2015全国电子设计大赛培训之单片机部分
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1 自动搬运机器人
王泽栋1 曹嘉隆1 高召晗1 杨超2
(1.电子信息工程系学生,2.电子信息工程系教师)
【摘要】
本设计与实作是利用反射式红外线传感器所检测到我们所要跑的路线,我们以前后车头共4颗红外感应传感器TCRT5000来检测黑色路线,并利用Atmel公司生产的8位单片机AT89S52单片机做决策分析。,将控制结果输出至直流电机让车体自行按预先设计好的路线行走。以AT89S52晶片控制自动搬运机器人的行径,藉由自动搬运的制作过程学习如何透过程式化控制流程、方法与策略、利用汇编语言控制电机停止及正反转,使自动搬运机器人能够沿轨道自行前进、后退以及转弯。目的是在于让车子达到最佳效能之后,参加比赛为最终目的。自动搬运机器人运行过程中会遇到直线、弯道、停止。该设计集检测,微控等技术为一体,运用了数电、模电和小系统设计技术。该设计具有一定的可移植性,能应用于一些高难度作业环境中。
【关键词】自动搬运;黑线检测;时间显示。
1.系统方案选择和论证
1.1 系统基本方案
根据要求,此设计主要分为控制部分和检测部分,还添加了一些电路作为系统的扩展功能,有电动车每一次往返的时间(记录显示装置需安装在机器人上)和总的行驶时间的显示。系统中控制部分包括控制器模块、显示模块及电动机驱动模块。信号检测部分包括黑线检测模块。系统方框图如图1.1.1
图1.1 系统方框图
1.2各模块方案的比较与论证
(1) 控制器模块
根据设计要求,控制器主要用于信号的接收和辨认控制电机的正反转、小车的到达直角转弯处的转向、时间显示。
方案一:采用MCS-51系列单片机价格低、体积小、控制能力强。
方案二:采用与51系列单片机兼容的Atmel公司的AT89S52作为控制器件 黑线检测模块 控制器模块 小车驱动模块
显示模块
2 的核心。AT89S52单片机作为系统控制器。它的功耗低,技术成熟,成本低,引脚较少,硬件布线简单,并且与51系列单片机兼容,AT89S52作为处理传感器传来的信号和控制转电动机的正反转以及数码管显示的核心部件,这样的设计不仅可以降低成本,还可以使系统更加稳定。同时由于安装和调试工作可以并行进行,极大地缩短了总体设计和制造的时间。
全国电子设计大赛报告一等奖
一、选题背景和目的
近年来,随着信息技术的快速发展,电子设计在各个领域得到了广泛应用。电子设计大赛作为展现学生电子设计能力和创新思维的舞台,对于培养学生的综合技能和创新精神具有重要意义。
本次选题旨在设计一款智能家居控制系统,通过利用物联网技术将家电设备连接到一起,实现远程控制和智能化管理,提高家居生活的便捷性和舒适度。
二、设计思路
智能家居控制系统主要包括三个部分:传感器节点、控制中心和手机客户端。其中,传感器节点用于感知环境信息,将其传输给控制中心;控制中心负责接收传感器数据、处理控制指令,并向相应的家电设备发送指令;手机客户端作为用户界面,用于实现用户对家电设备的远程控制和管理。
本次设计选择的传感器节点主要包括温度传感器、湿度传感器和人体红外传感器。温度传感器用于实时感知环境温度,湿度传感器用于感知环境湿度,人体红外传感器则用于感知人体的存在与否。
在控制中心方面,使用单片机作为主控制芯片,通过串口通信模块与传感器节点和手机客户端进行数据交互。当控制中心接收到温度传感器和湿度传感器的数据时,会根据用户事先设置的温度和湿度范围来控制空调和加湿器开关状态。同时,当红外传感器检测到有人在家时,控制中心会自动打开照明系统。 手机客户端则通过与控制中心的无线通信模块进行连接,实现远程控制和智能化管理。用户可以通过手机客户端设置温度、湿度、照明等参数,也可以实时查看家居环境数据。
三、设计过程
本次设计过程中,首先进行了技术调研和需求分析。在技术调研中,对物联网技术、传感器和控制芯片进行了深入了解,帮助确定最合适的技术解决方案。在需求分析中,了解用户对智能家居系统的需求和期望,确定了系统的功能和性能指标。
接下来进行了硬件设计和软件开发。硬件设计方面,根据系统需求选取了合适的传感器和控制芯片,并进行了电路设计、原理图绘制和PCB设计。软件开发方面,采用C语言编写控制中心程序,并使用Android开发工具进行手机客户端的开发。
1 电子竞赛培训
1、 经验分享
人员组合与分工
这是很关键的,人员组合主要考虑两点:
1、大家相处融洽,团队有凝聚力,在学习过程中能互相学习,互相鼓励,形成一个良好的学习氛围,要现在的话说叫:和谐;(以实例说明)
2、实现较好的知识组合,即队员之间在知识、技能上扬长避短,科学互补,每组3人,可以按照软件编程、硬件制作、设计总结报告写作三部分进行分工,每个队员各有侧重,分工合作,在制作过程中及时进行分析、交流和经验总结。(说一下三人的工作去向,洪:创业,有一次去买篮球:老板开135,最后50元成交了,现在经商中)
准备过程
1、 要有激情,要有对电子制作的爱好,有句话大家应该很熟悉了:兴趣是最好的老师。孔圣人说过:知之者不如好之者,好之者不如乐之者。所以,我希望大家能够真正的乐在其中。本来有感情基础的可以加深,还没感觉的可以培养,不过,我想大家在这么热的天气不回家避暑,而是坐在这里听我讲课,可见大家对电子制作都是很感兴趣的。
2、 要冷静。你们肯定会觉得很奇怪了,刚叫我们要有激情,这又让我们冷静,老师这不是自相矛盾吗?其实不是的,荀子说过:不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。那我们现在有了这个到“千里之外”的目标和热情,在行动上,就要脚踏实地,一步步来,要不可能就要“大跃进”时一样,雄心壮志,到最后变成“进一退二”了。所以我希望同学们能根据各自小组的实际情况,制定比较切实可行的计划。
3、 要坚持。当时我们那届暑假刚开始时也有大十几组参加集训,最后真正报名参加比赛的有20几组,那中间总共有多少组真正在实验室里呢?你们猜一下?只有4组,不过,我们这4组在比赛是最低的成绩是省二等奖。我们这几组的同学现在大多是公司的技术骨干了。我希望大家能持之以恒,比赛的准备过程也是你学习、进步、挑战自我的过程。
元器件的选购与准备
1、 集中采购,量大价优。我们这的人买东西就喜欢砍价。我和继山每次去买东西,那个老板娘都很无奈,说你们买这么少还要这么优惠。我印象比较深的事情是:一次我去买元器件,问电阻一个多少钱,那小弟说:要多少?我说:20个。他说:5分。
题目名称:智能小车的设计
徐鲁辉1 ,靳英辉2,范坤1
(1.中国矿业大学 信息与电气工程学院,江苏 徐州 221116;2.中国矿业大学 理学院,江苏 徐州 221116)
摘要:本设计以STC89C52单片机为控制核心。经红外对射完成循迹,寻光以及躲避障碍物,测距的检测,经比较器LM393进入单片机。单片机通过内部程序完成对小车的控制。通过红外解码来实现小车的遥控功能。以上功能使用一块液晶显示。并且单独采用一块单片机对空气中的温湿度实时采集且用另一块液晶显示出来。
关键词: 控制;检测;红外对射;智能小车;
Abstract:
Keyword:
目录
1方案论证与比较 ................................................................................................................................... 3
2 总体方案设计 ...................................................................................................................................... 3
2.1 电源模块选择方案 ....................................................................................................................... 3
2.2 系统控制模块方案 ....................................................................................................................... 3