2026/1/11 14:11:09
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自第一台工业机器人诞生以来#xff0c;机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。随着自动控制技术的迅速发展#xff0c;自动化技术已广泛应用于国计民生的各行各业。近年来机器人的智能水平不断提高#xff0c;并且迅速地改变着人们的生活方…摘 要自第一台工业机器人诞生以来机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。随着自动控制技术的迅速发展自动化技术已广泛应用于国计民生的各行各业。近年来机器人的智能水平不断提高并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中制造能替代人劳动一直是人类的梦想。以轮子作为移动机构、能够实现自主行驶的机器人我们通常称之为智能小车或轮式机器人。智能小车同传统的遥控机器人不同。遥控机器人需要人为的实时操控小车的启动、转向、加减速及停止智能小车通过计算机编程实现其对循迹、避障、加减速、红外、蓝牙、315M等的自主控制。火星漫游车就是智能小车的一种其依靠自主导航软件实现在一定道路条件下的自主行驶成功完成任务。智能小车是集环境感知、规划决策、自主行驶等功能于一身的综合系统集中运用了计算机、传感器、电机、通信、人工智能及自动控制等技术是典型的高新技术综合体。在工业生产、军事及民用等领域都有广泛的应用。基于此本文设计了以ST公司的STC89C52单片机为核心的全方位智能车其具有避障功能本文介绍了蓝牙避障智能车的硬件组成及工作原理同时给出了软件流程图设计并实现了智能车的软件程序利用结构化的分析与设计方法采用瀑布模型的开发流程完成了整个系统的概要设计、详细设计、实现以及测试工作设计工作采用软件工程的思想各个模块耦合度低模块内聚性高。完成后的软件作品能够实现智能车全方位功能。关键词STC89C52单片机、智能小车、L298N驱动、3.硬件电路的设计3.1 系统功能分析和硬件框图本系统由STC89C52单片机、蓝牙模块、L298N电机驱动、电池盒组成。1、通过手机APP可以控制智能车的前进、后退、左转、右转、加速、减速、停止和原地打转操作。图3-1是其系统框图图3-1系统框图3.2STC89C52单片机核心电路设计STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能8k字节Flash512字节RAM 32 位I/O 口线看门狗定时器内置4KB EEPROMMAX810复位电路3个16 位定时器/计数器4个外部中断一个7向量4级中断结构兼容传统51的5向量2级中断结构全双工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下CPU 停止工作允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下RAM内容被保存振荡器被冻结单片机一切工作停止直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz6T/12T可选。4 主函数程序流程图本系统设计主要采用keil软件编写与调试程序程序语言采取易读性和移植性更高的C语言编写。系统运行主程序流程图如下图所示。主函数流程图4.4 子程序流程图4.4.1 L298N电机驱动模块软件设计该模块控制程序也非常简单就是高低电平控制只需要单片机给对应的高低电平就可以驱动模块工作了。即根据直流电机控制信号真值表即可程序控制电机。以电机A为例高电平H低电平L输入信号功能IN1HIN2L电机A正转IN1LIN2H电机A反转ENAHIN1IN2电机A紧急停车ENALIN1XIN2X任意电平电机A自由停车流程图如下E5.系统调试5.1 电路焊接手工焊接是常用原始的焊接方法目前大量工厂焊接的生产基本上不采用原始方法了但是普通元器件的修理、系统测试中经常使用原始的手工焊接。重要的是如焊接本质上出现问题则会影响到整个控制系统的可以这么说焊接的会导致这个控制系统可不可以用的。手工焊接主要有如下四步组成的第一步开始焊接需要把需要焊接的地方打扫干净主要去处油迹和灰尘,然后把需要焊接的元器件的两个角向一定的方向掰一掰,注意不能把元器件的脚相交在一起了这样会影响焊接的。接下来让电烙铁头碰到需要焊接的元器件脚下放上焊锡丝。此处需要注意的是不能让烙铁头碰到其它元器件的脚了要不然会把两个元器件焊接在一起了。第二步给焊接升温当在完成第一步以后接下来就是加热焊锡丝了主要是将烧热的电烙铁放在器件管脚旁边慢慢融化焊锡丝需要注意电洛铁的温度和加热时间若时间过长很有可能焊坏面包板焊盘的一般建议电洛铁温度调整在400。C左右加热2秒钟左右例外也要根据器件种类作出具体区别的。在焊接过程中当需要把焊接好的元器件卸下来则也需要给焊接处进行加热的主要操作是首先在焊接处补好焊锡丝使焊点是圆润的然后用电洛铁在焊接处进行加热在加热的过程中就可以直接把元器件卸下来了此时一定要主要时间要不然也会损坏焊盘的第三部清理焊接面当在完成第二步时有的时候会观察到焊接的不完美或者担心出现虚焊情况这时候需要进行修改的。主要是两种情况的第一种是焊锡不够焊接点不圆润这时需要给焊接处补焊锡此时需要注意的是焊锡量不能补多要不然容易连接到其它期间的引脚的。第二种是焊锡过多这时候可以用电洛铁放在焊接处来回的滑动会把多余的焊锡带走的若不行只能使用吸锡器了。第四部检查焊点当完成以上三步了最后就需要整体观察了主要是观看焊接点是不是圆满、亮度好、紧固有没有与其它管脚相连在一起了。5.2 系统调试整体系统上电调试前大概观察下焊接的系统还存在问题例如还有很显眼的断裂正负极接反以及相连、虚焊、等问题然后用万用表检测一下电源正负极之间是否短路等严重的电源问题最终保证系统没有问题。5.2.1 系统程序调试1在Keil软件中先创建一个工程单击菜单栏中的“工程”输入新建工程名并保存。2新建用户源文件在新建的空白文本中编写程序源代码编码完成保存文件并文件拓展名“***.c”新文件创建完成。3程序编译和调试单击编译按钮系统会对文件进行运行在输出窗口中可看到提示信息如过窗口显示有error信息则按提示找出错误并改正直到提示没有错误提示为止。4程序编译无错误后进入程序调试状态可查看单片机资源状态进行断点等方式调试。5.2.2硬件测试最后一步就是硬件整体测试了主要运用万用表、直流电源和示波器对焊接好的板子进行整体调试主要检查每一个器件是不是都正常工作了主要分为两个环节动态调试和静态调试。其中静态调试主要分为以下四种1、肉眼观察。主要观看焊接点是否饱满以及相连器件之间是否相连或者器件管脚没有焊接好出现短路现象。2、使用万用表调试。首先查看电源是否短路然后测量管脚是否连接正确有没有接线错误。3、上电检查。在完成第一步和第二步都没有问题接下来就可以上电了上电以后观看每个器件是否正常工作然后在逐一测试功能。文章底部可以获取博主的联系方式获取源码、查看详细的视频演示或者了解其他版本的信息。所有项目都经过了严格的测试和完善。对于本系统我们提供全方位的支持包括修改时间和标题以及完整的安装、部署、运行和调试服务确保系统能在你的电脑上顺利运行。