電子實(shí)習(xí)報(bào)告智能循跡小車

1、電子實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué) 院： 電氣學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：2014/8/29成 績(jī)：評(píng)閱意見(jiàn)：評(píng)閱教師日期目錄一、設(shè)計(jì)要求及注意事項(xiàng)2二、 設(shè)計(jì)的作用、目的2三、 設(shè)計(jì)的具體實(shí)現(xiàn)21 系統(tǒng)概述22單元電路設(shè)計(jì)(或仿真)與分析 3(1) 電源模塊3(2) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4(3) 簡(jiǎn)易控制模塊6(4) 紅外循跡模塊73. 電路的安裝與調(diào)試 8(1) 安裝8(2) 調(diào)試10四、心得體會(huì)，存在的問(wèn)題和進(jìn)一步改進(jìn)的意見(jiàn) 11五、 附錄11.1. 元件說(shuō)明11(1) 電阻11(2) 電解電容11(3) LED12(4) 芯片12電子實(shí)習(xí)報(bào)告一、設(shè)計(jì)要求及注意事項(xiàng)1能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)內(nèi)容并完全掌握其內(nèi)

2、部結(jié)構(gòu)、工作原理和安裝調(diào)試過(guò)程。2. 要求在設(shè)計(jì)過(guò)程中能熟練掌握其元器件的計(jì)算、焊接技術(shù)和電路故障的判別方 法。3. 焊接順序，先貼片后插件。4. 要求焊接的電路板調(diào)試時(shí)正常且安裝好小車后能正常運(yùn)行。5. 進(jìn)入實(shí)習(xí)基地后按指定的實(shí)驗(yàn)臺(tái)就位，未經(jīng)許可，不得擅自挪換儀器設(shè)備。6. 要愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備及其它公物，凡違反操作規(guī)程，不聽(tīng)從教師指導(dǎo)而損壞者，按 規(guī)定賠償。7. 未經(jīng)指導(dǎo)教師許可，不得做規(guī)定以外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。8. 要保持實(shí)習(xí)室的整潔和安靜，不準(zhǔn)大聲喧嘩，不準(zhǔn)隨地吐痰，不準(zhǔn)亂丟紙屑及 雜物。9. 必須嚴(yán)格按設(shè)備操作書(shū)的要求去使用設(shè)備，注意人身及設(shè)備安全，不要盲目 操作。二、設(shè)計(jì)的作用、目的1 利用所

3、學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)本次電子實(shí)習(xí)培養(yǎng)獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力;2鞏固本課程所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能；3掌握常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手能力，為今 后從事電子電路的設(shè)計(jì)、研制電子產(chǎn)品打下基礎(chǔ)。4. 熟練掌握焊接機(jī)能、電子元器件的識(shí)別。5了解智能循跡小車構(gòu)成的設(shè)計(jì)方法。6.培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作和溝通能力設(shè)計(jì)屯機(jī)施動(dòng).器人平臺(tái)以雙電機(jī)、車為底層動(dòng)平臺(tái)片 機(jī)冼電機(jī)制，從而完成自動(dòng)行駛的功能如圖:可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行多模塊擴(kuò)展。使用金屬探測(cè)模塊完成對(duì)金屬物體的探測(cè)， 拓展超聲波模塊實(shí)現(xiàn)避障、測(cè)距功能，利用測(cè)溫模塊感知環(huán)境溫度，采用無(wú)線傳 輸模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸及無(wú)線遙控等。如圖：2.單元電

4、路設(shè)計(jì)（或仿真）與分析電源模塊 如圖焊接完成的電路板供電系統(tǒng)的原理圖如下7805的5V輸出給單片機(jī)以及各個(gè)功能模塊供電，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中我們可能需要好幾塊7805,但是我們要注意的是：各個(gè)7805之間的輸出絕對(duì)不能夠并聯(lián)。7806的6V輸出給電機(jī)供電作為動(dòng)力電源。7805 與7806要共地。(2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊如圖焊接完成的電路板L298內(nèi)部的原理圖如下IN1：IN2：ENAOUT1OUT2OUT3OUT4°Y6V動(dòng)力電源f IN4IN3ENBOUT1與OUT2與小車的一個(gè)電機(jī)的正負(fù)極相連，OUT3與OUT4與小車的另一個(gè)電機(jī)的正負(fù)極相連，單片機(jī)通過(guò)控制IN1與IN2,IN3與IN4分

5、別控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。ENA與ENB分別控制兩個(gè)電機(jī)的使能。L298控制表IN1IN2ENA電機(jī)狀態(tài)xx0停止101順時(shí)針011逆時(shí)針001停止111停止注意：X表示狀態(tài)不 疋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊原理圖L298有兩路電源分別為邏輯電源和動(dòng)力電源，上圖中6V為邏輯電源，12V為動(dòng)力電源。J4接入邏輯電源，J6接入動(dòng)力電源，J1與J2分別為單片機(jī)控制兩個(gè)電機(jī)的輸入端，J3與J5分別與兩個(gè)電極的正 負(fù)極相連。ENA與ENB直接接入6V邏輯電源也就是說(shuō)兩個(gè)電機(jī)時(shí)刻 都工作在使能狀態(tài)，控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)只有通過(guò) J1與J2兩個(gè)接口。由于我們使用的電機(jī)是線圈式的，在從運(yùn)行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)和從順時(shí)針狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換

6、到逆時(shí)針狀態(tài)時(shí)會(huì)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(shí)候進(jìn)行泄流， 保護(hù)芯片的 安全。L298的PCB安裝圖(3) 簡(jiǎn)易控制模塊如圖焊接完成的電路板利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路實(shí)現(xiàn)小車的控制，設(shè)定電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的IN2=IN4=0 ；紅外模塊輸出0UT1QUT5)在未探測(cè)到軌跡時(shí)輸出高電平，控制電路輸出高 電平，IN1(IN3)=1 ,小車前行；當(dāng)有紅外對(duì)管探測(cè)到軌跡時(shí)，即 0UT1QUT5) 輸出低電平觸發(fā)信號(hào)，控制電路使得IN1(IN3)=0，小車左(右)轉(zhuǎn)，由于是暫 穩(wěn)態(tài)，所轉(zhuǎn)角度有限，避免超調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)小車的基本循跡功能。如圖：(4) 紅外循跡模塊的原理如圖焊接完成的

7、電路板Vcc在智能機(jī)器人小車勰頸是一體反射式紅外對(duì)管，所謂,65553固2定在一起:紅外OUT5 C丄收到的信號(hào)是發(fā)射管發(fā)出的紅 1外光經(jīng)過(guò)一體就是發(fā)射管和接受紅外OUT反射式的工作原理就是接收管接反射物的反射后得到的，所以使0.01uF用紅外對(duì)管進(jìn)行循跡時(shí)必須是白色地板加黑色引導(dǎo)條。下圖為紅外循跡電路的原理圖。上面電路由一組紅外對(duì)管、電位器、運(yùn)算放大器和電阻組成的，R1起到限流的作用，用來(lái)控制反光管發(fā)出紅外信號(hào)的強(qiáng)弱。接收管實(shí)際上 是一個(gè)光敏三極管基極的光電流經(jīng)過(guò)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(jìn)行比較。A1與電阻組成一個(gè)比較器。在有紅外 信號(hào)返回時(shí)OUT端輸出高電平，反之

8、輸出低電平。紅外循跡對(duì)管的安裝圖3 電路的安裝與調(diào)試負(fù)極如圖為四塊電路板連線示意圖接口電路連接方式:1、電源模塊連接:電源模塊與單片機(jī)連接：J4與電源+5v GND相連接，方塊為正。2、紅外模塊與電源模塊連接:1接電源模塊+5V 2接電源模塊對(duì)應(yīng)地3、紅外模塊與單片機(jī)連接：7針連接pl.O6針連接p1.15針連接p1.2 4針連接p1.33針連接p1.44、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電源模塊連接：+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(jī)驅(qū)動(dòng)與單片機(jī)連接：IN1與p2.0連接IN2與p2.1連接IN3

9、與p2.2連接IN4與p2.3連接（2）調(diào)試四塊電路板焊接完畢后進(jìn)行單個(gè)電路板的簡(jiǎn)單調(diào)試，調(diào)試了電源模塊與紅外循跡模塊，檢查了驅(qū)動(dòng)模塊的焊接情況。電源模塊電路板的焊接與調(diào)試均無(wú)問(wèn)題，驅(qū) 動(dòng)的焊接情況良好，只有紅外循跡模塊的調(diào)試有情況。只有紅外循跡模塊調(diào)試時(shí) 發(fā)光二極管不亮，后用烙鐵將電源接線柱重新焊接調(diào)試完成。整車調(diào)試：按圖將四塊電路板連線并安裝在小車上，接通電源，用紅外模塊上紅 外對(duì)管的工作與否觀察小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)， 當(dāng)兩只紅外對(duì)管都工作時(shí)，小車的雙電 機(jī)都運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)左紅外對(duì)管工作時(shí)，左電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)右紅外對(duì)管工作時(shí)，右電機(jī)運(yùn) 焊接過(guò)程及方法： 正式焊接前應(yīng)練習(xí)，掌握焊接方法后再正式焊接。 在焊接

10、前，烙鐵應(yīng)充分加熱，達(dá)到焊接的要求。 用內(nèi)含松香助焊劑的焊錫進(jìn)行焊接，焊接時(shí)錫量應(yīng)適中。 焊接時(shí)兩手各持烙鐵、焊錫，從兩側(cè)先后依次各以45度角接近所焊元器件管腳與焊盤(pán)銅箔交點(diǎn)處。待融化的焊錫均勻覆蓋焊盤(pán)和元件管腳后，撤 出焊錫并將烙鐵頭每次焊接時(shí)間在保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量短（5秒左右）。時(shí)間太長(zhǎng)，容易使焊盤(pán)銅箔脫落，時(shí)間太短，容易造成虛焊。沿管腳向上撤出。待焊點(diǎn)冷卻凝固后，剪掉多余的管腳引線。四心得體會(huì)、存在問(wèn)題和進(jìn)一步的改進(jìn)意見(jiàn)等通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)覺(jué)我學(xué)到了很多。從拿到課題到定稿，從理論到實(shí)踐，在短短的幾天時(shí)間里，翻閱資料，不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)， 而且學(xué)到 了很多在書(shū)本上所

11、沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我知道了只有理論是 遠(yuǎn)遠(yuǎn)行不通的，只有在理論與實(shí)踐相結(jié)合的前提下， 才能從中得出結(jié)論，才能真 正提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。通過(guò)這次實(shí)習(xí)，我學(xué)習(xí)并掌握了智能循跡小車的工作原理， 了解了智能循跡小車各個(gè)部分的工作方式。另外，我還學(xué)會(huì)了如何識(shí)別和使用常見(jiàn)的電子元器件，學(xué)會(huì)了電烙鐵的正確使用方法。雖然之前也進(jìn)行過(guò)課程設(shè)計(jì)焊接過(guò)電路板， 但沒(méi)有接觸過(guò)貼片焊接，在此次焊接的過(guò)程中學(xué)習(xí)了貼片焊機(jī)方法也發(fā)現(xiàn)了自己的焊接不足，會(huì)在今后的設(shè)計(jì)中改進(jìn)提高。五附錄1元件說(shuō)明(1)電阻:在本次課程設(shè)計(jì)中可以根據(jù)色差法對(duì) 11個(gè)電阻進(jìn)行分類。具體方法如下:棕紅橙黃綠藍(lán)1藍(lán)紫灰白黑小、金銀12345678905%10%電阻值計(jì)算方法：在實(shí)物電阻中，第一二種顏色所對(duì)應(yīng)的數(shù)字代表電阻值的前兩位數(shù)字，最后一種 顏色所