智能小車課程設(shè)計(jì)報(bào)告-

1、【摘要】智能循跡小車本課題是基于低功耗單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，小車完成的主要功能是能夠自主識別黑色引導(dǎo)線并依據(jù)黑線走向?qū)崿F(xiàn)快速穩(wěn)定的尋線行駛。小車系統(tǒng)以單片機(jī)為系統(tǒng)把握處器；接受紅外傳感獵取賽道的信息，來對小車的方向和速度進(jìn)展把握。此外，對整個(gè)把握軟件進(jìn)展設(shè)計(jì)和程序的編制以及程序的調(diào)試，并最終完成軟件和硬件的融合，實(shí)現(xiàn)小車的預(yù)期功能。一、試驗(yàn)?zāi)康倪@次設(shè)計(jì)智能小車的目的是為了把握電路設(shè)計(jì)的方法和技巧。如何將學(xué)習(xí)到的理論學(xué)問運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中去，怎樣能夠活學(xué)活用，深化的了解電子元器件的使用方法，了解各種元器件的根本用途和方法，能夠機(jī)敏靈敏的推斷電路中消滅的故障，學(xué)會獨(dú)立設(shè)計(jì)電路，積累更多的設(shè)計(jì)經(jīng)

2、受 ，加強(qiáng)焊接力量和技巧， 完成根本的要求。并能完善的完成這次實(shí)訓(xùn)。依據(jù)老師給的把握要求，和自己的發(fā)揮擴(kuò)大力量，獨(dú)立的，大膽的去實(shí)踐，開拓創(chuàng)新，能夠?qū)⒆约旱南敕ū淼竭_(dá)實(shí)際電路當(dāng)中去。二、設(shè)計(jì)方案該智能車接受紅外傳感器對賽道進(jìn)展道路檢測，單片機(jī)依據(jù)采集到的信號的不同狀態(tài)推斷小車當(dāng)前狀態(tài)，通過電機(jī)驅(qū)動芯片發(fā)出把握命令，把握電機(jī)的工作狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)對小車姿勢的把握。三、各芯片說明W981216BH-6一種髙速度同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SDRAM), 具有 1M 字(words) *4 層(banks)*16 位(bits)的存儲構(gòu)造組織.傳輸數(shù)據(jù)帶寬最高達(dá) 166M 字/秒(-6)。對 SDRAM 是否

3、訪問是突發(fā)導(dǎo)向。在一個(gè)頁面連續(xù)的存位置可在一個(gè) 1, 2,4, 8 或整頁突發(fā)訪問時(shí)長和行選擇組由活動命令。列地址自動生成的 SDRAM 的部計(jì)數(shù)器在突發(fā)運(yùn)作。隨機(jī)欄也可以通過閱讀在每個(gè)時(shí)鐘周期供應(yīng)其地址。該多組特性使交織在部銀行隱蔽預(yù)充電時(shí)間。通過讓一個(gè)可編程的模式存放 器，該系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)變突發(fā)長度，延時(shí)周期，交織或連續(xù)突發(fā)最大限度地發(fā)揮其性能。 W981216BH 是在抱負(fù)的主存高性能應(yīng)用。特征：1、.3V0.3V 電源2、截至 143 MHz 時(shí)鐘頻率3、2,097,152 字4 層16 位組織4、自動刷新和自刷新5、CAS 延時(shí)：2 和 36、突發(fā)長度：1, 2, 4, 8,和整頁7、突

4、發(fā)讀，寫單人模式8、自動預(yù)充電和預(yù)充電把握9、4K 刷新周期/ 64 msTE28F160C3BD70快閃記憶體該設(shè)備供應(yīng)高性能異步的包兼容密度讀取與 16 位數(shù)據(jù)總線。該器件供應(yīng)三種低功耗節(jié)電功能：自動節(jié)能待機(jī)APS)，,模式和深度掉電模式，這三個(gè)功率節(jié)省功耗的功能顯著增加機(jī)敏性特點(diǎn)：1、柔性 Smart Voltage 技術(shù) 2.7 V 3.6 V 讀/編程/擦除2、1.65 V2.5 V 或 2.7 V3.6 V / O 選項(xiàng) 降低整體系統(tǒng)功耗3、優(yōu)化架構(gòu)的代碼，數(shù)據(jù)存儲4、柔性塊鎖定 鎖定/解鎖任何座，愛護(hù)上電5、低功耗6、128-bit 愛護(hù)存放器SN74LVC1G14施密特觸發(fā)器是

5、一種特殊的門電路，與一般的門電路不同，施密特觸發(fā)器有兩個(gè)閥值電壓，分別稱為正向閥值電壓和負(fù)向閥值電壓。這種單一的施密特觸發(fā)器逆變器是專為 1.65-V 到 5.5-V VCC 運(yùn)作。該器件包含一個(gè) SN74LVC1G14 逆變器和執(zhí)行布爾函數(shù) Y = A。施密特觸發(fā)器也有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，但與一般觸發(fā)器不同的是，施密特觸發(fā)器接受電位觸發(fā)方式，其狀態(tài)由輸入信號電位維持；對于負(fù)向遞減和正向遞增兩種不同變化方向的輸入信號，施密特觸發(fā)器有不同的閥值電壓。利用施密特觸發(fā)器狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中的正反應(yīng)作用，可以把邊沿變化緩慢的周期性信號變換為邊沿很陡的矩形脈沖信號。輸入的信號只要幅度大于 vt+， 即可在施密特觸發(fā)

6、器的輸出端得到同等頻率的矩形脈沖信號。施密特觸發(fā)器的應(yīng)用：1、波形變換：可將三角波、正弦波等變換成矩形波2、脈沖波的整形：數(shù)字系統(tǒng)中，矩形脈沖在傳輸中經(jīng)常發(fā)生波形畸變，消滅上升沿和下降沿消滅不夠抱負(fù)的狀況，可用施密特觸發(fā)器整形后，獲得較抱負(fù)的矩形脈沖3、脈沖鑒幅：幅度不同、不規(guī)那么的脈沖信號時(shí)加到施密特觸發(fā)器的輸入端時(shí)，能選擇幅度大于欲設(shè)值的脈沖信號進(jìn)展輸出。晶振作用：給單片機(jī)正常工作供應(yīng)穩(wěn)定的時(shí)鐘信號。MA*3221MA*3221 由一條線驅(qū)動器，一條線接收器和一個(gè)帶有15-kVESD 愛護(hù)的雙電荷泵。該器件可滿足TIA/EIA-232-F 要求，并在一個(gè)異步通信把握器和串行端口連接器之間供

7、應(yīng)接口。電荷泵和四個(gè)小型外接電容器可在 3V 到 5.5V 電源電壓下工作。這些器件在數(shù)據(jù)信號率到達(dá) 250 kbit / s 和最高的 30-V/s 驅(qū)動輸出回轉(zhuǎn)率時(shí)工作。應(yīng)用：1、電池供電，手持，和便攜式設(shè)備2、PDAs 和掌上 PCs3、筆記本，Subnotebooks 和筆記本電腦4、數(shù)碼相機(jī)5、移動和無線設(shè)備RS232RS-232 是現(xiàn)在主流的串行通信接口之一。MA*809R是功能單一的 MA*809/MA*810 微處理器復(fù)位芯片。用于監(jiān)測微處理器和其它規(guī)律供應(yīng)電壓系統(tǒng).它可以在上電、掉電、和節(jié)電狀況下向微把握器供應(yīng)復(fù)位信號。當(dāng)電源電壓低于預(yù)設(shè)的門檻電壓時(shí)，器件會發(fā)出復(fù)位信號，直到

8、在一段時(shí)間電源電壓又恢復(fù)到高于門檻電壓為止。MA*809 有低電平有效的復(fù)位輸出，而 MA*810 有高電平有效的復(fù)位輸出。典型值是 17uA 的低電平電流時(shí) MA*809/MA*810 能抱負(fù)地用于便攜式，電池供電的設(shè)備，它們使用 3 管腳的 SOT23 封裝。應(yīng)用：嵌入式把握器、電池供電系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、PDA 和手持式設(shè)備LED FOR DEBUGLED 調(diào)試LED：發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件， 它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光CD4066CD4066 是四雙向模擬開關(guān)，主要用作模擬或數(shù)字信號的多路傳輸。引出端排列與 CC4016 全都，但具有比擬低的導(dǎo)通阻抗。另

9、外，導(dǎo)通阻抗在整個(gè)輸入信號圍根本不變。CD4066 由四個(gè)相互獨(dú)立的雙向開關(guān)組成，每個(gè)開關(guān)有一個(gè)把握信號，開關(guān)中的 p 和 n 器件在把握信號作用下同時(shí)開關(guān)。這種構(gòu)造消退了開關(guān)晶體管閥值電壓隨輸入信號的變化，因此在整個(gè)工作信號圍導(dǎo)通阻抗比擬低。與單通道開關(guān)相比，具有輸入信號峰值電壓圍等于電源電壓以及在輸入信號圍導(dǎo)通阻抗比擬穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用：1模擬信號開關(guān)/多路復(fù)用：信號選通、調(diào)制器、靜噪把握、解調(diào)器、 削波器、換向開關(guān)2數(shù)字信號開關(guān)/多路復(fù)用 3、傳輸門規(guī)律實(shí)現(xiàn) 4、模擬到數(shù)字及數(shù)模轉(zhuǎn)換 5、數(shù)字把握頻率，阻抗，相位和 Analog Signal GainVS2576VS2576 系列電壓調(diào)整

10、器是單片集成電路，供應(yīng)了全部轉(zhuǎn)換開關(guān)調(diào)整器的有效功能，在極好的線路和負(fù)載調(diào)解下具有 3A 的驅(qū)動力量。這種器件適合于3.3V，5V，12V，15V 的固定電壓，和可調(diào)的輸出形式。只需最少數(shù)量的外圍器件，調(diào)整器就會被使用，部包含有頻率補(bǔ)償和一個(gè)固定頻率的振蕩器。VS2576 系列供應(yīng)了一個(gè)高效的，比擬流行的三端線性調(diào)整器，他從根根上降低了半導(dǎo)體散熱片的尺寸，在很多狀況下不需要散熱。現(xiàn)在幾個(gè)不同的生產(chǎn)商已經(jīng)生產(chǎn)了由 VS2576 優(yōu)化制作的標(biāo)準(zhǔn)的電感器系列，這個(gè)特性大大簡化了功耗開關(guān)模式的設(shè)計(jì)。其他特性還包括在指定的輸入電壓和輸出負(fù)載條件下，保證4%輸出電壓的誤差和10%振蕩器頻率的誤差。還包括外

11、圍關(guān)閉電路，典型值為 50uA 備用電流。輸出轉(zhuǎn)換還包括在出錯(cuò)條件下，環(huán)路電流限制和出于芯片愛護(hù)熱敏關(guān)閉電路。主要特點(diǎn)：1、3.3V，5V，12V，15V 的固定電壓和可調(diào)整的輸出形式2、可調(diào)整形式輸出電壓的圍在 1.23V 到 37V 之間對于高壓系列為 57V，誤差圍4%3、保證 3A 的輸出電流4、輸入電壓圍，對于高壓系列為 40V 到 60V5、僅僅需要四個(gè)外圍器件6、部振蕩器為 52kHz 的固定頻率7、TTL 關(guān)斷電路力量，低功耗等待模式8、高效C39：穩(wěn)壓器二極管特點(diǎn)：總功耗：1、最大. 1.3 W；2、工作電壓圍：標(biāo)稱 3.3 V 到 75 V (E24 圍IN5822：3.0

12、 安培壘肖特基整流器RED：溝通線路頻率分頻器P89LPC938FDH微把握器MCU8-bit 微把握器，帶有加速 two-clock 80C51 核心 8 kb 的 3 V byte-erasable 閃光 10-bit A/D 轉(zhuǎn)換器該 P89LPC938 是一種單芯片微把握器，低本錢封裝，基于一個(gè)高性能的處理器構(gòu)造，指令執(zhí)行在 2 到 4 個(gè)時(shí)鐘周期的指令，六倍標(biāo)準(zhǔn) 80C51 器件。很多系統(tǒng)級的功能已被納入 P89LPC938，從而削減元件數(shù)量，電路板空間。主要特點(diǎn)：1、256-byte RAM 數(shù)據(jù)存儲器和幫助 512-byte 片上 RAM2、CCU 供應(yīng) PWM,輸入捕獲，輸出比

13、擬功能3、精確度的部RC 振蕩器時(shí)不需要外部振蕩器的操作組件。該RC 振蕩器選項(xiàng)可選，并ne 可調(diào)4、 8-input 復(fù) 10-bit 的 A / D 轉(zhuǎn)換器.兩個(gè)可選擇的模擬比擬器輸入和參考源功能：1、一個(gè)高性能 80C51 CPU 供應(yīng) 111 ns 指令周期 222 ns 全部除乘法和除法指令時(shí)，在 18 MHz。執(zhí)行，這是六倍的標(biāo)準(zhǔn) 80C51 性能運(yùn)行在一樣的時(shí)鐘頻率.較低的時(shí)鐘頻率一樣的性能結(jié)果，降低功耗 EMI。2、串行 Flash ICP 允許簡潔的生產(chǎn)與商用EPROM 編碼程序員。閃光安全 bits 防止讀數(shù)敏感的應(yīng)用程序。3、串行 Flash ISP 允許編碼，而該設(shè)備是

14、安裝在最終應(yīng)用。4、在應(yīng)用中的 Flash 程序存儲器的編程.這允許轉(zhuǎn)變代碼在程序運(yùn)行。5、看門狗有獨(dú)立的片振蕩器，無需外部元件?？撮T狗預(yù)分頻器有 8 種選擇AMS1084-3.3可調(diào)和固定的電壓調(diào)整器 AMS1084 系列旨在供應(yīng) 5A 輸出電流和操作到1V input-to-output 差距。該裝置的漏失電壓為保證在最大輸出的最大1.5V 當(dāng)前， 削減在低負(fù)載電流。片上微調(diào)調(diào)整參考電壓 1%.電流限制也修剪，超負(fù)荷的壓力下最小同時(shí)在條件穩(wěn)壓器和電源電路。該 AMS1084 設(shè)備的引腳與老式三端穩(wěn)壓器兼容，并在 3 鉛 TO-220 包裝， 3 供應(yīng)和 2 鉛 TO-263塑膠DD)和 T

15、O-252 (D PAK) 包裝。特征：1、三端可調(diào)或固定 1.5V, 2.5V, 2.85V, 3.0V, 3.3V, 3.5V 和 5.0V2、電流輸出 5A3、操作低至 1V 漏失4、線路調(diào)整：0.015%5、負(fù)載調(diào)整率：0.1%6、TO-220, TO-263 和TO-252 封裝應(yīng)用：1、高效率線性穩(wěn)壓器2、用于開關(guān)電源的后穩(wěn)壓器3、微處理器供應(yīng)4、電池充電器5、恒流穩(wěn)壓器6、筆記本電腦/個(gè)人電腦耗材AMS1117_2.5AMS1117 系列穩(wěn)壓器有可調(diào)版與多種固定電壓版，設(shè)計(jì)用于供應(yīng) 1A 輸出電流且工作壓差可低至 1V。在最大輸出電流時(shí)，AMS1117 器件的壓差保證最大不超過

16、1.3V，并隨負(fù)載電流的減小而漸漸降低。AMS1117 的片上微調(diào)把基準(zhǔn)電壓調(diào)整到 1.5%的誤差以，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量削減因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。AMS1117 器件引腳上兼容其他三端SCSI 穩(wěn)壓器，供應(yīng)適用貼片安裝的SOT-223，8 引腳 SOIC，和 TO-252(DPAK)塑料封裝。應(yīng)用：高效率線性穩(wěn)壓器、用于開關(guān)電源的后穩(wěn)壓器、5V 到 3.3V 線性穩(wěn)壓器、電池充電器、樂觀 SCSI 終結(jié)者、筆記本電腦的電源管理、電池供電的儀器IN4148 是一種小型的高速開關(guān)二極管，開關(guān)比擬快速，廣泛用于信號頻率較高的電路進(jìn)展單向?qū)ǜ綦x,以及通訊、電腦板、電視機(jī)電

17、路及工業(yè)把握電路中CORE 雙核芯片，即在一枚芯片上封裝入兩個(gè)處理器。HEADER 5 * 25 *2 的接插件，用于接線。復(fù)位電路復(fù)位電路是必不行少的一局部，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V5%，即 4.755.25V。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng) VCC 超過4.75V 低于 5.25V 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號才被撤除，微機(jī)電路開場正常工作。單片機(jī)復(fù)位電路主要有四種類型：1微分型復(fù)位電路；2積分型復(fù)位電路；3比擬器型復(fù)位電路；4看門狗型復(fù)位電路。復(fù)位電路工作原理：VCC 上電時(shí)，C 充電，在 1

18、0K 電阻上消滅電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后，C 布滿，10K 電阻上電流降為 0，電壓也為 0， 使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。DS1232LPS該 DS1232LP/LPS 芯片低功耗MicroMonitor 監(jiān)視微處理器三個(gè)重要條件： 電源供應(yīng)器，軟件執(zhí)行和外部過騎.引 腳 說 明 ： PBRST按鍵復(fù)位輸入TD延時(shí)設(shè)置TOL選擇 5%或 10% V CC 檢測GND 地 面 RST復(fù)位輸出高RST復(fù)位輸出低電平有效，開漏意法半導(dǎo)體選通輸入VCC+5 伏電源SKP1：揚(yáng)聲器PDIUSBP11ADPDIUSBP11A 是一個(gè)通用的USB 收發(fā)器芯片。USB 接口主要用于傳輸數(shù)據(jù)。74HCT541為八進(jìn)制非反相緩沖器/線路驅(qū)動器與三態(tài)輸出特征：1、非反相輸出2、輸出力量：總線 驅(qū)動器3、ICC 類別：MSI四、試驗(yàn)小結(jié)計(jì)算機(jī)的開展日新月異，其技術(shù)也突飛猛進(jìn)，嵌入式系統(tǒng)是近年來開展很快的計(jì)算機(jī)方面的學(xué)科方向，并快速滲透到把握、自動化、儀器儀表等學(xué)科。依據(jù)本次課程設(shè)計(jì)要求，我們系統(tǒng)地閱讀了大量的資料，并認(rèn)真分析了設(shè)計(jì)課題的需求，還系統(tǒng)學(xué)習(xí)了 ARM 系列單片機(jī)的工作原理及其使用方法，并單獨(dú)設(shè)計(jì)智能小車的整個(gè)工程。雖然條件艱辛，但經(jīng)過不懈鉆研和努力，爭辯全部所需的元器件，并系統(tǒng)的進(jìn)展了多項(xiàng)試驗(yàn)，最終做出了整個(gè)小車的硬件系統(tǒng)，然后結(jié)合課題任務(wù)和小車硬