毕业设计基于cpld的智能小车循迹课程设计.doc

扬州大学能源与动力工程学院 本科生课程设计 题 目： 智能小车循迹控制系统 课 程： 电子技术 专 业： 班 级： 学 号： 姓 名： *** 指导教师： 郑老师 完成日期： 20**年11月26日  目录 1. 任务及要求 课程任务及其功能 3 设计要求 3 课程设计的时间安排 3 整体方案及特点 智能小车循迹总体方案 4 设计的思路及其特点 4 各组成部分的电路结构及工作原理 红外循迹模块设计 4 电源模块设计 6 CPLD模块设计 6 驱动模块设计 7 直流电机 8 系统硬件电路设计 10 CPLD控制模块内个单元模块的设计 PWM 10 主要控制模块 11 CPLD控制模块的顶层电路图 原理图 14 仿真波形 14 系统总装配图 15 8. 实验照片 15 9. 实验结果分析 16 10. 调试中出现的问题及解决 16 11.改进意见及收获体会 17 12.器材 17 13.使用仪器设备 18 14.参考文献 18  一、任务及要求 1、课程任务及其功能 设计智能小车循迹控制系统 （1）小车可完成前进、转向等行驶方式； （2）小车在底盘安装四组红外传感器； （3）系统根据红外传感器提供的信息测算小车与地面深色路径的偏离程度； （4）当小车偏离地面深色路径时自动以转小弯、转大弯的运动方式调整小车的行进轨迹,完成自动循迹的运动方式。 2、设计要求 （1）要求用可编程逻辑器件（FPGA/CPLD）设计实现； （2）在实验箱上或印刷电路板上安装、调试出所设计的电路； （3）在EDA编程实验系统上完成硬件系统的功能仿真； （4）写出设计、调试、总结报告。 3、课程设计 2、设计的思路及其特点 在智能寻迹小车控制系统的设计中，以CPLD为核心，用L298N驱动两个减速电机，当产生信号驱动小车前进时，是通过寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平信号通过电压比较器LM339返回到CPLD，然后CPLD根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块，让小车来实现前进、左转、右转、停车等基本功能。 三、各组成部分的电路结构及工作原理 1、红外寻迹模块的设计 （1）电路结构 发射部分 接收部分 （2）工作原理 该系统中的寻线模块我们采用的是红外传感器。它有一个发射管（白色）和一个接收管（黑色），一般情况下接收管能收到发射管发送的红外光，但当遇到吸光介质（如黑色物体）时接收管便不能收到发射管的红外光。因为传感器输出端得到的是模拟电压信号，所以在输出端增加了电压比较器LM339，先将输出电压与2.5V进行比较（检