電子電工實習智能機器人制作

1、電子實習報告學 院： 電氣與電子工程學院專業(yè)班級： 學生姓名： 指導教師： 完成時間： 2014-8-29 成 績： 評閱意見： 評閱教師 日期 目錄一、設計要求.2二、設計的作用、目的.2三、設計的具體實現(xiàn).21系統(tǒng)概述.22.單元電路設計（或仿真）與分析.3（1）電源模塊.3（2）電機驅(qū)動模塊.3（3）紅外循跡模塊.53.電路的安裝與調(diào)試.6四、心得體會，存在的問題和進一步改進的意見.9五、附錄.10六、參考文獻.11電子實習報告一、設計要求（1）了解智能循跡小車構成的設計方法并利用單片機實現(xiàn)對小車運行軌跡的控制，然后設計一個基于直流電機的自動循跡小車，便與小車能夠自動檢測地面黑色軌跡，并

2、沿著黑色車軌形駛。（2）熟練掌握焊接機能、電子元器件的識別，按相關要求進行電路的焊接以及連線最后進行檢查并調(diào)試。（3） 學習獨立書寫實習報告并掌握實習報告的基本格式和書寫方法，培養(yǎng)團隊的協(xié)作和溝通能力。二、設計的作用、目的1、利用所學過的基礎知識，通過本次電子實習培養(yǎng)獨立解決實際問題的能力；2鞏固本課程所學的理論知識和實驗技能；3掌握常用電子電路的一般設計方法，提高設計能力和實驗、動手能力，為今后從事電子電路的設計、研制電子產(chǎn)品打下基礎。三、設計的具體實現(xiàn)1、系統(tǒng)概述智能循跡小車以雙電機輪式小車為底層移動平臺，單片機為控制核心，通過紅外探測模塊實現(xiàn)對行車路線的感知，電機驅(qū)動模塊實現(xiàn)對直流電機的

3、驅(qū)動控制，從而完成自動行駛的功能。圖1智能循跡小車成品樣圖智能循跡小車設計總體設計思路框圖如下圖2所示：圖2 2單元電路設計(或仿真)與分析（1） 電源模塊供電系統(tǒng)的原理圖如下圖3所示：圖3 7805的5v輸出給單片機以及各個功能模塊供電，在實際應用過程中我 們可能需要好幾塊7805，但是我們要注意的是：各個7805之間的輸出絕對不能夠并聯(lián)。7806的6v輸出給電機供電作為動力電源。7805與7806要共地。（2）電機驅(qū)動模塊 l298內(nèi)部的原理圖如下圖4所示： 圖4 l298內(nèi)部的原理圖out1與out2與小車的一個電機的正負極相連，out3與out4與小車的另一個電機的正負極相連，單片機通

4、過控制in1與in2,in3與in4分別控制電機的正反轉(zhuǎn)。ena與enb分別控制兩個電機的使能。l298控制表in1in2ena電機狀態(tài)xx0停止101順時針011逆時針001停止111停止電機驅(qū)動模塊原理圖如下圖5所示：圖5電機驅(qū)動模塊原理圖l298有兩路電源分別為邏輯電源和動力電源，上圖中6v為邏輯電源，12v為動力電源。j4接入邏輯電源，j6接入動力電源，j1與j2分別為單片機控制兩個電機的輸入端，j3與j5分別與兩個電極的正負極相連。ena與enb直接接入6v邏輯電源也就是說兩個電機時刻都工作在使能狀態(tài)，控制電機的運行狀態(tài)只有通過j1與j2兩個接口。由于我們使用的電機是線圈式的，在從運

5、行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到停止狀態(tài)和從順時針狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到逆時針狀態(tài)時會形成很大的反向電流，在電路中加入二極管的作用就是在產(chǎn)生反向電流的時候進行泄流，保護芯片的安全。圖6 l298的pcb安裝圖（3）紅外循跡模塊 在智能機器人小車的設計中我們使用的是一體反射式紅外對管，所謂一體就是發(fā)射管和接受管固定在一起，反射式的工作原理就是接收管接收到的信號是發(fā)射管發(fā)出的紅外光經(jīng)過反射物的反射后得到的，所以使用紅外對管進行循跡時必須是白色地板加黑色引導條。下圖為紅外循跡電路的原理圖。圖7紅外循跡電路的原理圖上面電路由一組紅外對管、電位器、運算放大器和電阻組成的，r1起到限流的作用，用來控制反光管發(fā)出紅外信號的強弱。接

6、收管實際上是一個光敏三極管基極的光電流經(jīng)過放大后流經(jīng)電阻r2產(chǎn)生電壓與電位器調(diào)節(jié)后得到的電壓進行比較。a1與電阻組成一個比較器。在有紅外信號返回時out端輸出高電平，反之輸出低電平。 圖8紅外循跡對管的安裝圖3電路的安裝與調(diào)試 焊接注意：焊接順序，先貼片后插件。接口電路連接方式：（1）電源模塊連接： +12v接電池正極 gnd負極電源模塊與單片機連接： 圖9j4與電源+5v gnd相連接，方塊為正。（2）紅外模塊與電源模塊連接：圖101接電源模塊+5v 2 接電源模塊對應地（3）紅外模塊與單片機連接：圖117針連接p1.0 6針連接p1.1 5針連接p1.2 4針連接p1.3 3針連接p1.4

7、（4）電機驅(qū)動與電源模塊連接：圖12+12v 與+6v連接 +12v旁的gnd與+6v旁的gnd連接+6v gnd +6v gnd 與電源模塊 +5v gnd +5v gnd連接（5）電機驅(qū)動與單片機連接：圖13in1與p2.0連接 in2與p2.1連接in3與p2.2連接 in4與p2.3連接圖14智能循跡小車各個模塊電路板圖15各個模塊的線路連接四心得體會、存在問題和進一步的改進意見等心得：我們的實踐能力還很欠缺，尤其表現(xiàn)在理論和實際聯(lián)系的素質(zhì)。雖然自身還存在一些問題，但我也收獲了很多。第一，通過實踐真正覺得自己可以做些什么了有點存在的小成就感；第二，通過電工實習，加強了我們的動手實踐能力

8、。作為信息時代的大學生基本的動手能力是一切工作和創(chuàng)造的基礎和必要條件。第三，我們對單片機有了初步了解這是極其有意義及其趣味性的活動，提高了我們的動手實踐能力。由于在焊接的過程中，電阻及其小，不好焊接，容易造成失誤，但是只有經(jīng)過熟練的練習，才能逐步的提高。并且，在這個工程中，團結合作是必不可少的，溝通交流，使我們的工作更加精益求精。改進意見：在穩(wěn)壓模塊方面，7806和7805壓降過大，使其消耗的功率過大，導致7805，7806發(fā)熱過大，輸出電流小，影響小車的穩(wěn)定性。最好使用2576系列穩(wěn)壓管，使輸出電流都可達到3a左右。五附錄1、30w電烙鐵（白光507）焊接工具，每組2把，烙鐵架每組2只 3、

9、鑷子，每組2把，用來安裝貼片等小元件用；4、鉗子（尖口，斜口）每組1套，用來剪線頭、夾緊等；5、鑼刀（一字，十字）每組1套，用來安裝螺釘、調(diào)節(jié)電位器等；6、松香塊若干，助焊劑，元器件管腳鎕錫、清潔焊接面等；7、吸錫器共2套，全班公用，拆焊用；板銼1把；8、焊錫絲1卷0.5mm焊接貼片元件用，1卷0.8mm焊接普通器件用，每組若果mm。各元器件清單如下表所示:lm358引腳圖及引腳功能 圖14lm358引腳圖及引腳功能lm358封裝有塑封8引線雙列直插式和貼片式兩種。lm358的特點: . 內(nèi)部頻率補償. 低輸入偏流. 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流. 共模輸入電壓范圍寬，包括接地. 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍. 直流電壓增益高(約100db) . 單位增益頻帶寬(約1mhz) .