基于stm32平衡小车论文.doc

基于stm32平衡小车论文.doc本科生毕业论文(设计)论文(设计)题目:基于单片机的自平衡小车的设计与实现学专学姓院:业:号:名:电子工程学院电子信息工程指导老师姓名及职称:第一章绪论 21研究背景 22研究现状 31・4论文的组织结构 3第二章系统的方案设计与论证 42系统的总体设计 53方案论证 73・7平衡槽的制作 10第三章系统硬件设计 101STC12C5A60S2单片机硬件结构 103・2供电电源模块 123・4路面检测模块设计 146显示电路设计 157寻迹原理 163・8金属探测仪 17第四章软件设计 183LCD1602液晶显示软件设计 19第五章测试数据、测试结果分析及结论 201测试数据 202测试结果分析 21第六章设计总结 211对设计的小结 22致谢 22基于单片机的自平衡小车的设计与实现内容摘要本次设计的硬系统主要由供电电源模块、主控系统模块、直流电机駆动模块、路面检测模块和液晶显示模块几个部分组成。供电电源是整个系统的支持者,它给整个设计系统提供能量,使系统能够运转起来;主控系统是整个系统的控制者,它指挥整个系统的运行,是整个系统的大脑;整个系统运行的动力是直流电机驱动模块;路面检测模块则相当于整个系统的眼睛,它能够准确地检测的路面的情况,并将路而的情况反馈给主控系统;液晶显示模块是将整个系统的运行情况显刀I出來。关键字:80C51单片机光电外红反射循迹金属探测器电动小车PID算法PWM调速第一章绪论智能可以按照预先设定的模式在自动的运作,可应用于科学勘探等等用途,智能电动车就是其屮的一个体现。本设计的简易智能电动车,采用AT89C51-单片机作为小车的检测和控制核心;利用金属探测器探测路面上的硬币,以及用陀螺仪控制平衡槽的角度,采用光电传感器来检测路上感应到的黑线,从而把反馈到的信号送单片机,使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形黑线行驶;采用1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行驶时间。1•1研究背景在科技不断发展进步的今天,对平衡小车的研究具有很重要的意义,现如今各高校在对小车平衡小车的研究上也在不断的投入资源,更是每-•年的电子设计竞赛都会选择这类控制类的设计来刺激同学们对其相关控制策略的研究。这不仅提高了学牛的学****积极性,更是提高了同学们对科学的认识。为此木设计主要是设计一个由AT89C51单片机控制器控制的智能小车平衡控制系统。系统为了直观的看出电动车的运行状态,用LCD1602液晶将电动车的所有参数显示出来。,它是一•种前沿技术,领域更新速度很快,他涉及了很多科学技术,比如计算机技术,通信技术,人工智能技术,材料科学,物理方法,仿牛学等各种高新技术。自从控制小车出现,就迅速成为了人们研究学****控制理论的一个很好的选择平台,其具有很大的理论学****意义。近年以来,平衡小车引起了国内外很多研究机构和机器人爱好者,以及各高校的极大关注,各种基于不同H的,不同的设计方法以及不同的控制策略的平衡系统孕育而牛,呈现出一种积极的研究姿态。,它随着相关的科技领域的进步不断的进步与发展。自平衡小车属于移动机器人领域,与航天技术-样,机器人领域的水平同样可以体现出一个国家科技技术的能力。平衡小车是可以看做一个复杂的小系统,它由多样模块来对他进行各种控制以及实现很多功能,同样在它身上,我们对它的各种控制方法进行比较,有助于我们更好的学****控制类方面以及其它知识。;第二章系统总体设计:主要阐述系统的功能和总体方案的选择;第三章系统的硬件设计:主要阐述系统硬件电路的分析及实现;第四章系统的软件设计:主要阐述系统软件设计及具体实现;第五章系统测试:主要阐述系统功能、性能测试和结果分析;第六章结论:主要阐述系统设计的原理、功能、实现方式。•辆带有自动平衡系统的电动寻线智能小车,其结构如图1、图2所示。在电动小车上通过支架固定安装一台电机,钢珠导槽固定在电机转轴±;驱动电机可以控制导槽摆动;小