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51单片机小车状态控制系统仿真研究(5)

时间:2016-12-29 15:33来源:毕业论文
本设计采用12V驱动电压。按以上的电路,让电机1正转,单片机的P0.0 、P0.1输出1和0信号同时P1.3输出1,让ENA为高电平使能,这时电机1就会顺时针旋转,也就


本设计采用12V驱动电压。按以上的电路,让电机1正转,单片机的P0.0 、P0.1输出1和0信号同时P1.3输出1,让ENA为高电平使能,这时电机1就会顺时针旋转,也就是如表1所示为电机状态与输出引脚逻辑关系。电机2也是同样的控制方法。
表1电机状态与输出引脚逻辑关系图
IN1    IN1    ENA    电机状态
×    ×    0    停止
1    0    1    顺时针
0    1    1    逆时针
0    0    0    停止
1    1    0    停止
                       
3.1.3 车体结构
小车为三轮结构,车的结构示意图如图8所示。其中前为万向轮,无电机控制,在支点作用下控制前轮左右摆动,来调节小车的前进方向。后面两个车轮由后轮电机驱动,为整个小车提供动力,所以又称前面的轮子为方向轮,后面的两个轮子为驱动轮。
 
图8 车体结构
(1)前进:由小车结构分析,在自然状态下,前轮保持中间状态,这时只要两个后轮电机以同样的速度正传,小车就会前进。
(2)后退:倒车动作与前进动作相反,前轮电机保持中间状态,两个后轮电机反转,小车就会后退。
(3)左转:左后电机正转,右后轮电机静止,此时小车在左右轮共同作用下,向左侧前进,实现左转动作。
(4)右转:右后电机正转,左轮电机静止,小车在两轮共同作用下向右侧前进,实现右转动作。
3.2 无线路由器硬件结构
无线路由器的硬件结构图如图9所示,总共分为5大部分:电源模块、以太网接口模块、串行接口模块、核心处理芯片。本系统以无线路由器处理芯片为硬件基础,运行操作系统,以外围电路为辅助,实现信号数据的收发和传送。路由器的主要处理芯片随着无线路由器的生产厂家不同而不同,但刷成的OpenWrt之后的系统则没有区别,可用Putty工具进行登录,也可进入DOS指令模式进行操作。
 
图9 无线路由器硬件结构
核心模块的主要任务就是对采集过来的图像数据帧进行处理和转化,转化成图形数据,成像在浏览器框架中的图像模块上;另外一个重要的作用就是对控制信号的转化和打包,转化为单片机能识别的TTL电平,实现小车的状态控制。
图像数据的采集由外部挂载摄像头完成,数据的处理则集成到核心模块中,由安装的软件完成,图像处理软件完成对图像数据的打包和传输,它将打包好的数据送到无线发射模块。
    无线接口模块主要承担着WIFI信号的接收与发送的任务,它接收图像处理程序的数据包,并将其加载到WIFI信号上发射出去,其硬件电路这里不在赘述。
3.3 电源稳压电路
其电路图如图10所示。7085芯片稳压至5V,为51单片机和L298N模块供电,7812芯片稳压至12V,为L298N模块供电。采用12V蓄电池为直流电机供电,将12V电压降压、稳压后给单片机系统和其他芯片供电。
 
图10 电源稳压电路电路图
蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。虽然蓄电池的体积过于庞大,在小型电动车上使用极为不方便,但由于的车体设计时留出了足够的空间,并且蓄电池的价格比较低。因此选择了此方案。
与两个芯片相连的两个LED灯,用于指示两个芯片的供电是否正常。而电容的作用则是滤波稳流。 51单片机小车状态控制系统仿真研究(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_1666.html
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