基于STM的寻迹车报告书.docVIP

电气工程学院 创 新 设 计 说 明 书 题目： 寻迹车 学院(系）： 电气工程学院 年级专业： 09应电4班 学 号： 090103030173 学生姓名： 郑喜东 电气学院创新设计（论文）任务书 学 号 090103030173 学生姓名 郑喜东 专业（班级） 09级应电4班 设计题目 寻迹车 设 计 技 术 参 数 1 掌握红外检测原理，测量路径走向； 2 合理设置电机控制周期； 3 掌握PWM电机调速原理。 设 计 要 求 1 最多选用三个红外寻迹模块； 2 主板选用MSP430或STM8均可； 3 驱动采用L9110模块。 工 作 量 较大 工 作 计 划 1 学习和掌握IAR软件的使用，了解一下STM8单片机的基本知识。 2 系统学习IO端口、定时器、中断的应用，结合相关例程熟悉相关库函数和对应的寄存器。 3 按照任务书要求编写程序，结合相关模块检测程序，观察寻迹车能否寻迹前行。 4 根据寻迹车的运行情况调试程序，直至寻迹车可以正常运行。 参 考 资 料 1 光电检测技术； 2 直流电机调速原理； 3 相应的微处理器原理及应用。 目 录 摘要 引言 PWM控制直流电机原理 3.1 PWM基本原理 3.2 PWM波实现方法 寻迹车硬件部分 4.1 管脚接线 4.2 电机驱动部分 4.3 红外检测部分 寻迹车软件部分 5.1 程序流程图 5.2 源程序 结束语 参考文献 第一章 摘要 本设计是一种基于STM8控制的简易自动寻迹小车系统，其研究意义涵盖了工业、生活、勘探以及人类关注的探月工程。旨在设计出一款可以自主识别路线，选择正确的行进线路的小车。 用软件模拟PWM输出驱动直流电动机，并控制小车速度和方向。利用红外反射式光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,比较小车当前的位置，将路面检测信号反馈给控制系统。控制系统对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动左右方向电机不同转速以调整小车直走或转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。 关键词 ： 寻迹小车，STM8，红外反射光电传感器 第二章 引言 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，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。而近几十年来中国在航天领域的发展越来越快，世界各国也从没停止过探索外星的脚步。在外星球恶劣的环境下探索全由人去完成是不可能的。那么可以自动驾驶的小车就发挥了它的作用了。用带有摄像头的小车就可以让我们在地球上看到外星球的地貌。如何让小车自动的准确的按照人预设的路线去进行工作成了人们开始研究的课题，现在也有很多的相关成果。 寻迹小车要实现自动导引功能就必须要感知导引线，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车（AGV—auto-guide vehicle）系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并做出判断和相应的执行动作。 本设计就采用了比较先进的 STM8 为控制核心，该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其是 在足球机器人研究方面具有很好的发展前景；在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU。实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线。传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向。实现了小车根据路线自动转向也就可以让小车去完成人预设的任务。 第三章 PWM控制直流电机原理 3.1 PWM基本原理 脉宽调制的基本原理，脉宽调制（Pulse Width Modulation），是利用电力电子开关器件的导通与关断，将直流电压变成连续的直流脉冲序列，并通过控制脉冲的宽度或周期达到变压的目的。所采用的电力电子器件都为全控型器件，如电力晶体管（GTR）、功率MOSFE