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根据要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加装光电检测器,实现对电
动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由
单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动
状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
2.1 主控系统
根据设计要求,我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。据此,拟定了以下
方案,具体如下:
方案:
采用单片机作为整个系统的核心,用其控制行进中的小车,以实现其既定的性能指标。
充分分析我们的系统,其关键在于实现小车的自动控制,而在这一点上,单片机就显现出
来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、
有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此,这种方案是一种较
为理想的方案。
针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统,需要擅长处理多开关量的标
准单片机,而不能用精简 I/O 口和程序存储器的小体积单片机,D/A、A/D 功能也不必选用。
根据这些分析,我选定了 P89C51RA 单片机作为本设计的主控装置,51 单片机具有功能强大
的位操作指令,I/O 口均可按位寻址,程序空间多达 8K,对于本设计也绰绰有余,更可贵
的是 51 单片机价格非常低廉。
在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后,我们决定采用一片单片机,充
分利用 STC89C52 单片机的资源。
2.2 电机驱动模块
方案:
。采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原
理简单,加速能力强,采用由达林顿管组成的 H 型桥式电路(如图 2.1)。用单片机控制达
林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下,精确调整电动机转速。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 型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制,
电子管的开关速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的 PWM 调速技术。现市面上有很
多此种芯片,我选用了 L298N(如图 2.2)。
这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大,能承受频繁的
负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。因此决定采用使用功率
三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。
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