电磁循迹

基于电磁感应的循迹小车的设计作者：陈一、硬件设计1、传感器模块由10mh的电感与电容并联组成谐振电路用于检测轨道中的电线产生的交变磁场。

由于传感器转换得到的电信号为交流信号且较为微弱，难以被AD模块采集利用，所以需经过检波运放电路处理后输入AD模块再给单片机。

因为其信号频率为20kHz，因此可以采取包络检波将其峰值转换为直流信号，再经过LM358运算放大器进行电压放大（采用电压反馈放大）。

2、此次单片机选用51单片机，型号为stc89c52，其操作简单，价格低廉，性能也足以满足设计所需，但由于其片内资源有限，无自带AD模块，所以外加一个16位4路AD模块ADS1115。

3、电机驱动模块采用常见的LM298N用于驱动直流电机，并且给其12V供电可引出5v给单片机供电，解决电源问题。

检波放大电路图如下：单片机与AD 模块连接图如下：二、 软件设计是即A1-A2<设定值调试测得 否是否 是开始IIC 协议读取左右两路AD 数字量A1、A2直行命令A1==A2 A1>A2A1<A2 右拐命令左拐命令..\参考资料\ADS1115中文资料.pdf主要通过IIC时序读取返回值，需要配置三个寄存器，详见参考资料。

三、调试数码管显示返回数值，在跑道上纪录直道，左右转各自的数值范围，用于程序调试最终适应相关跑道。

（因完成的比较仓促，并未运用PID算法，在低速下足以循迹）四、附录电路仿真图：实物图：参考程序：# include <># include <>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit pwm_r = P2^0;sbit pwm_l = P2^1;sbit SDA = P1^0;sbit SCL = P1^1;sbit DU = P2^6; 关显示0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71, 0x40, 0x80, 0x00};/*====================================数码管位选码====================================*///第1位2位 3位 4位 5位 6位 7位8位uchar code T_COM[] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f};//数码管位码/*5us延时*/void delay_5us(){_nop_();}/*1Ms延时*/void delay(uint z){uint x,y;for(x = z; x > 0; x--)for(y = 114; y > 0 ; y--); }void Display(uint Value){//------------------------------DU = 1;P0 = table[Value/10000];DU = 0;P0 = 0xff;WE = 1;P0 = T_COM[0];WE = 0;delay(3);//-------------------------------DU = 1;P0 = table[Value%10000/1000];DU = 0;P0 = 0xff;WE = 1;P0 = T_COM[1];WE = 0;delay(3);//-------------------------------DU = 1;P0 = table[Value%10000%1000/100];DU = 0;P0 = 0xff;WE = 1;P0 = T_COM[2];WE = 0;delay(3);//-------------------------------DU = 1;P0 = table[Value%10000%1000%100/10];DU = 0;P0 = 0xff;WE = 1;P0 = T_COM[3];WE = 0;delay(3);//-------------------------------DU = 1;P0 = table[Value%10000%1000%100%10];DU = 0;P0 = 0xff;WE = 1;P0 = T_COM[4];WE = 0;delay(3);}/*1Ms延时*//*void delay(uint z){uint x,y;for(x = z; x > 0; x--)for(y = 114; y > 0 ; y--);}*//*****************I2C部分********************//*I2C初始化*/void I2C_init(){SDA = 1;_nop_();SCL = 1;_nop_();}/*I2C起始信号*/void I2C_Start(){SCL = 1;_nop_();SDA = 1;delay_5us();SDA = 0;delay_5us(); }/*I2C终止信号*/void I2C_Stop(){SDA = 0;_nop_();SCL = 1;delay_5us();SDA = 1;delay_5us();}void respons(){SCL=1;_nop_();SDA=0;_nop_();SCL=0;_nop_();}void norespons(){SCL=1;_nop_();SDA=1;_nop_();}/*发送一个字节*/void I2C_send_byte(uchar byte){uchar i;for(i = 0 ; i < 8 ; i++){SCL = 0;if (byte & 0x80){SDA = 1;_nop_();}else{SDA = 0;_nop_();}SCL = 1;_nop_();byte <<= 1; // 0101 0100B}SCL = 0;_nop_();SDA = 1;_nop_();}/*I2C 读一字节*/uchar I2C_read_byte(){uchar dat,i;SDA=1;SCL=0;_nop_();for(i=0;i<8;i++){SCL=1;_nop_();if(SDA)dat|=0x01;if(i<7)dat<<=1;SCL=0;_nop_();}return dat;}/*****************AD模块部分********************/ /*ADS1115写入数据*/void confige_write(){I2C_Start();I2C_send_byte(0x90);respons();I2C_send_byte(0x01);respons();I2C_send_byte(0x82);respons();I2C_send_byte(0xe3);respons();I2C_Stop();}void pointer(){I2C_Start();I2C_send_byte(0x90);respons();I2C_send_byte(0x00);respons();I2C_Stop();}/*ADS1115读取数据*/uint conversion_read(){uchar resulth,resultl;uint result;I2C_Start();I2C_send_byte(0x91);respons();resulth = I2C_read_byte();norespons();resultl = I2C_read_byte();norespons();result=resulth<<8|resultl; return result;}uint get_ad(){uint value;confige_write();delay_5us();pointer();delay_5us();value=conversion_read();return value;}/*****************初始化********************/void init() //2ms/40= {TMOD = 0x02;TH0 =210;TL0 =210;ET0 = 1; //开定时器0中断TR0 = 1;//启动定时器0EA = 1; //开总中断}/*****************主函数********************/void main(){init();I2C_init();while(1){a=get_ad();if (~a>3000&&~a<30000){widthL = 0;widthR = 18;}else if (a>3000&&a<30000){widthL = 19;widthR = 0;}else {widthL = 25;widthR = 24;}}}/*****************定时器0中断，产生pwm********************/void t0_int() interrupt 1{static int count;count++;if(count > widthL)pwm_l = 0;if(count > widthR)pwm_r = 0;if(count == fre){count = 0;pwm_r = pwm_l =1;}}。