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1、机电一体化技术综合设计与实践(设计及制作说明)项目名称:循迹小车设计及制作 系 部:机电工程系专 业:机电一体化技术班 级:机电0811姓 名:指导老师:福 建 信 息 职 业 技 术 学 院目 录一、 系统设计与介绍 11、系统功能 12、系统结构设计 13、循迹原理 14、避障原理 2二、 硬件设计及制作 2 1、电源模块 2 1.1 电源模块制作 2 2、驱动模块 2 2.1 直流电动机及其控制介绍 3 2.2 驱动芯片L298N介绍 6 2.3 驱动电路设计 7 2.4 驱动模块制作 8 3、循迹模块 8 3.1 反射式光电传感器TCRT5000介绍 8 3.2 传感器电路设计 9 3
2、.3自动循迹模块制作 9 4、避障模块 10 4.1红外传感器介绍 10 4.2 传感器电路设计 10 4.3避障模块制作 12 5、控制系统 12 5.1 AT89S52介绍 12 5.2 时钟电路与复位电路设计 135.3整体控制电路设计 14 5.4 控制模块制作 15三、软件设计 15 1、程序构架及流程图 15 2、主程序和初始化程序设计设计 16 3、延时程序设计 16 4、小车前进程序设计 17 5、右转微调 17 6、左转微调 17 7、左转90度 18 8、循迹子程序 18 9、避障子程序 19四、系统调试 19 1、硬件调试 19 1.1循迹模块调试 19 1.2避障模块调
3、试 20 2、软件调试 20五、实习小结 22六、参考文献 24七、附录 25附录一:车体结构设计三维CAD图 25附录二:电路原理图 27附录三:程序清单 28附录四:车体实物图 31一、 系统设计与介绍本循迹/避障小车系统主要采用了at89s52单片机芯片作为控制系统,以3个以反射式光电传感器TCRT5000为信号采集元件的循迹模块,以红外传感器为信号采集元件的避障模块,以L298N的芯片处理减速直流电机的驱动模块,以及4个电池组成的电源来提供系统及驱动模块的电源。小车硬件系统示意图如下: 1、系统功能基本功能:实现小车的前进后退,左转右转(按程序设定)。扩展功能:实现小车自动循迹功能,自
4、动避障功能。2、系统结构设计小车采用多层结构,最下层为底盘,底盘是直接购买散装零件来自己组装,其完工后的形状如右图:3、循迹原理本智能小车通过红外探测法实现循迹功能。红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中装在车上的红外反射式光电传感器的发射管不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色地面时发生漫发射,反射光被传感器的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,则传感器的接收管接收不到信号。本次实验场地是黑底白线的网格场地。为实现循迹功能,在小车底盘上共装有3个红外反射式光电传感器。其并列安装位置在下车的最前方。如图:其中两个传感器用于寻直线走。两传感器
5、的距离必须略大于路线宽度。当小车偏离白色路线时,其中一个传感器将能检测到白线信号,把检测信号发给单片机控制系统处理后,控制系统发出信号对下车轨迹予以纠正。当小车遇上节点的时候,三个传感器同时检测到白线信号,把检测信号发给单片机。单片机通过运算后,在执行是否在当前节点进行左转或者是右转。4、避障原理本智能小车通过红外探测法实现避障功能。红外发射传感器发射信号后,当小车前方没有障碍的时候,红外接收传感器没有接收到信号。小车继续前进。当小车前方有障碍物的时候,红外线有放射到红外接收器上。检测到信号后,通过单片机运算来控制小车接下去的路线。二、硬件设计及制作 1.电源模块 1.1电源模块制作 电源模块
6、我们是采用4节1.5V干电池串联使电压达到6V。我们买了带线的电池盒把4节电池装入,引线接入驱动模块。制作的电源模块实物如右图:2、驱动模块驱动模块主要包括直流电动机和电机驱动电路。2.1直流电动机及其控制介绍 简介 直流电动机就是将直流电能转换成机械能的电机。直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。 根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型:1他励直流电机2并励直流电机3串励直流电机4复励直流电机。不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式,直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。特点一
7、、调速性能好。所谓“调速性能”,是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无级调速,而且调速范围较宽。 二、起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等,都用直流 电动机拖动构造分为两部分:定子与转子。记住定子与转子都是由那几部分构成的,注意:不要把换向极与换向器弄混淆了,记住他们两个的作用。 定子包括:主磁极,机座,换向极,电刷装置等。 转子包括:电枢铁芯,电枢绕组,换向器,轴和风扇等。起动由于电机电枢回路电阻和电感都较小,而转动体具
8、有一定的机械惯性,因此当电机接通电源后,起动的开始阶段电枢转速以及相应的反电动势很小,起动电流很大。最大可达额定电流的1520倍。这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花。因此直接合闸起动只适用于功率不大于 4千瓦的电动机(起动电流为额定电流的68倍)。 为了限制起动电流,常在电枢回路内串入专门设计的可变电阻,其原理接线见图1。在起动过程中随着转速的不断升高及时逐级将各分段电阻短接,使起动电流限制在某一允许值以内。这种起动方法称为串电阻起动,非常简单,设备轻便,广泛应用于各种中小型直流电动机中。但由于起动过程中能量消耗大,不适于经常起动的电机和中、大型直流电动机。但对于某些特
9、殊需要,例如城市电车虽经常动,为了简化设备,减轻重量和操作维修方便,通常采用串电阻起动方法。 对容量较大的直流电动机,通常采用降电压起动。即由单独的可调压直流电源对电机电枢供电,控制电源电压既可使电机平滑起动,又能实现调速。此种方法电源设备比较复杂。控制原理直流电动机是通过PWM来实现控制调速的 。PWM的原理: PWM(Pulse Width Modulation)控制脉冲宽度调制技术,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。 PWM控制技术在逆变电路中应用最广,应用的逆变电路绝大部分是PWM型,PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用,才确定了它在电力电子
10、技术中的重要地位。1.PWM控制的基本原理 (1)理论基础: 冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同,是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近,仅在高频段略有差异。 (2)面积等效原理: 分别将如图1所示电压脉冲加在一阶惯性环节(R-L电路)上,如图a所示。其输出电流I(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图b所示。从波形可以看出,在I(t)的上升段,I(t)的形状也略有不同,但其下降段则几乎完全相同。脉冲越窄,各I(t)响应波形的差异也越小。如果周期性地施加上述脉冲,则响应I(t)也是周期性的。用傅里叶级数分解后将可看出,各i(t)
11、在低频段的特性将非常接近,仅在高频段有所不同。图2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化。 SPWM波形脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。图3 用PWM波代替正弦半波要改变等效输出正弦波幅值,按同一比例改变各脉冲宽度即可。 PWM电流波: 电流型逆变电路进行PWM控制,得到的就是PWM电流波。 PWM波形可等效的各种波形: 直流斩波电路:等效直流波形 SPWM波:等效正弦波形,还可以等效成其他所需波形,如
12、等效所需非正弦交流波形等,其基本原理和SPWM控制相同,也基于等效面积原理。2. PWM相关概念占空比:就是输出的PWM中,高电平保持的时间 与 该PWM的时钟周期的时间 之比如,一个PWM的频率是1000Hz,那么它的时钟周期就是1ms,就是1000us,如果高电平出现的时间是200us,那么低电平的时间肯定是800us,那么占空比就是200:1000,也就是说PWM的占空比就是1:5。分辨率也就是占空比最小能达到多少,如8位的PWM,理论的分辨率就是1:255(单斜率), 16位的的PWM理论就是1:65535(单斜率)。频率就是这样的,如16位的PWM,它的分辨率达到了1:65535,要
13、达到这个分辨率,T/C就必须从0计数到65535才能达到,如果计数从0计到80之后又从0开始计到80.,那么它的分辨率最小就是1:80了,但是,它也快了,也就是说PWM的输出频率高了。双斜率 / 单斜率假设一个PWM从0计数到80,之后又从0计数到80. 这个就是单斜率。假设一个PWM从0计数到80,之后是从80计数到0. 这个就是双斜率。可见,双斜率的计数时间多了一倍,所以输出的PWM频率就慢了一半,但是分辨率却是1:(80+80) 1:160,就是提高了一倍。假设PWM是单斜率,设定最高计数是80,我们再设定一个比较值是10,那么T/C从0计数到10时(这时计数器还是一直往上计数,直到计数
14、到设定值80),单片机就会根据你的设定,控制某个IO口在这个时候是输出1还是输出0还是端口取反,这样,就是PWM的最基本的原理了。PWM调速原理在数控机床的直流伺服系统中,速度调节主要通过改变电枢电压的大小来实现.经常采用晶闸管相控整流调速或大功率晶体管脉宽调制调速两种方法,后者简称PWM,常见于中小功率系统,它采用脉冲宽度调制技术,其工作原理是:通过改变接通脉冲的宽度,使直流电机电枢上的电压的占空比改变,从而改变电枢电压的平均值,控制电机的转速.2.2 驱动芯片L298N介绍L298N是双H桥直流电机驱动芯片。其实物和外部引脚如下图:L298是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该
15、芯片的主要特点是:工作电压高,最高工作电压可达46V;输出电流大,瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A;内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器、线圈等感性负载;采用标准TTL逻辑电平信号控制;具有两个使能控制端,在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作;有一个逻辑电源输入端,使内部逻辑电路部分在低电压下工作;可以外接检测电阻,将变化量反馈给控制电路。L298的逻辑控制: L298的逻辑控制见如下表3.3。其中C、D分别为IN1、IN2或IN3、IN4;L为低电平,H为高电平,为不管是低电平还是高电平。L298对直流电机控制的逻辑真值表输入输出
16、Ven=HC=H;D=L正转C=L;D=H反转C=D制动Ven=LC=;D=没有输出,电机不工作2.3 驱动电路设计以L298N为核心的电机驱动电路如图:OUT1、OUT2和OUT3、OUT4分别接2个直流电动机。IN1、IN2、IN3、IN4从单片机输入控制电平,通过改变P2.0P2.3口上的高低电平变化以控制小车前进方向,通过改变P2.0P2.3上高低电平的占空比以控制电机转速即前面所提的PWM控制。ENA、ENB接控制使能端,控制电机的停转。电机转动状态编码表如下:2.4 驱动模块制作电机驱动电路直接购买已经集成好的L298N电机驱动板,其实物图如下: 电机驱动板上的OUT1、OUT2和
17、OUT3、OUT分别于两个直流电动机连接。至于电平电源、驱动电源及与单片机接口的连接将在完成各个模块,最后的车体组装时连接。3、循迹模块寻线传感器技术主要是利用黑白两种颜色对光的反射程度不同,采用发光二极管和光电三极管组成反射式传感器检测黑色引线信息。本小车用反射式光电传感器TCRT5000组成循迹模块。3.1 反射式光电传感器TCRT5000介绍TCRT5000实物和内部结构图如右图:TCRT5000传感器的工作原理与一般的红外传感器一样,一传一感.TCRT5000具有一个红外发射管和一个红外接收管.当发射管的红外信号经反射被接收管接收后,接收管的电阻会发生变化,在电路上一般以电压的变化形式
18、体现出来,而经过ADC转换或LM324等电路整形后得到处理后的输出结果.电阻的变化起取于接收管所接收的红外信号强度,常表现在反射面的颜色和反射面接收管的距离两二方面。3.2 传感器电路设计传感器电路原理图如下:当TCRT5000发射管的红外信号经反射被接收管接收后,接收管的电阻会发生变化,在电路上以电压的变化形式体现出来,当检测到黑色时,输出是高电平,检测到白色时,输出是低电平。本传感器输出信号没过通过放大器LM324处理,而是直接在电源与发射管之间、电源与接收管间,分别串接上一个电位器。通过调节电源与发射管间的电位器阻值实现红外光强度的强度。通过调节电源与接收管间的电位器实现输出电压的调整。
19、3.3自动循迹模块制作本智能小车直接采用以3个TCRT5000为核心的集成循迹模块。其实物如右图。待系统调试完毕后,再将此循迹模块根据前面所讲的车体机构设计,安装于底盘的合适位置。4、避障模块 4.1红外传感器介绍红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化,通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。红外线传感器测量时不与被测物体直
20、接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优点。红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。4.2传感器电路设计 38k红外避障电路采用左右两个红外传感器。红外传感器,是目前使用比较普遍的一种避障传感器,其处理电路如图所示,通过调节R23、R24两个电位器,可调节两个红外传感器的检测距离为1080cm,开关量输出(TTL电平),简单、可靠。我们采用这种电路,能可靠地检测左前方、右前方、前方的障碍情况,为成功避障提供了保证。电路如下图所示,图中P1.1那儿应没有节点。 1、38K调制和发射电路。使用一个定时器的快速PWM模式
21、产生38K调制信号,通过剩余的四个施密特触发器(有2个已经用在光电编码部分)缓冲,推动8050三极管和红外发光管来发射已经调制的红外线。其中2个1N4148接单片机I/O脚,控制左右红外发光管轮流发射。后面串接的可见光LED是为了方便用户调试而设置的,让用户知道当前是否在发射红外线。通过调节PWM的占空比,调节红外发光管的亮度,从而实现调节感知障碍物距离的功能。2、一体化接收部分。这部分很简单,平时接受头输出高电平,检测到反射回来的红外线后输出低电平。3、发现障碍物指示部分。通过单片机接受到一体化接受头的信号,判断障碍物在哪边,然后点亮2个LED,方便调试,这2个LED和发射部分的指示LED可
22、以使用贴片LED做在主板上即可。4.3避障模块制作 小车上是采用2块由集成块74HC00和红外发送/接收头,以及2个电位器等元器件集成的壁障模块。实物如右图。安装在小车前方的左右两边以用来对小车前方是否有障碍物进行检测。 实物图 5、控制系统本智能小车采用单片机控制系统。单片机选用AT89S52。5.1 AT89S52介绍At89s52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完 全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于 常规编程器。在单芯片上,拥有
23、灵巧的8 位CPU 和在系统 可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提 供高灵活、超有效的解决方案。一般来说,MCS-51系列可分为51与52两大类。52类可说是51类的增强,其最大的特点就是内部储存器容量更大,增加了一个定时器/计数器。若按芯片内的ROM来分区,MCS-51系列可分为无ROM型(8031/8032)、Mask ROM型(8051/8052)、EPROM型(8751/8752)及EEPROM型(89C51/89C52、89S51/89S52),如下表所示:51类52类型号80318051875189C5189S5180328052875289C5289S5
24、2类型无ROMMaskROMEPROMEEPROM无ROMMaskROMEPROMEEPROMROM内部0KB外接64K内部4KB外接最大64KB内部0KB外接64K内部8KB外接最大64KBRAM内部128B外接最大64KB内部256B外接最大64KB定时器/计数器2个16位定时器/计数器3个16位定时器/计数器中断器56I/O4个8位输入/输出端口4个8位输入/输出端口5.2 时钟电路与复位电路设计时钟电路时钟信号的产生有两种方式:内部振荡器方式和外部引入方式。 1.内部振荡器方式 采用内部振荡器方式时,如图1所示。片内的高增益反相放大器通过XTAL1、XTAL2外接作为反馈元件的片外晶片
25、振荡器(呈感性)与电容组成的并联谐振回路构成一个自激振荡器,向内部时钟电路提供振荡时钟。振荡器的频率主要取决于晶体的振荡频率,一般可在1.2MHz12MHz之间任选。电容可在5pF30pF之间选择,电容的大小对振荡频率有微小的影响,可起频率微调的作用。 2外部引入方式 外部脉冲信号由XTAL2端引脚输入,送至内部时钟电路。如图2所示。 图1 图2 复位电路单片机在开机时或在工作中因干扰而使程序失控或在工作中程序处于某种死循环状态等情况下都需要复位。复位作用是使中央处理器CPU以及其他功能部件都恢复到一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。单片机复位靠外部电路实现。其复位方式有上电复位和按键复
26、位。本单片机控制系统采用按键复位,其电路图如下:5.3 整体控制电路设计总控制系统是以单片机控制系统为中心与其他功能模块的连接关系。其部分电路图如下: 引脚40和20接电压模块稳压后的5V电源,端口P2.0P2.3接电机驱动板的IN1IN4,通过控制P2.0P2.3的高低电平,实现电机的正反转。端口P1.0P1.3分别接四个反射式光电传感器的信号输出端口OUT1_mcuOUT4_mcu,传感器通过检测黑白颜色信号变化引起信号输出端口的高低电平变化,端口通过P1.0P1.3读取高低电平变化控制直流电机的方向与速度控制。5.4 控制模块制作将单片机置于PCB板上合适位置,根据完整的循迹小车电路原理
27、图,正确连接单片机控制系统与其他功能模块的连接。实际电路板如图:三、软件设计1、程序构架及流程图体统控制要求主要是让小车能在黑白十字网格里,可以根据白线走直线和到节点时可以向左转弯。根据小车的控制要求情况,我们采用主程序调用子程序,使其程序思路清晰易懂,容易修改。程序包含有程序初始化、主程序、子程序。其流程图如右:2、主程序和初始化程序设计初始化程序主要是定义单片机采集传感器信号和输出脉冲控制电机的I/O口。主程序主要是处理传感器采集的信号,并根据不同的信号调用相应的子程序去控制小车的运行。其程序如下:#include sbit out1=P21; /控制左电机脉冲 sbit out2=P22
28、; sbit out3=P23; /控制右电机脉冲 sbit out4=P24; sbit in1=P01; /接受右传感器信号 sbit in2=P02; /接受中传感器信号 sbit in3=P03; /接受左传感器信号char zhuangtai; /标志状态循环main () /主函数 while(1) /无限循环 scanline(); /循迹走直线if(in1=1&in2=1&in3=1) /遇到节点向左转弯 turn_l(); 3、延时程序设计根据控制要求,要调节小车的运行速度,通过PWM脉宽调节来控制电机的转速。因此,要设计一个脉宽调节的延时程序void delay(int z
29、);延时子程序如下:void delay(int z) /在12M下延时z毫秒 int x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-); 4、小车前进程序设计 小车走直线,经过PWM脉宽调速的小车前进子程序如下:void comeon() /前进 out1=0;out3=0; out2=1;out4=1; delay(3); out1=1;out3=1; delay(20);5、右转微调小车走直线时,由于误差两边的电机运行情况不一致,有时会向左跑偏,因此,要进行向右微调,使小车不偏离直线前进。子程序如下: void smright() /向右微调 out1=0;out
30、4=1; out2=1;out3=1; delay(3); out1=1; delay(20);6、左转微调小车走直线时,由于误差两边的电机运行情况不一致,有时会向右跑偏,因此,要进行向左微调,使小车不偏离直线前进。子程序如下: void smleft() /向左微调out1=1;out4=1; out2=1;out3=0;delay(3);out3=1;delay(20);7、左转90度 小车遇到节点时,进行90度转弯的子程序如下:void turn_l() /向左转90度out1=1;out3=0;out2=0;out4=1;delay(3);out2=1;out3=1;delay(20)
31、;8、循迹总程序 根据传感器的信号,判断小车的情况并做出相应的控制。循迹总程序如下:void scanline() /循迹P2=P2|0XFF;delay(1);if(in1=1&in3=0) smright();zhuangtai=0;else if(in3=1&in1=0) smleft();zhuangtai=1;else if(in2=1) comeon();zhuangtai=2;else if(zhuangtai=0)smright();else if (zhuangtai=1)smleft(); else if(zhuangtai=2) comeon(); else;9、避障子程
32、序void shunout()if(RIN1=0) comeback();stop();comeleft();comeon();else if (RIN2=0)comeback();stop();comeright();comeon();else四、系统调试 1、硬件调试在小车的硬件调试方面我们对循迹模块和壁障模块进行了重点的调试。先编写一个简单的程序控制小车前进和转弯,检测小车能不能正常运行。程序如下:#include sbit out1=P21; /控制左电机脉冲 sbit out2=P22; sbit out3=P23; /控制右电机脉冲 sbit out4=P24; main() ou
33、t1=0; out2=1; out3=0; out4=1; while(1);将这个简单的程序烧录进单片机并上电,发现小车不能正常运行。根据小车的一下情况分析故障,单片机和电机驱动模块的电源指示灯都有亮,所以起供电没问题。因此,根据其单片机的I/O口是否插对进行检查,发现故障在此。解决故障后小车可以全速运行,接下来就进行脉宽调节调速运行。1.1循迹模块的调试 我们首先调试的是红外发射器发射出光线的强度。因为红外对管发射的红外线肉眼是看不到的,但是如果使用带摄像头的手机就可以看到红外线了。因为红外线可以使摄像头感光。所以我们把循迹模块接上电源置于黑暗中,将手机摄像头对准发射器调节电位器,直到使摄
34、像头看到的光强度最大。 然后我们就开始调试传感器在检测黑白两种不同颜色的物体时的输出电压。我们先将模块接入电源然后在模块下方分别放了黑色和白色的物体,再用万用表检测当放入不同颜色物体时输出电压的大小。经过测量得到黑色物体时输出高电平,白色物体时输出低电平。1.2壁障模块的调试 壁障模块也是有红外线发射和接受来确定前方是否有障碍物。所以红外发射器发射的光线的调试和循迹模块是一样的。 循迹模块我们还对检测的范围进行了调试。将壁障模块接入5V的电源,将障碍物放置于模块前方的不同距离,根据指示LED灯的亮度进行调试。改变左右两个电位器来调整发射频率和发射功率,以调试检测障碍物的距离。2、软件调试单片机
35、烧录完整的程序后,将小车启动置于黑底白线的方格场地上,运行时发现问题,到达指定的节点未能按程序指定的转直角,而是继续前行,并且速度过快。针对其问题由于小车速度过快,中间两个传感器同时检测到白色信号的时间过短,未能及时送给单片机处理而继续前进。因此,进行调整脉宽度,减小小车前行的速度,能及时处理传感器的信号,做出相应控制。经过多次程序和硬件调试,小车已能顺利实现循迹和转弯。同时要对小车进行整体调试,主要是对程序优化,对程序中不足之处进行更进一步的调整。五、实习小结时光飞逝,转眼间为期一个月的机电一体化综合实训也接近了尾声,我们这次的实习项目是制作智能循迹小车,在这短短的一个月里,让我感受到了前所
36、未有的充实感、满足感、自豪感。因为我们终于制作出了首台属于我们的机器人,这对于他人来说并不算什么,可是对于我们来说却意义重大,它是由我们大家齐心协力共同制作而成的。其间经历了多少困难,我们一起挺过去了;多少阻碍,我们一起扫清了。这次的实训不仅让我们学到了机电一体化知识,同时让我们学到了团结的力量是伟大的,不论成功的道路有多么艰难、坎坷,我们都会勇往直前、团结一切可以团结的力量战胜它们走向成功。是的,这笔财富无法用金钱衡量,人的一生往往都不是那般的风平浪静,困难与挫折时时都会降临到你身上,阻碍你通往成功的道路,然而,我们相信这次的实训经历将会是我们的有力武器,让我们不断克服困难从而走向成功。刚一
37、接触实训内容就让我们充分了解到这次实训并非想象中的那么轻松简单,这次制作的机器人小车需要从硬件方面、软件方面以及整体结构中下手,可以说是一项较为大的项目,因此大家的分工就必须明确,本次的实习我们以十人为一组,各自分配相应的任务,如采购零件、组装零件、编写程序、调试硬件、调试软件、构建三维图等等。虽然拥有一个月时间,但是还是让我们感觉到压力的存在,毕竟任务这么艰巨,因此需要合理分工,团结大家的力量一起做好这次的循迹小车。然而在制作、调试过程中并不是一帆风顺的,我们同样遇到了许多难题,但是大家始终抱着团结就是力量,坚持就是胜利的精神,充分发挥大家的长处,各施所长,紧密配合,不断从失败中吸取经验,仔
38、细分析探讨研究,从而有效的解决了问题并成功的完成了实习任务。是的,这次的实习对我们意义非常,它锻炼了我们的团队合作的意识,为我们今后的工作打下了良好的基础。当采购小组人员从网上抑或电子类商店里购买齐小车零件后,通过采购期间安排好组员设计的硬件原理图,结合主配件的说明,进行小车的硬件安装、电路板的焊接与各项元器件的检测调试,同时对循迹小车画出三维结构图。在组装循迹小车中需要注意螺丝与焊接板切勿出现碰撞导致短路现象,因此需要合理的安排好组装的位置,以免造成不必要的问题,在焊接电路板时,切勿粗心大意而导致电路板元件出现短路或断路现象,因为如果出现短路或断路时,容易导致元件烧坏而影响实习的进度。当焊接
39、完成之后,还需用万用表对各元器件进行检测,以免对后面的调试造成不必要的麻烦。可见,在实习过程中细心是非常重要的,倘若没有细心对待任何事,那么即使在小的事情你都不能办好,何谈最后的成功呢。人的一生也是如此,在生活、工作中往往会遇上许多大大小小的事情,而如果每件事都粗心的对待,那么势必不能很好的把事情做好。只有细心对待每件事,才能做好每一件事,最终成功完成。因此,细心是成功的前提条件。当硬件组装好之后,我们就开始着手软件编程工作,这项任务应该是整个实习中的重中之重,起到非常关键的作用。因为如果程序没有编程好,那么所做出来的也只是一堆死物罢了,无法达到真正的机电一体化自动控制要求。在编程过程中,由于
40、涉及到不少新的知识,如避障程序如何编写,这需要对此知识进行研讨,从而编写出合理有效的程序。而在编写程序时,我们可以把大家聚集在一起,这样不仅能够更全面的编写出有效程序,同时还能够带动对编程不怎么会的同学,让他们从中学习如何编程,从而达到双赢的效果。程序就好比机械设备的灵魂,如果没有它,那么机械设备就因无法操作而成为一堆死物,因此,在今后的工作中,学会如何编程也是非常重要的,而这次的实习却为你打下良好的编程基础,让你能更好的操作设备从而真正的掌握他们。在此次实习中调试是花费时间最长的一个环节,也是本次实习遇到问题最多,用到知识最多的环节,而调试又分为硬件与软件调试。它不仅培养了我们学习新知识的能力,而且还培养了我们的动手能力。对于硬件调试,通过对循迹模块上电,编程调试红外传感器发现传感器未能准确检测到黑白色信号,经调试发现原来我们的红外传感器的安装高度过低,还有输出信号电压不准确,单片机端口不能准确判断高低电平。通