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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。

1.1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

.WORD版本.

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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.

.参考资料.

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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：

电源电路

LCD1602显示模块

震荡电路

单步进电机驱动

片

机

复位电路

按键电路M

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

.参考资料.