毕业大作业机电综合实训任务书.docx
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毕业大作业机电综合实训任务书
毕业大作业(机电综合实训)任务书&
————————————————————————————————作者:
————————————————————————————————日期:
中山职业技术学院
毕业大作业(综合实训)
课程名称:
机电专业毕业综合设计制作实训
设计题目:
基于单片机的智能循迹小车的设计与制作
系 部:
机械工程系
专业、班级:
2009机电一体化班
姓 名:
学号:
指导教师:
姜无疾李初春
实训时间:
2011.11.13-2011.12.31
毕业综合设计制作实训任务书……………………………………Ⅰ
毕业综合设计制作实训指导书……………………………………Ⅱ
毕业综合设计制作实训工作记录表………………………………Ⅸ
正文…………………………………………………………………1
引言
第1章:
循迹小车硬件构成设计
1.1:
电源模块设计
1.2:
检测模块设计
1.3:
驱动模块设计
第2章:
循迹小车软件设计
2.1:
Protues软件使用方法
2.2:
KeilC51软件使用方法
2.4:
应用Protues及KeilC51进行硬件仿真及程序设计
第3章:
循迹小车的制作
3.1:
STC_ISP软件下载程序
3.2:
应用Protel99/Protel2004制作电路板
3.3:
电子元件及电路板焊接
3.4:
循迹小车的外壳模型制作
第3章:
循迹小车的组装调试
第4章:
总结
参考文献:
致谢:
成绩评定:
毕业综合设计制作实训任务书
1、题目:
基于单片机的智能循迹小车的设计与制作
2、内容要求:
(1)对国内循迹小车的研究现状进行调研,收集循迹小车设计与制作的参考文献;
(2)设计循迹小车的硬件结构,包括电源模块设计、检测模块的设计及驱动模块的设计,绘制相应的硬件电路;
(3)对循迹小车的软件进行设计,包括应用Protues软件进行硬件仿真,应用KeilC51软件进行程序编写及调试;
(4)对循迹小车的零部件进行制作,包括程序的下载、电路板及电子元件的的焊接以及小车外壳的制造;
(5)对循迹小车进行组装及调试;
(6)编写实训正文,字数不少于8000字,并且符合学院关于毕业实训说明书格式要求。
3、实施步骤:
本毕业实训时间是从第12周至第18周,共7周,具体实施步骤是:
(1)第1周下达任务书、查阅参考资料确定设计方案;
(2)第2周进行硬件模块的设计及仿真;
(3)第3周进行软件的编写及调试;
(4)第4周至第5周进行实物制作;
(5)第6周进行组装及调试;
(6)第7周进行毕业综合实训的说明书撰写及答辩。
4、实施地点:
J301/J302/J205/S108/,具体在那间教室因情况而定。
5、本毕业大作业(综合实训)任务书于2011年11月13日发出,应于2011年12月31日完成,然后进行成绩评定。
Ⅰ
毕业综合设计制作实训指导书
一、循迹小车控制方框图
二、小车各模块电路图及说明
1电源部分:
方案1:
采用6节1.5V干电池供电,电压达到9v,经7805稳压后给支流电机供电,给单片机系统和其他芯片供电。
但干电池电量有限,使用大量的干电池给系统调试带来很大的不便,因此,我们放弃了这种方案。
方案2:
采用2节4.2V可充电式锂电池串联共8.6V给直流电机供电,经过7805的电压变换后给支流电机供电,给单片机系统和其他芯片供电。
但由于电压不太够,价格昂贵。
方案3:
采用:
9V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。
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。
但蓄电池的体积过于庞大,使用极为不方便。
方案4:
直接采用9V直流电源,由稳压模块将220v交流电转换为9V直流电,再经7805稳压到5V供单片机,电机使用。
但其不能用于远距离,且在运行中要注意电线的干扰。
由于用于本次设计演示的标轨道不太大,在演示时我们可以人为控制电源线部分,所以我们建议用此方案,因为它最经济实惠。
电路图如下:
图2电源模块电路图
Ⅱ
2、电机驱动控制部分:
这部分采用专门的电机控制芯片L298,它可同时对两个电机进行驱动控制,电路简单,控制效果好,干扰小,因此我们建议方案,电路图如下:
图3电机驱动控制部分电路图
L298的具体参数如下:
Ⅲ
L298管脚排列如下:
3传感器探测部分:
方案1:
用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时,光线发射强烈,光线照射到黑线上面时,光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时,阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大,不能够稳定的工作。
方案2:
用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。
红外发射管发出红外线,当发出的红外线照射到白色的平面后反射,若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平,若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。
这样自己制作组装的寻迹传感器基本能够满足要求,Ⅳ
但是工作不够稳定,且容易受外界光线的影响。
方案3:
用RPR220型光电对管。
RPR220是一种一体化反射型光电探测器,其发射器是一个砷化镓红外发光二极管,而接收器是一个高灵敏度,硅平面光电三极管。
RPR220采用DIP4封装,其具有如下特点:
塑料透镜可以提高灵敏度。
内置可见光过滤器能减小离散光的影响。
体积小,结构紧凑。
电路原理图分别如4和图5所示:
图4光电对管检测电路1
图4所示电路中,R1起限流电阻的作用,当有光反射回来时,光电对管中的三极管导通,R2的上端变为高电平,此时VT1饱和导通,三极管集电极输出低电平。
当没有光反射回来时,光电对管中的三极管不导通,VT1截至,其集电极输出高电平。
VT1在该电路中起到滤波整形的作用。
经试验和示波器验证,该电路工作性能一般,输出还有杂散干扰波的成分。
如果输出加施密特触发器就可以实现良好的输出波形。
但是这种电路用电量比较大,给此种传感器调理电路供电的电池压降较快。
究其原因,是因为光敏三极管和三极管VT1导通时的导通电流较大。
因此我们建议用比较器的方案。
Ⅴ
图5光电对管检测电路2
RPR220参数如下:
三、总电路原理图图:
Ⅵ
图6循迹小车电路图(详见附页)
四、元器件清单:
元器件
数量
电机(带轮)
2
L298
1
LM339
2
RPR220
4
Max232
1
AT89S52(带底座)
1
104电容
10
10uf电容
2
1k电阻
5
2k电阻
5
510欧姆
5
10K电阻
5
5.1K电阻
2
10K电位器
2个
开关
5
电路板
1
33pf
2
12M晶振
1
Led
1
7805
1
排阻1K
1
二极管4148
10
Ⅶ
八、程序流程图
九、成绩评定:
学生毕业综合实训的总成绩由平时成绩、设计说明书及答辩三部分构成,具体如下:
平时成绩20%
设计说明书45%
答辩35%
合计
出勤率
学习态度
方案
计算
图纸
说明书
自主陈述
回答问题
10%
10%
10%
10%
10%
15%
20%
15%
100%
Ⅷ
时间(周次)
完成事项
备注
教师签字
工
作
记
录
·
从下一页开始是学生撰写毕业大作业(综合实训)正文
题目(标题)用四号宋体加粗;正文用小四宋体,1.5倍行距,页码从1开始,即为1、2、3、4…。
Ⅸ
自
我
总
结
指
导
教
师
评
语
成
绩
教师签名:
(按优秀、良好、中等、及格、不及格评定)年月日
备注
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- 毕业 作业 机电 综合 任务书