课程设计—自动循迹小车

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1、课程设计课程设计自动循迹小车自动循迹小车 车体设计车体设计 方案 1：购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一 般的说来，玩具电动车具有如下缺点：首先，这种玩具电动车由于装配紧凑，使得各种所需传感器的安装 十分不方便。其次，这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动，不能适应该题目的方格地图，不能方便迅速 的实现原地保持坐标转 90 度甚至 180 度的弯角。再次，玩具电动车的电机多为玩具直流电机，力矩小，空 载转速快，负载性能差，不易调速。而且这种电动车一般都价格不菲。因此我们放弃了此方案。 方案 2：自己制作电动车。经过反复考虑论证，我们制定了左右两轮分别驱

2、动，后万向轮转向的方案。 即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动，车体尾部装一个万向轮。这样，当两 个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转，由此可以轻松的实现小车坐标不变的 90 度和 180 度的转弯。 在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。 这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了 防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑作用。 对于车架材料的选择，我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制 小车更轻便，美观。 综上考虑，我们选

3、择了方案 2。小车底盘如图 1 所示： 电机选择：电机选择： 最初我们在东明电子市场上买了两个旧电机，有计数脉冲，如下图所示： 花费了 30 元的旧电机 电机产 生的脉冲 经过实际比较，我们发现电机的轴太短，根本无法固定轮子，并且其中有一个电机的轴有缺陷，轴 上有一个凹槽。最终不得不放弃使用这个电机而去西门从新买了两个新的减速电机，如下图： 电机的固定采用的是铝合金直角垫片加铁丝捆绑的方式，这样做非常牢固，但是看起来不是很美观。 轮子方案：轮子方案： 在选定电机后，我们买了一个万向轮，万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。 轮子是在工程训练中心用尼龙棒在车床上作出来的，当时我们还戏称我们

4、的小车是“机电一体化” 的产品。 轮子的截面图： 万向轮：万向轮： 当小车前进时，左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳， 可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移，后万向轮起支撑 作用。并且可以轻松实现 90 度甚至 180 度原地转弯。 硬件设计硬件设计 系统总设计电路图如下图，PDF 格式，Rrotel99 格式。 各部分电路图及说明：各部分电路图及说明： 稳压电路：（上部分稳压至 12V，下部分稳压至 5V） L298 电机控制驱动： 可以参考 http:/ /小车状态 /0 未偏 1 左偏 2 右偏 3 前出线 4 后出线 5 脱轨 主程序： 电机驱动程序： /* * 文件名：motor.c 电机驱动函数 *