自动往返送料小车.doc
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自动往返送料小车,包括原理图，程序清单1:共34页2：字数13917，字符数181563：摘要本文设计的自动往返电动小汽车是在玩具电动车的基础上改装而成。它以89c52单片机为控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成一个车载控制系统。三组光电检测电路分别用作位置、速度和方向的检测，控制小车在一定轨道上运行，功率三极管可控...
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包括原理图，程序清单
1:共34页
2：字数13917，字符数18156
3：摘 要
本文设计的自动往返电动小汽车是在玩具电动车的基础上改装而成。它以89C52单片机为控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成一个车载控制系统。三组光电检测电路分别用作位置、速度和方向的检测，控制小车在一定轨道上运行，功率三极管可控整流桥做马达驱动。采用模糊控制算法进行速度调节，通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高了对车位置控制精度，并且实现了低速断车速的恒速控制。电动小汽车能够根据题目要求在直线和弯道方向上完成停车、倒车返回等各种运动形式；这辆小车还可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离，并用扬声器播放显示内容。最后，该小车成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速和到达终点线后停留10S后再自动返回。
关键字：自动往返；单片机控制；自适应模糊控制算法 ；脉宽调制；光电开关
Abstract
This design automatically from electric car electric car in the toy based on the converted. It 89C52 microcontroller to control the core, supplemented by sensors, control circuitry, display circuitry and other external device, form a vehicle control system. Three groups were used for optical detection circuit position, speed and direction detection, control car in a certain orbit, the power transistor controlled rectifier bridge do motor. Fuzzy control algorithm for speed adjustment, through the fuzzy control and PWM pulse width modulation technology, and to improve control accuracy of vehicle location and speed to achieve a low-speed off the constant speed control. Electric cars can be requested under the subject line and turn in the direction of complete stopping, reversing back to other forms of exercise; Zheliang car can automatically record shows on round-trip time and distance traveled, and play with the speaker display. Finally, the car successfully dropped from the most high speed and smooth low speed after the stop at the finish line and then automatically return 10S.
Keywords: automatic return; SCM; adaptive fuzzy control algorithm; pulse width modulation; photoelectric switch
4目 录
引言 …………………………………………………………………5
1 绪论 ………………………………………………………………5
1.1 课题研究的目的及意义 ………………………………………………5
1.2 题目设计任务要求 …………………………………………………6
2 总体设计……………………………………………………………6
2.1 方案的选择 …………………………………………………………6
2.2 模块方案比较与论证 ………………………………………………7
2.2.1 车体设计 ………………………………………………………7
2.2.2控制器模块选择……………………………………………………8
2.2.3稳压模块选择 ……………………………………………………9
2.3 系统结构框图 ………………………………………………………9
3 硬件设计 …………………………………………………………11
3.1 单片机的选择 ………………………………………………………11
3.2 光电检测 …………………………………………………………11
3.2.1寻迹传感器选择……………………………………………………11
3.2.2 光电开关基本原理…………………………………………………12
3.2.3实际电路 …………………………………………………………13
3.2.4采样方式 …………………………………………………………13
3.3 电机控制 ……………………………………………………………14
3.3.1电机选择 …………………………………………………………14
3.3.2 电机驱动选择 …………………………………………………15
3.3.3电机控制方法 ……………………………………………………15
3.3.4电路图 ……………………………………………………………16
3.4时钟芯片 ……………………………………………………………17
3.5 供电电源选择 ………………………………………………………17
3.6 单片机最小系统电路图………………………………………………17
4 系统软件设计………………………………………………………18
4.1 整体设计 ……………………………………………………………18
4.2控制算法的理论分析 …………………………………………………19
4.2.2 算法比较 …………………………………………………………19
4.2.2方案实现 …………………………………………………………21
4.3软件系统任务及总体流程 ……………………………………………22
5 系统调试……………………………………………………………24
5.1系统调试 ……………………………………………………………24
5.2系统测试及其结果分析 ………………………………………………25
5.3测试总结……………………………………………………………26
6 结论 ……………………………………………………………26
谢辞 …………………………………………………………………27
参考文献………………………………………………………………28
附录……………………………………………………………………29
5参考文献
[1] 李华．MCS-51实用接口技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1996
[2] 李华，李红青，孙晓民等．MCS-51系列单片机实用接口技术[M]．北京：航空航天大学出版社，2002
[3] 李全利，迟荣强．单片机原理及接口技术[M]．北京：高等教育出版社，2004
[4] 李伯成．基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计[M]．北京：电子工业出版社，2004
[5] 李秀珍，王永吉，师菁．关于智能车辆转向问题的研究．机械设计，1998．第9期：39-42
[6] 朱思洪．机电一体化技术[M]．北京：中国农业出版社，2004
[7] 刘野，高迪，郡毅阳．自动往返小汽车．电子世界，2002．第5期：56-57
[8] 陆坤等．电子设计技术[M]．成都：电子科技大学出版社，1998
[9] 宋新兵，徐源周，丛明河．自动程控电动小汽车的设计．电子世界，2002．第4期：56-58
[10] 全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会组编．电子系统设计实践[M]．武汉：华中科技大学出版社，2005
[11] 陈清泉．现代电动车、电机驱动及电力电子[M]．北京：机械工业出版社，2005
[12] 胡荣强．简易智能电动车测评分析．电子世界，2003． 第 11 期：40-41
[13] 胡汉才．单片机原理及其接口技术[M]．北京：清华大学出版社，2003
[14] 耿洁，田亮，于鑫．自动往返电动小汽车设计报告．兰州铁道学院学报，2001．20（6）：118-125
[15] 秦曾煌．电工学[M]．北京：高等教育出版社，1999
[16] 黄坚．自动控制原理及其应用[M]．北京：高等教育出版社，2004
[17] 曾非，蒙贤著，黄远航．基于单片机的电动模型汽车有动控制．电子世界，2002．第5期：57-60
[18] 程昱等．精通Protel DXP电路设计[M]．北京：清华大学出版社，2004
[19] 潭浩强．微型计算机原理及应用[M]．北京：清华大学出版社，2001
[20] Chan．C．C．Proceeding of IEEE 1993，81(9)：1201-1213
[21] Invited Review A review of design and control of automated guided vehicle systems.European Journal of Operational Research 171，2006：1?23
1:共34页
2：字数13917，字符数18156
3：摘 要
本文设计的自动往返电动小汽车是在玩具电动车的基础上改装而成。它以89C52单片机为控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成一个车载控制系统。三组光电检测电路分别用作位置、速度和方向的检测，控制小车在一定轨道上运行，功率三极管可控整流桥做马达驱动。采用模糊控制算法进行速度调节，通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高了对车位置控制精度，并且实现了低速断车速的恒速控制。电动小汽车能够根据题目要求在直线和弯道方向上完成停车、倒车返回等各种运动形式；这辆小车还可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离，并用扬声器播放显示内容。最后，该小车成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速和到达终点线后停留10S后再自动返回。
关键字：自动往返；单片机控制；自适应模糊控制算法 ；脉宽调制；光电开关
Abstract
This design automatically from electric car electric car in the toy based on the converted. It 89C52 microcontroller to control the core, supplemented by sensors, control circuitry, display circuitry and other external device, form a vehicle control system. Three groups were used for optical detection circuit position, speed and direction detection, control car in a certain orbit, the power transistor controlled rectifier bridge do motor. Fuzzy control algorithm for speed adjustment, through the fuzzy control and PWM pulse width modulation technology, and to improve control accuracy of vehicle location and speed to achieve a low-speed off the constant speed control. Electric cars can be requested under the subject line and turn in the direction of complete stopping, reversing back to other forms of exercise; Zheliang car can automatically record shows on round-trip time and distance traveled, and play with the speaker display. Finally, the car successfully dropped from the most high speed and smooth low speed after the stop at the finish line and then automatically return 10S.
Keywords: automatic return; SCM; adaptive fuzzy control algorithm; pulse width modulation; photoelectric switch
4目 录
引言 …………………………………………………………………5
1 绪论 ………………………………………………………………5
1.1 课题研究的目的及意义 ………………………………………………5
1.2 题目设计任务要求 …………………………………………………6
2 总体设计……………………………………………………………6
2.1 方案的选择 …………………………………………………………6
2.2 模块方案比较与论证 ………………………………………………7
2.2.1 车体设计 ………………………………………………………7
2.2.2控制器模块选择……………………………………………………8
2.2.3稳压模块选择 ……………………………………………………9
2.3 系统结构框图 ………………………………………………………9
3 硬件设计 …………………………………………………………11
3.1 单片机的选择 ………………………………………………………11
3.2 光电检测 …………………………………………………………11
3.2.1寻迹传感器选择……………………………………………………11
3.2.2 光电开关基本原理…………………………………………………12
3.2.3实际电路 …………………………………………………………13
3.2.4采样方式 …………………………………………………………13
3.3 电机控制 ……………………………………………………………14
3.3.1电机选择 …………………………………………………………14
3.3.2 电机驱动选择 …………………………………………………15
3.3.3电机控制方法 ……………………………………………………15
3.3.4电路图 ……………………………………………………………16
3.4时钟芯片 ……………………………………………………………17
3.5 供电电源选择 ………………………………………………………17
3.6 单片机最小系统电路图………………………………………………17
4 系统软件设计………………………………………………………18
4.1 整体设计 ……………………………………………………………18
4.2控制算法的理论分析 …………………………………………………19
4.2.2 算法比较 …………………………………………………………19
4.2.2方案实现 …………………………………………………………21
4.3软件系统任务及总体流程 ……………………………………………22
5 系统调试……………………………………………………………24
5.1系统调试 ……………………………………………………………24
5.2系统测试及其结果分析 ………………………………………………25
5.3测试总结……………………………………………………………26
6 结论 ……………………………………………………………26
谢辞 …………………………………………………………………27
参考文献………………………………………………………………28
附录……………………………………………………………………29
5参考文献
[1] 李华．MCS-51实用接口技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，1996
[2] 李华，李红青，孙晓民等．MCS-51系列单片机实用接口技术[M]．北京：航空航天大学出版社，2002
[3] 李全利，迟荣强．单片机原理及接口技术[M]．北京：高等教育出版社，2004
[4] 李伯成．基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计[M]．北京：电子工业出版社，2004
[5] 李秀珍，王永吉，师菁．关于智能车辆转向问题的研究．机械设计，1998．第9期：39-42
[6] 朱思洪．机电一体化技术[M]．北京：中国农业出版社，2004
[7] 刘野，高迪，郡毅阳．自动往返小汽车．电子世界，2002．第5期：56-57
[8] 陆坤等．电子设计技术[M]．成都：电子科技大学出版社，1998
[9] 宋新兵，徐源周，丛明河．自动程控电动小汽车的设计．电子世界，2002．第4期：56-58
[10] 全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会组编．电子系统设计实践[M]．武汉：华中科技大学出版社，2005
[11] 陈清泉．现代电动车、电机驱动及电力电子[M]．北京：机械工业出版社，2005
[12] 胡荣强．简易智能电动车测评分析．电子世界，2003． 第 11 期：40-41
[13] 胡汉才．单片机原理及其接口技术[M]．北京：清华大学出版社，2003
[14] 耿洁，田亮，于鑫．自动往返电动小汽车设计报告．兰州铁道学院学报，2001．20（6）：118-125
[15] 秦曾煌．电工学[M]．北京：高等教育出版社，1999
[16] 黄坚．自动控制原理及其应用[M]．北京：高等教育出版社，2004
[17] 曾非，蒙贤著，黄远航．基于单片机的电动模型汽车有动控制．电子世界，2002．第5期：57-60
[18] 程昱等．精通Protel DXP电路设计[M]．北京：清华大学出版社，2004
[19] 潭浩强．微型计算机原理及应用[M]．北京：清华大学出版社，2001
[20] Chan．C．C．Proceeding of IEEE 1993，81(9)：1201-1213
[21] Invited Review A review of design and control of automated guided vehicle systems.European Journal of Operational Research 171，2006：1?23
