机器小车寻迹实习报告

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1、 学学 生生 实实 习习 报报 告告 实实 习习 名名 称称 毕业实习 院院 部部 名名 称称 信息技术学院 专专 业业 计算机科学与技术 班班 级级 0707 计算机科学与技术（控制技术） 学学 生生 姓姓 名名 学学 号号 实实 习习 地地 点点 指指 导导 教教 师师 成绩 前言前言 * 一、一、 实习目的实习目的 学生掌握嵌入式单片机开发必备知识， 并以项目实战为主线， 使受训者 能够全面了解单片机硬件和软件知识， 掌握单片机硬件焊接、 单片机驱动设 计、 单片机应用程序开发和调试等方面的知识， 并将之应用到嵌入式机器人 项目中，完成单片机机器车循迹项目，通过上述的联系，锻炼学生软硬件

2、知 识，积累项目开发经验，并具备研发中小型单片机项目的能力。 二、二、 实习时间实习时间 时间 实习内容 2010.6.28-2010.6.30 了解 AVR 单片机相关功能，熟悉单板机小 车硬件平台， 单片机机器小车项目总体规划 方案设计及任务分解。 2010.7.1-2010.7.5 掌握 AVR 单片机硬件处理器内部结构， 掌 握其接口硬件电路设计，以及软件编程控 制。深入体会嵌入式软件和硬件相互融合、 软中有硬，硬中有软的特点。 2010.7.6-2010.7.8 完成单片机机器车控制系统的元器件焊接， 掌握焊接的基本步骤和测试方法。 2010.7.9-2010.7.11 编写 IO、

3、PWM、UART、ADC 等硬件模 块测试函数， 掌握嵌入式应用程序设计及调 试方法。 2010.7.12-2010.7.21 编程实现单片机机器车循迹应用程序并进 行调试。 2010.7.22-2010.7.23 设计文档撰写。 三、三、 实习地点实习地点 四、四、 实习单位和部门实习单位和部门 南京*有限公司 五、五、 实习内容实习内容 1、系统整体设计 机器小车是一个完整的计算机控制系统。由测量机构中的灰度传感 器采集数据送给 AD 转换模块，AD 再将处理过的数据作为控制输入交给 计算机控制器，控制器依据检测到的值做出相应判断，利用定时器产生 PWM 波驱动直流电机转动，从而控制小车正

4、确行进。 计算机控制器 （ATmega88） 执行机构 （直流电机） 测量机构 （灰度传感器） 控制输入 图 1 机器小车控制系统 2、系统硬件设计 2.1 PWM 直流电机控制电路设计 本设计采用直流电机电机驱动机器车行进， 使用 LG9110 马达驱动芯 片。 LG9110 是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成 电路器件，将分立电路集成在单片 IC 之中，使外围器件成本降低，整机 可靠性提高。该芯片有两个 TTL/CMOS 兼容电平的输入，具有良好的抗 干扰性；两个输出端能直接驱动电机的正反向运动，它具有较大的电流 驱动能力。 为了一侧车轮尽量同步行进，本设计将左边两个电机

5、并联一路控制， 右边同样处理。为了方便控制机器车的前进和倒退即直流电机的正转与 反转，设计使用两路 PWM 控制电机，所以一个 LG9110 控制一侧电机， 0C0A、OC0B 控制右侧电机，0C2A、OC2B 控制左侧电机，具体硬件电 路如图 2 示，为了防止电机转动影响控制电路，设计中使用独立的电源 给电机供电。 OA VCC VCC OB GND IA IA GND U1 LG9001S OA VCC VCC OB GND IA IA GND U2 LG9001S M M1 1N4001 M M2 1N4001 VCC M M3 1N4001 M M4 1N4001 PD5 PD6 PD

6、3 PB3 图 1 直流电机驱动电路 PWM 波的控制输出，我们利用 ATmega88 定时器的比较匹配功能实 现。让 ATmega88 定时器 0 和定时器 2 工作在快速 PWM 模式。工作于快 速 PWM 模式时，比较单元可以在 OC0x 引脚上输出 PWM 波形。 COM0x1:0 为2 可以产生普通的PWM信号； 为3 则可以产生反向PWM 波形：如果 WGM02 位置位，将 COM0A1:0 设置为“1”可以使 OC0A 引 脚在比较匹配时电平交替变化。OC0B 引脚没有这个功能。要想在引脚上 得到输出信号还必须将 OC0x 的数据方向设置为输出。产生 PWM 波形 的机理是 OC0x 寄存器在 OCR0x 与 TCNT0 匹配时置位( 或清零)，以 及在计数器清零( 从 TOP 变为 BOTTOM) 的那一个定时器