2019智能小车实习报告

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1、智能小车实习报告　　1.实习任务与要求　　实习目的　　1、机械构件如何通过电机驱动实现不同的动作；2、控制电路的设计及其分析；　　3、控制器如何通过传感电路感知世界；4、设备如何构成控制反馈等。　　实习要求　　1、熟练掌握单一传感器、单电机在控制器作用下实现具体机械构件的控制。2、熟练掌握控制器采集多类型、多数量传感器信息并通过复杂电路控制多　　电机实现对多　　机械构件的控制；　　3、熟练掌握各种电机在控制器作用下，驱动机械构件实现复杂运动。　　四轮直流电机智能小车　　小车的装配　　组装按照电路图要求组

2、装，组装完成如附件直流小车图。电机系统　　1.电机的工作原理：　　复杂的直流电机结构可简化为电机具有一对主磁极，电枢绕组只是一个线圈，线圈两端分别联在两个换向片上，换向片上压着电刷A和B，如图2-2。　　1—主磁极：励磁绕组上加上直流电压，励磁绕组上有励磁电流通过，使定子铁心产生固定磁场，即定子的主要作用是产生主磁场。　　2—电机绕组：在固定的磁场中旋转，主要作用是产生感应电动势或产生机械转矩，实现能量的转换。　　3、4—换向器：电刷固定不动，换向片与电枢绕组一起旋转，主要作用对电动机而言，则是将外加的

3、直流电流转换为电枢绕组的交变电流，并保证每一磁极下，电枢导体的电流的方向不变，以产生恒定的电磁转矩。　　2.直流电机的控制　　1.使用脉冲宽度调制方式来驱动直流电机，也就是给直流电机输入占空比可调的方波，当电平为1时电机转动，电平为0时电机停止。电动机的驱动方波周期一定，通过改变高电平的持续时间来控制电动机使能，从而改变电动机一个周期内动作时间，达到控制电动机转速的目的。　　控制加减速时可以控制占空比的变化，是占空比不断减小可以控制电机的减速，相反可以控制电机的加速。　　直流电机控制基本原理：两个电极与

4、电源正接或反接，可以使其正转或反转。于直流电机的工作电流比较大，不能直接使用单片机来驱动，一般使用集成芯片L293D或L298D。　　3.控制信号：每1个电机需要3个控制信号EN1、IN1、IN2；EN1是使能信号。选用一路PWM连接EN1引脚，通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速；　　IN1、IN2为电机转动方向控制信号。IN1、IN2分别为1，0时，电机正转；反之，电机反转。　　2-1-2　　前进：左侧轮子逆时针转，右侧轮子顺时针转。　　后退：右侧轮子逆时针转，左侧轮子顺时针转。　　左转：左侧向

5、后转，右侧向前转。　　右转：左侧向前转，右侧向后转。程序流程图　　1.循迹　　开始检测结果为000或010？NY前进结果为100或110？NY结果为001或011？N左转Y结果为111？N右转Y停止结束　　2.遥控　　开始N停止N接收到遥控信号Y和前进键的编码一致Y调用前进子程序N和后退键的编码一致YN和左转键的编码一致N调用前进子程序N和右转键的编码一致调用前进子程序Y调用前进子程序　　程序清单程序运行原理　　小车主要有三个模块组成：驱动模块，传感模块，51单片机模块。驱动模块通过给电机“0”，“1”

6、信号来驱动电机，传感模块主要是通过红外检测来产生电信号，当传感器接收到信号时，输出“1”，接收不到信号时为“0”；再通过反相器最后输出给单片机相反地信号。51单片机模块主要是用来通过各个借口连接不同的模块，然后再通过单片机内部已经存储的程序来处理各个接口的电信号，从而进行各个要求运行状态的执行。总结　　直流小车是我们组第一个小车，首先要进行小车的组装，于小车主要组成部分不是很多，很快完成小车的单片机、直流电机以及小车的其他部分的初步组装。初步组装完成后，通过分析资料上给的电路图进行小车的接线，并进行分析

7、电路，了解每一个模块的功能及运行原理。经过一天的时间小车基本完成了全部　　的组装。　　组装完成后，进入了前进程序的调试过程，直流电机前进后退是根据两级的电势差，这个比较简单，随后就是小车的后退和左转右转。也很快的的完成。在调试中遇到了小车的报警，通过寻找原因是口是个特殊的口，不能接东西。在这些基础的程序完成后又开始了小车的加减速的程序调试，根据老师给的资料，我们知道了速度是通过调节电机的使能的占空比的大小，调节加速减速只需要是每个小时刻的占空比不同就可以了。根据单片机原理，占空比的调节需要用到中断，在程

8、序中我们假设波形周期是1s，从而控制中断来次数来使单片机输出的电压取反。中断的次数不同，高电平持续的时间不同，占空比就不同，最后的速度不同。只要控制次数的变化，就完成的加减速。于小车电机原因，当占空比过小时，电机就不能使小车行走，因此我们的占空比最小只有50%。　　随后就进入了，小车寻迹的调试。这个程序对我来说比较陌生，感觉很神奇，随后看了资料的介绍，我们知道了它的基本原理，通过传感模块的输入单片机的信号，来判断小车需要运行的轨迹。我们用了