基于单片机智能搅拌小车的设计与应用毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机智能搅拌小车的设计与应用毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

在不受输入信号影 响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以 9 外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。 使用 L298N 芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。 L298N 双 H 桥直流电机驱动模块实物图 一 .电机接口部分 ： OUT1 、 OUT OUT OUT4 四个接口分别用来连接直流电动机或 者是步进电机。 OUT1 和 OUT2 是一组，驱动一个电机。 OUT3 和 OUT4一组驱动另一个电机。 二 .驱动电压 部 分 ： +12V 接口用来接 驱动电压 ，特别因注意的是： （ 1） 常规应用 ： 当你的驱动电压（上图标识为 12V 输入，实际可以接受的输入范围是 712V）为 7V12V 的时候，可以使能板载的 5V逻辑供电，当使用板载 5V 供电之后，接口中的 +5V 供电不要输入电压，但是可以引出 5V 电压供外部使用。 （ 2） 高压驱动的非常规应用 ： 当驱动电压高于 12V，小于等于 24V（芯片手册中提出可以支持到 35V，但是按照经验一般 298 保守应用最大电压支持到 24V 已经很了不起。 ）时，比如要驱动额定电压为 18V 的电机。 首先必须拔除板载 5V 输出使能的跳线帽。 然后在 5V 输出端口外部接入 5V 电压对 L298N 内部逻辑电路供电。 （ 3） GND 接口 ， GND 是共地端，要将你用的开发板的 GND 和 这个仪器接上，同时也是电源的共地接口 （ 4） +5V 接口， 5V 电源正极接口， 负极接 GND。 三 .信号驱动部分 这里一共有六个接口， 分别是 ENA、 ENB、 IN IN IN IN4 （ 1） ENA 使能 OUT OUT2 的 接口，也 就是说如果 ENA 不接高电平 ，那么 OUT 10 OUT2 驱动的电机是不可能可以驱动的。 （ 2） ENB 同上。 （ 3） IN IN IN IN4 你可以用你的开发板的四个 I\O 口接它们，它们的高低电平将直接影响到第二部分输出的高低电平（经过芯片的放大，这 时 的电压已经很高了，这就是作用）。 如果你想驱动电机 A 运转，可以在 A1 上加高电平 A2 上加低电平。 这样电机就有了电势差，就可以 运转 了，调整电势差可以改变正传反转和加减速（ PWM 来控制）。 3． 4 直流电机简介 电动机简称电机，是使机械能与电能相互转换的机械，直流电机把直流电能变为机械能。 作为机电执行元部件，直流电机内部有一个闭合的主磁路。 主磁通在主磁路中流动，同时与两个电路交联， 其中一个电路是用以产生磁通的，称为激磁电路；另一个电路是用来传递功率的，称为功率回路或电驱回路。 现行的直流电机都是旋转电驱式，也就是说，激磁绕组及其所包围的铁芯组成的磁极为定子，带换向单元的电驱绕组和电驱铁芯结合构成直流电机的转子。 ▬ 齿轮减 n20 减速电机 电机参数： 电压范围： 电机轴长： 10mm 带 3MM D 字孔塑料齿轮 齿轮模数： 齿数： 15 齿，直径 齿轮后： 3MM 额定转速： 200rpm/min 430rpm/min 675rpm/min 890rpm/min （转 /分钟） ▬ 130 马达 电机参数： 额定转矩： （ NM） 产品类型：有刷直流电动机 额定功率： （ W） W 齿轮减 n20减速电机 实物图 130 马达 实物 图 11 额定电压： （ V） V 额定电流： （ A） A 额定转速： 8530（ rpm） r/min 效率： （ %） 直流电机有以下 4 方面的优点： （ 1）调速范围广，且易 于平滑调节。 （ 2）过载、启动、制动转矩大。 （ 3）易于控制，可靠性高。 （ 4）调速时的能量损耗较小。 LCD1602 显示模块综合概况 1602B 可以显示 2 行 16 个字符，有 8 位数据总线 D0D7，和 RS、 R/W、 EN 三个控制端口，工作电压为 5V，并且带有字符对比度调节和背光。 该模块也可以只用 D4D7作为四位数据分两次传送。 这样的话可以节省 MCU 的 I/O 口资源。 1602B 引脚说明如下： LCD 液晶显示器各引脚功能及结构 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 双向数据口 2 VDD 电源正极 10 D3 双向数据口 3 VL 对比度调节 11 D4 双向数据口 4 RS 数据 /命令选择 12 D5 双向数据口 5 R/W 读 /写选择 13 D6 双向数据口 6 E 模块使能端 14 D7 双向数据口 7 D0 双向数据口 15 BLK 背光源地 8 D1 双向数据口 16 BLA 背光源正极 注意事项：从该模块的正面看，引脚排列从右向左为： 15 脚、 16 脚，然后才是1－ 14 脚 (线路板上已经标明 ): VDD：电源正极， － ，通常使用 5V 电 压； VL： LCD 对比度调节端，电压调节范围为 0－ 5V。 接电源的正极时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比度过高时会产生 “ 鬼影 ” ，因此通常使用一个 10K的电位器来调整对比度，或者直接串接一个电阻到地； RS： MCU 写入数据或者指令选择端。 MCU 要写入指令时，使 RS 为低电平； MCU 要 12 写入数据时，使 RS 为高电平； R/W：读写控制端。 R/W 为高电平时，读取数据； R/W 为低电平时，写入数据； E： LCD 模块使能信号控制端。 写数据时，需要下降沿触发模块。 D0－ D7： 8 位数据总线，三态双向。 如果 MCU 的 I/O 口 资源紧张的话，该模块也可以只使用 4 位数据线 D4－ D7 接口传送数据。 本充电器就是采用 4 位数据传送方式； BLA： LED 背光正极。 需要背光时， BLA 串接一个限流电阻接 VDD， BLK 接地，实测该模块的背光电流为 50mA 左右； BLK： LED 背光地端。 LCD1602B 显示模块实物图 超再生 解码六路收发模块 PT2262/2272 编解码芯片原理简介 : PT2262/2272 是一种 CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路 ，PT2262/2272 最多可有 12 位 (A0 A11)三态地址端管 脚 (悬空 ,接高电平 ,接低电平 ),任意组合可提供 531441 地址码 ,PT2262 最多可有 6 位 (D0D5)数据端管脚 ,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。 编码芯片 PT2262 编码信号是由地址码、数据码 、 同步码组成一个完整的码字，从 17 脚输出到射频发 射模块的数据输入端发射出去。 射 频接收模块接收后送到解码芯片 PT2272， 其地址码经过三次比较核对 后 ， PT2272 的 VT 脚才输出高电平 ， 与此同时与 PT2262 相应的数据脚也输出高电平，如果 PT2262 连续发送编码信号， PT2272 第 17 脚和相应的数据脚便连续输 出 高电平。 PT2262 停止发送编码信号， PT2272 的 VT 端便恢复为低电平状态。 高频发射电路完全收控于 PT2262 的 17 脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ ASK调制）相当于调制度为 100％的调幅。 13 PT2262外形与 引脚图 PT2262 管脚说 明 表 名称 管脚 说 明 A0A11 1 1013 地址管脚 ,用于进行地址编码 ,可置为 “ 0” , “ 1” ,“ f” (悬空 ), D0D5 7 1013 数据输入端，有一个为 “ 1” 即有编码发出，内部下拉 Vcc 18 电源正端（＋） Vss 9 电源负端（－） TE 14 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效； OSC1 16 振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率； OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端； Dout 17 编码输出端（正常时为低电平） PT2272外形与 引脚图 14 PT2272 管脚说 明 表 PT2262/2272 特点 : CMOS工艺制造，低功耗 外部元器件少 RC 振荡电阻 工作电压范围宽： 数据最多可达 6 位 地址码最多可达 531441 种 名称 管脚 说 明 A0A11 1 1013 地址管脚 ,用于进行地址编码 ,可置为 “ 0” ,“ 1” ,“ f” (悬空 ),必须与 2262 一 致 ,否 则不 解码 D0D5 7 1013 地址或数据管脚 ,当做为数据管脚时 ,只有在地址码与 2262 一 致 ,数据管脚 才能输出与 2262 数据端对应的高电 平 ,否则输出为低电平 ,锁存型只有在接 收到下一数据才能转换 Vcc 18 电源正端（＋） Vss 9 电源负端（－） DIN 14 数据信号输入端，来自接收模块输出端 OSC1 16 振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率； OSC2 15 振荡电阻振荡器输 出端； VT 17 解码有效确认 输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态） 15 超再生解码六路收发模块实物图 音乐模块及报警模块 （ 1）音乐模块 直接简单采用 mp3（将歌曲设置为循环模式）与 5V 喇叭组合形式。 （ 2）报警模块 通过在网上定制“倒车，请注意” ESE626M 芯片与 12V 喇叭组合而成。 16 音乐 模块 及报警 模块系统实物图 灯光辅助模块 为了更加展现智能搅拌车性能，通过比较尝试发现选择绿色 LED 灯比较显眼。 并且其内阻较大不易应电流过大而击毁。 LED 灯的主要特点有： 电 压： LED 使用低压电源，单颗电压在 之间，比使用高压电源更安全的电源。 效 能：光效高，目前实验室最高光效已达到 161 lm/w（ cree） ,是 目前光效最高的照明产品。 抗震性： LED 是固态光源，由于它的特殊性，具有其他光源产品不能比拟的抗震性。 稳定性： 10 万小时，光衰为初始的 70% ，俗说“不死灯”。 响应时间： LED 灯的响应时间为纳秒级，是目前所有光源中响应时间最快的产品。 环 保：无金属汞等对身体有害物质。 颜 色： LED 的带快相当窄，所发光颜色纯，无杂色光，覆盖整过可见光的全部 17 波段，且可由 R\G\B 组合成任何想要可见光。 虽然有上述之优势，但其价格格，能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距，同样能做到的寿命和理论寿命（ 10w 小时）还有很大差距，并且还是有一定的发热量，与其光衰还可以大幅度缩小这些问题都影响这 LED 灯的发展。 不过这些缺点都可以通过工艺的改进克服，所以即使 LED 光源还不能完全取代现有传统光源，但随着技术的发展，日后一定是 LED 的天下。 灯光辅助模块局部实物图 18 4 智能搅拌车模块方案设计与论证 车体设计 方案 1：自己制作 搅拌模型 车。 一般的说来，自己制作的车体比较粗糙， 及相应车型配备摩擦力不好控制难以协调。 对于 智能小车这种 要求在 道路面 能较灵敏 行驶，车身重量以及平衡都 必须要有 精确的测量， 同时线路的布局及相应模块要的安装 ，这些都比较难良好地实现。 方案 2：购买玩具 机械式搅拌模型 车。 购买的玩具 机械式搅拌模型 车具有组装完整的车架车轮 及相应车型配备。 我们可以保留 前两车 轮 车架不变 ， 而。