基于步进电机的画圆小车设计毕业论文.doc

基于步进电机的画圆小车设计毕业论文 第一章 绪论 智能作为现代的新发明，是未来生产生活的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能画圆小车车就是其中的一个体现。本次设计的基于步进电机的自动画圆小车，采用AT89S52单片机作为小车的控制核心，通过控制步进电机的控制可以让小车自己在地上画圆，实现智能。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。 1背景 移动机器人作为现代高科技的集成体，是21世纪的科技制高点之一。移动机器人技术的发展，应该说它是科学技术发展的一个综合性的结果。同时，它为社会经济发展产生了一门有着重大影响的科学技术，它的发展归功于在第二次世界大战后各国加强了经济的投入，而移动对机器人的研究成果又提高了本国的经济的发展水平。比如说日本，战后以后开始进行汽车工业，这时候由于它人力的缺乏，它迫切需要一种机器人来进行大批量的制造，提高生产效率降低人的劳动强度，这是社会发展需求本身的一个需求。另一方面它也是生产力发展的需求的必然结果，也是人类自身发展的必然结果，人们在不断探讨自然、认识自然、改造自然过程中，需求一种能够解放人的自动化装置。那么这种自动化装置就是代替人们能够从事复杂和繁重的体力劳动，实现人们对不可达到的世界的认识和改造，这也是人们在科技发展过程中的一个客观需要。但另一方面，尽管人们有各种各样的好的想法，但是它也归功于电子技术，计算机技术及制造技术等相关技术的发展而产生提供了强大的技术保证。 1. 2国内外研究现状 机器人技术是一个国家高技术实力的一个重要标准，它涉及到多个学科，机械、电工、自动控制、计算机测量、人工智能、传感技术等等，是众多领域的高科技。而移动机器人比赛就是机器人技术的一个重要研究方向，目前许多国家己经把移动机器人比赛作为创新教育的战略性手段。 移动机器人比赛是一种高科技对抗活动，各国专家学者通过移动机器人竞赛，不断推进了在竞赛型移动机器人方面的研究，不断改进机器人寻址速度和算法研究，试图让机器人更接近智能化，它集高科技、娱乐和比赛于一体，引起了各国的广泛关注和极大兴趣，从而推动了移动机器人研究的热潮。 1. 2设计本作品的意义 通过独立设计并制作一辆具有简单画圆的小车，通过查阅资料了解目前专业的发展情况，获得项目整体设计的能力，对所学的模拟电路，数字电路，单片机应用和PCB制作方法进行实际应用，为未来设计出适合工业生产和生活的智能产品。 本人是电子爱好者，需要帮助的可以加QQ354634241. 第二章 硬件的设计 系统底层电路的功能主要包括：由单片机控制驱动芯片ULN2003使小车按照设定的程序转动达到智能画圆的目的。系统采用模块化的硬件设计方法，综合底层电路功能，因此硬件部分主要包括电源电路、单片机小系统电路、ULN2003步进电机驱动电路、LCD1602液晶显示电路、按键电路。本章将对每个模块进行详细的说明。下图为硬件结构总体框图： 图一 硬件总体结构图 2.1电源电路 因为单片机、LCD1602液晶、ULN2003和步进电机工作电源均为+5V，且底层电路功耗较小，电源采用电池供电。采用LM7805三端稳压片即可满足要求。采用7805三端稳压片即可满足要求。在使用时LM7805输入输出端加上滤波电容使输出的电压更稳定。而且还设计了开关和电源指示等，是系统设计更人性化，方便用户使用。用三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.?对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路等。单片机接口电路主要用来连接计算机和其它外部设备。这里我们使用Atmel公司生产的AT89S52单片机。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。:由电容串联电阻构成,由图并结合电容电压不能突变的性质,可以知道,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定.典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位: CPU工作时都必须有一个时钟脉冲。典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到96