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单片机控制循迹车系统设计研究

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3论文组织结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

相关技术综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1单片机基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1.1单片机的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1.2单片机的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2循迹车系统概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2.1循迹车系统的定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2.2循迹车系统的功能要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3控制系统设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.3.1控制系统的基本组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3.2控制系统的设计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

硬件设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.1单片机的选择与配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.1.1单片机选型标准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.1.2单片机的接口电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.2驱动与执行机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2.1电机驱动电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.2传感器选择与布局．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.3电源管理与保护电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.3.1电源电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.3.2保护电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

软件设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1软件架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.1.1软件分层结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.1.2功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.2循迹算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.2.1循迹算法理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.2.2循迹算法的具体实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.3人机交互界面设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.3.1界面布局设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.3.2用户操作流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

实验与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

5.1实验环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

5.3实验过程