LC谐振的超声波电机驱动电路[J]. 电气应用,2006 ，25(8) ：48-50.[12] 赵俊宝. 推挽正激零电流转换DC/DC变换器的研究与实现[D]. 黑龙江：哈尔滨工业大学，2007，3-4.[13] 王敏才，胡敏强，金龙. 基于DSP的超声波电机转速控制特性的研究[D]. 南京：东南大学，2006，9-11.[14] 张龙.基于DSP的行波型超声波电机驱动控制系统的研究[D]. 杭州：浙江大学，2004，1-5.[15] 王华云. 超声波电机驱动控制系统研究[D]. 武汉：华中科技大学，2005，1-9.[16] 史敬灼，肖隽亚. 超声波电动机串联匹配电感的研究[J]. 电气应用.2008 ，27(12):31-34.[17] 史敬灼. 调频调幅调相的超声波电动机控制电路[J]. 微特电机.2008，(1):46-49.[18] 朱邦太，尹燕丽，陈海. 超声波电机调相调速控制系统[J]. 微特电机.2002 ，(4):34-36.[19] Bal Gungor,Bekiroglu Erdal.A PWMte chnique for DSPc ontrolled ultrasonic motor二、毕业设计（论文）工作实施计划（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果理论分析：本文分析了行波型超声波电机的运行机理，介绍了行波型超声波电机驱动和控制技术的发展，其中分析了控制系统中PWM信号的产生方法和性能，以及二自由度的控制方法。

电气自动化专业毕业论文题目

电气自动化专业毕业论文题目1。

无线比例电机转速遥控器的设计2. 简易数字电子称设计3。

红外线立体声耳机设计4。

单片机与PC 串行通信设计5。

100 路数字抢答器设计6。

D 类功率放大器设计7。

铅酸蓄电池自动充电器8。

数字温度测控仪的设计9。

下棋定时钟设计10。

温度测控仪设计11。

数字频率计12。

数字集成功率放大器整体电路设计13。

数字电容表的设计14. 数字冲击电流计设计15. 数字超声波倒车测距仪设计16。

路灯控制器17. 扩音机的设计18. 交直流自动量程数字电压表19. 交通灯控制系统设计20。

简易调频对讲机的设计21。

峰值功率计的设计22. 多路温度采集系统设计23. 多点数字温度巡测仪设计24. 电机遥控系统设计25。

由TDA2030A 构成的BTL 功率放大器的设计26。

超声波测距器设计27. 4—15V 直流电源设计28。

家用对讲机的设计29. 流速及转速电路的设计30. 基于单片机的家电远程控制系统设计31。

万年历的设计32。

单片机与计算机USB 接口通信33。

LCD 数字式温度湿度测量计34。

逆变电源设计35。

基于单片机的电火箱调温器36. 表面贴片技术SMT 的广泛应用及前景37。

中型电弧炉单片机控制系统设计38。

中频淬火电气控制系统设计39. 新型洗浴器设计40。

新型电磁开水炉设计41。

基于电流型逆变器的中频冶炼电气设计电气自动化专业毕业设计42. 6KW 电磁采暖炉电气设计43。

64 点温度监测与控制系统44。

电力市场竞价软件设计45. DS18B20 温度检测控制46。

步进电动机驱动器设计47。

多通道数据采集记录系统48。

单片机控制直流电动机调速系统49。

IGBT 逆变电源的研究与设计50. 软开关直流逆变电源研究与设计51。

单片机电量测量与分析系统52。

温湿度智能测控系统53. 现场总线控制系统设计54。

加热炉自动控制系统55. 电容法构成的液位检测及控制装置56。

基于CD4017 电平显示器57。

超声波电机驱动控制器毕业设计

摘要超声波电机（USM）具有调频、调相、调幅三种驱动控制方式，驱动电路的设计很大程度上决定了电机的性能，国内目前现有的驱动系统大多控制方式单一且精度较低，达不到精确控制的要求，因此设计精度高、响应迅速、定位准确的超声波电机驱动系统，具有重要的现实意义。

本文分析了当前国内外相关超声波电机驱动技术，针对驱动系统的设计要求，研究开发了基于直接数字频率合成（DDS）技术的超声波电机驱动系统。

在分析研究DDS工作原理和基本结构的基础上，介绍了超声波电机驱动系统方案设计过程，完成了超声波电机驱动系统硬件设计。

系统以单片机AT89LS52 为控制器，两片AD9854 产生两路相位、幅度、频率均连续可调的正余弦信号，采用MAX274 设计八阶巴特沃斯带通滤波器去除信号噪声，两级放大电路实现800 倍电压放大，其中第二级以高压运算放大器PA85 为核心，实现功率放大，光电编码器作为反馈装置实现系统闭环控制。

在完成电路原理设计的基础之上，完成了印刷电路设计以及电路板调试工作。

采用KEIL C 编程语言完成了系统软件设计，实现了调频、调幅、调相、键控频移、二进制键控相移等多种信号调制方式，可以分别采用调频、调幅、调相方式对电机进行精确调速。

系统调试与分析的结果表明，本文开发的系统满足课题设计要求。

关键词：超声波电机直接数字频率合成技术(DDS) 驱动与控制AD9854 PA8AbstractUltrasonic Motor(USM) has three control methods: frequency modulation, voltage modulation and phase difference modulation, and the driving system is very important to the performance of the motor, most of existing driving systems at current domestic have single function and low calculation precision, which can't reach the precise control requirments. It is of great practical significance to design a high-performance, accurate, rapid response driving system.A diving system of USM based on Direct Digital Frequency Synthesis(DDS) technique has been developed to the dirving desire of the USM after researching the current drving technique at home and abroad. Firstly, the system hardware design has been finished after presenting the principle and characteristics of DDS, which takes AT89LS52 as the controller, two-piece of AD9854 as the signal generator, MAX274 as the filter, PA85 as the core of the power amplification and photoelectric encoder as the feedback equipment. Secondly, the system software has been designed, which can realize several signal modulation mode such as FM, AM, PM, FSK, BPSK. Three ways of speed regulation are realized including frequency modulation, voltage modulation and phase difference modulation.It has been proved that the system meets the design specifications after the system’s debug and analysis. The research presented in the thesis offers help to the current study of drive and control system.Keyword: Ultrasonic Motor(USM)，Direct Digital FrequencySynthesis(DDS)，Drive and Control，AD9854，PA81 绪论 (1)1.1 超声波电机概述 (1)1.2 超声波电机驱动技术现状 (2)1.2.1 超声波电机控制方法 (2)1.2.2 驱动技术的发展 (2)1.3 驱动电路的设计要求 (5)2 驱动控制器总体方案设计 (5)2.1 系统总体方案简介 (5)2.2 DDS 技术工作原理及方案选择 (7)2.2.1 DDS 技术概述 (7)2.2.2 DDS 工作原理 (8)2.2.3 DDS器件的选择 (9)2.3 滤波电路方案选择 (13)2.3.1 滤波器的原理与分类 (14)2.3.2 滤波器件选择 (16)2.4 放大电路方案选择 (17)2.4.1 放大电路要求及电路初步设计 (18)2.4.2 高压集成运算放大器的选定 (18)2.4.3 前置放大器型号选择 (19)3 硬件电路设计与实现 (20)3.1 DDS 波形产生电路设计 (20)3.1.1 AT89LS52 外围电路设计 (20)3.1.2 AD9854 外围电路设计 (22)3.2 带通滤波电路设计 (26)3.3 功率放大电路设计 (29)3.4 系统电源电路设计 (29)4 软件设计与系统调试 (34)4.1 系统软件基本结构 (34)4.2 波形产生软件设计 (35)4.2.1 AD9854 的工作模式 (35)4.2.2 AD9854 的使用 (38)致谢 (1)参考文献 (1)1 绪论1.1 超声波电机概述超声波电机（Ultrasonic Motor，简称 USM）的基本结构及工作原理完全不同于传统的电磁电机，它不是以电磁作用传递能量，而是利用压电陶瓷的逆压电效应激发超声振动（频率≥20kHz），然后通过定、转子之间的接触和摩擦力将交变的振动转化成旋转运动或直线运动，实现从电能到机械能的能量转换[1]。