S9KEA128单片机驱动的越野智能小车设计

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"基于KEA128单片机的越野智能小车设计与实现,主要探讨了控制系统的机械结构、电路设计以及软件编程。利用S9KEA128微控制芯片,通过电磁循迹、编码器速度检测、舵机控制及PID算法实现越野小车的智能行驶。在实际应用中,解决了一系列复杂路况挑战,包括直角弯道、六边形环道、障碍物规避和不同路面适应性。" 本文详细阐述了一款基于KEA128单片机的越野智能小车的设计与实现。在这个项目中,作者关注的重点在于如何利用先进的微控制器技术来构建一个功能完备、能够应对复杂环境的越野小车。S9KEA128单片机被选为主控芯片,因为它具有强大的处理能力和丰富的外设接口,能够满足系统的需求。 智能小车的核心技术之一是电磁循迹,这依赖于安装在车头的电感和电磁检测模块。这些装置能够感知路面的电磁信息,帮助小车在没有视觉辅助的情况下保持路径。同时,编码器用于实时监测小车的速度,从而实现闭环控制。通过PID算法,系统可以根据编码器的反馈调整小车的速度,确保精确行驶。 为了实现小车的方向控制,文章提到了舵机的应用。舵机的转角由程序精确控制,使得小车能够在需要时灵活转向。在面对直角弯和六边形环道时,设计采用了特定的标志位策略,帮助小车识别并顺利通过这些特殊地形。 此外,智能小车还配备了红外或超声波传感器,用于探测和规避路障。这些传感器能够感知前方障碍物的距离,从而让小车及时调整方向,安全通过。 在应对复杂路面,如颠簸和砂石路时,小车采用单电机、单舵机和差速器四轮驱动的方式,以提高适应性和稳定性。这种驱动方式使得小车在不同路况下仍能保持良好的行驶性能。 总结来说,这篇文档详细描述了基于KEA128单片机的越野智能小车的设计思路和技术实现,涵盖了机械结构设计、电子电路布局、软件编程以及实际应用中的问题解决策略。通过这些技术手段,实现了小车的自主导航、动态控制和环境适应性,为越野智能车辆的研究提供了宝贵的参考。
2023-02-27 上传
摘要 随着计算机、微电子、材料、机械、通信等技术的快速发展,智能化的小车和机器人 的发展速度也越来越快,作为21世纪自动化领域内非常伟大的成就它已经和人们的生产 生活紧密的联系在了一起。根据题目的要求,本设计的智能遥控小车主要由两大部分构 成:一个红外遥控部分,一个智能小车部分。其中红外遥控部分采用专用编码芯片HT62 21作为发射端,一体化红外接收头作为接收端;智能小车部分采用微控制器AT89C52单片 机作为其控制核心,用红外反射式光电传感器进行障碍物和路线的检测,用步进电机控 制小车的启停、速度快慢以及转向,用直射式光电检测器、施密特触发器等元件组成的 电路来检测小车车轮转速,用LCD1602液晶显示屏来实时显示小车运行的速度、时间和路 程。 经过硬件和软件的综合设计,本设计的智能遥控小车基本上实现了遥控控制、自动躲 避障碍、自动沿着特定的路线行驶、实时显示速度、路程等功能。 关键词:AT89C52单片机;红外遥控;步进电机;LCD1602 ABSTRACT Along with the development of computer microelectronic materials mechanical and communication ,the smart cars and robots are also mov-ing faster,as a great achivement in the field of automation in the 21st century,they have closely contacted with people,s living and manufactur- ing.According to the topic,my designation of sm- art car mainly contain two parts,a infrared remote contral portion and a small car portion.The infrared remote contral portion is use the special coded chip HT6221 as the transmitter and use the integrated infrared receiving header as the receiver;we use the MCU(AT89C52 singal chip machine)as its control core, the infrared reflective ph- otoelectric sensor for detection of obstal and routes, the stepping motor to control its start-stop speed and steering,the circuits made of direct optical detectors schmitt tr- igger and other electronic components to detect the car,s wheel speed,1602 LCD sc- reen to display its real-time speed distance and time. Through the integrated design of hardware and software,the small car has the function of remote contral, avoiding obstal automatically,moving along specific route automatically, displaying real-time speed and distace. Keywords: AT89C52MCU; IR remote control; stepmotor; LCD1602 目录 第一章 绪论 1 1.1 课题背景和意义 1 1.2 课题研究现状和发展趋势 1 1.2.1 研究现状 1 1.2.2 发展趋势 2 1.3 课题内容和要求 2 第二章 总体方案设计与论证 4 2.1 遥控控制模块设计与论证 4 2.2 电机驱动模块设计与论证 5 2.3 避障循迹模块设计与论证 6 2.4 数据显示模块设计与论证 6 2.5 转速测量模块设计与论证 7 2.6 电源模块设计与论证 7 第三章 各模块硬件电路设计 9 3.1 红外遥控发射器模块 9 3.1.1 红外遥控模块的工作原理 9 3.1.2 HT6221编码芯片简介 10 3.1.3 红外遥控发射器 11 3.2