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文檔簡介

1、 電子設計部QQ討論群831591754.3后輪電機的控制前面已經講過后輪電機有單片機通過驅動芯片進行驅動,那么對后輪電機的控制很顯然也就包括了方向和速度的控制。方向的控制很簡單,電路圖如圖3.14所示,前面說過電機和至單片機的的1234四個是一一對應的,其中12是一個通道,使能為ENA腳控制,高電平有效,34是第二個通道,使能由ENB控制。因此可以把電機接在12腳上(圖3.14中P5的12腳),因此如果接單片機的12腳分別接在51單片機的P1.0,P1.1兩腳如果在程序中令P1.0=1;P1.1=0;電機正轉,則P1.0=0;P1.1=1;電機反轉,而如果在程序中對P1.0或1.1腳產生一個

2、PWM波來控制,那么不同的占空比就會讓電機具有不同的速度。對于電機的調速控制有以下兩點說明:應注意選擇合適的控制頻率,過高可能導致電機不轉,頻率過低可能使電機間歇性轉動。使用不同占空比的PWM波控制電機時有時雖然在空轉的情況下電機速度降低但是同時帶負載的情況會嚴重降低,所以在以往的比賽中經常出現有的小車在轉彎時出現跑不動的情況,因此應注意選擇頻率和占空比。4.4程序總體的設計對于簡單的智能小車程序設計來說一般都采用查詢的方式,即先查詢光電管的狀態,然后根據光電管的狀態選擇舵機的控制信號,控制舵機轉過一定角度,同時控制后輪的轉速變化。具體是設計各有不同如簡單的if語句輪流判斷或者switch語句

3、都可以實現類似的功能,因此程序的一般結構為:頭文件全局變量定義中斷服務函數主函數端口定時器設置死循環查詢光電管狀態設定舵機轉過角度設定后輪轉動方向和速度雖然一般程序的結構大致如此,但是還是有很多可以優化的地方,如簡單的查詢方式效率過低,可以將光電管可能的狀態,舵機PWM波的值,后輪PWM的值三者設為三個長度相同的對應數組,這樣就可以以for循環查詢的方式將將三者對應起來,提高了效率,同時還可以拓展可能出現的情況。具體的程序我認為絕非三言兩語能夠總結的也不是一時半會能夠學會的,在這里我只能提供一個方向和大致的思路,真正完善的程序設計還是要建立在大量實踐的基礎之上。4.5程序設計的發揮與拓展前面已

4、經說過程序設計的思路,在硬件設計中也講過測速模塊的設計,因此在程序設計中我還是將它放在發揮與拓展的部分中,對于測速一般有兩種方式,實際上著兩種方式還是建立在對定時器的靈活使用之上,一種是定時計數,即在規定的時間內計數測速模塊采集到的脈沖次數,二是定數計時,即計數到一定的次數時去計算所用的時間,無論哪種方法一般都是兩個定時器配合使用,即一個計數,一個計時。說完測速,下面想說的是算法的優化,也許這個小車過于簡單,還談不上什么算法不算法的,但是仍然有很多技巧值得我們去學習區摸索。在控制方面最簡單的一點估計就不用我多說了轉彎減速,直道加速,這是小車最基本的部分,而如果配合測速模塊這一點又有很多可以設計

5、的地方,在不同的速度情況下遇到轉彎采取什么樣的處理方式又有所不同。舉個例子,我見過一個設計,他的轉彎設計為剎車的方式,所謂剎車就是直接讓電機倒轉一定時間再恢復即可起到剎車的效果。這一點也算是一個小小的發揮,對于長直道加速后的一個急轉彎這一招很有效,小車甚至能夠以一個很漂亮的擺尾轉過去,但是當遇到一個半圓形車道時就出現了小車不停剎車的狀況,這一點就是在設計上不夠完善。因此在做類似的發揮設計時應當尤其注意。除此之外還有在光電管狀態判別上的優化,因為小車的運行情況相對來說比較惡劣,因此在程序設計時還要充分考慮到各種可能出現的情況并在程序中加以限制或過濾,只有這樣小車才能有一個平穩的運行效果。對于發揮

6、我只講那么多,剩下的肯定還有很多我所沒有注意到或被我給遺漏的,這就要大家發揮自己的聰明才智去發揮去拓展了。第五章因為這是遇到問題最多的一個環節,調試也有很多技巧,也是一項硬功對于很多人來說調試時很讓人痛苦的意見事情,因為這是遇到問題最多的一個環節,調試也有很多技巧,也是一項硬功謂調試就是發現問題、解決問題、改進優化的一個過程,夫,因此有必要好好鍛煉一下。5.1測試與調試步驟當所有的硬件工作完成后,在開始軟件設計知識就要開始相關的測試于調試了,對于小車的整體來說測試要按照模塊來進行,一般我認為應分為以下幾個步驟:首先測試電源的工作情況,各個模塊能否得到良好供電。光電管安裝完成后按照第三章中的方法

7、依次測試每個光電管的電壓變化情況,完成后根據測試數據調節電位器選擇合適的參考電壓然后依次測量比較器或運放的輸出端有無根據檢測到黑線的情況產生相應的電平變化,若沒有則檢查相應的電路和元件好壞,測試成功后進行下一步。檢查單片機能否正常的燒寫程序和工作。用單片機產生不同占空比的信號控制舵機進行轉角測試,找出小車轉向的參考點和對應的PWM設置參數。測試后輪電機的工作情況,并試驗在不同頻率和占空比的情況下電機的驅動能力,記錄相應的參數。將光電管和舵機聯合,編寫程序測試轉向情況。編寫測試程序讓小車初步運行。反復測試各參數變化對小車的影響,找出最有配置。對小車運行過程中各種可能出現的情況進行測試,發現問題、找出解決方法。整理數據,優化算法和程序設計。5.2部分注意事項在測試階段應為便于測試可以自行搭建一些輔助

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