怎樣設(shè)計(jì)一臺(tái)基于單片機(jī)的智能裝載運(yùn)輸工程車

題目要求

設(shè)計(jì)一臺(tái)智能裝載運(yùn)輸工程車，要求能夾持物體，將物體從A地送往B地，同時(shí)車身搭載多款避障傳感器，能自己規(guī)劃線路，供電采用鋰電池供電，使用自己設(shè)計(jì)的車模，不得購(gòu)買成品。

題目分析

題目要求并不是很難，目前市面上有很多類似的避障小車，但是還沒有這種運(yùn)輸?shù)男≤?，尤其還需要夾物體，我們需要考慮到機(jī)械結(jié)構(gòu)，車體我打算使用鋁合金板打造，電機(jī)采用12V直流電機(jī)，扭矩大，電池采用3節(jié)18650鋰電池。

對(duì)于避障，采用多款傳感器，以達(dá)到題目要求。

總體設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方案首先是電池降壓讓單片機(jī)能以一個(gè)穩(wěn)定的電壓工作，同時(shí)單片機(jī)外圍集成了TTL下載器，方便我們調(diào)試的程序下載，單片機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制小車上下左右移動(dòng)，傳感器和攝像頭將避障的信息發(fā)給單片機(jī)做處理。

當(dāng)識(shí)別到可夾持物體單片機(jī)再控制舵機(jī)夾子夾住物體。

總體設(shè)計(jì)方案

原理圖設(shè)計(jì)

單片機(jī)電路

本系統(tǒng)采用的是STC的8A8K64S4A12單片機(jī)，編程簡(jiǎn)單，支持3.3V-5V供電。

貼片封裝，占板體積小，引腳功能強(qiáng)大。但由于STM32的價(jià)格太貴，我們?cè)赟TC和STM32之間選擇了STC的8A系列，功能并不比STM32的要差，支持國(guó)產(chǎn)！

物體檢測(cè)電路

物體檢測(cè)電路是利用了一個(gè)紅外發(fā)射管和一個(gè)光電三極管以及外圍比較電路，紅外發(fā)射管發(fā)出紅外不可見光，當(dāng)外部沒有物體時(shí)，紅外光發(fā)散出去，光電三極管不導(dǎo)通，當(dāng)物體遮擋時(shí)，光電三極管導(dǎo)通。

通過LM393做比較，輸出一個(gè)高電平，從而檢測(cè)是否有物體在前方，R5可調(diào)電阻的作用是調(diào)節(jié)靈敏度，防止誤觸。

外設(shè)電路

外設(shè)采用了超聲波測(cè)距，攝像頭循跡，以及夾子舵機(jī)接口，外設(shè)豐富，滿足多種要求。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用了4片RZ7899電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，控制4個(gè)輪子RZ7899 是一款 DC 雙向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路，它適用于玩具等類的電機(jī)驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)閥門電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電磁門鎖驅(qū)動(dòng)等。

它有兩個(gè)邏輯輸入端子用來控制電機(jī)前進(jìn)、后退及制動(dòng)。

該電路具有良好的抗干擾性，微小的待機(jī)電流、低的輸出內(nèi)阻，同時(shí)，他還具有內(nèi)置二極管能釋放感性負(fù)載的反向沖擊電流。