别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时，该脚接负载电源正极，实现续流作用。如果该脚接地，实际上就是达林顿管的集电极对地接通。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。参考电路接法引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。四硬件设计超声波发送接收电路步进电机驱动电路串口下载电路系统整体硬件电路系统图五软件设计设计思路本次设计软件部分主要包括测距壁障程序遥控参数设置程序显示程序定时器及相关中断程序。本次设计采用外部中断接收超声波信号，外部中断接收霍尔传感器信号测行驶路程，定时器结合外部中断为超声波发送接收计时进行测距，定时器用来产生信号控制小车转速，定时器为小车行驶计时。为了避免中断冲突造成处理，应该对些中断设为高优先级，且中断执行程序不应过长。为了提高壁障灵敏度，步进电机带动超声波探头进行度来回旋转，且对于占用时间的显示程序能少的应尽量少。遥控要能实现对小车左右轮控制定路程停止点调节定时停止及启动点调节，以及对壁障距离调节。步进电机带动探头旋转测距壁障流程图开始发送第个步进电机脉冲信号发射超声波信号延时读定时器值，计算障碍物距离，并记录到中比较，取得最小值以及对应值记为障碍物超过设定的距离，两轮全速行驶左半边左灯亮，左轮加速，右轮减速右灯亮，右轮减速，左轮加速右半边主程序流程图开始中断定时器以及口初始化步进电机带动探头旋转测距壁障是否有按下是否到定时定路程点小车停止步进电机停止是否到启动时间是否定时启动是否启动定时定路程停止步进电机停止小车停止计时停止右灯亮左灯亮按下,按下,按下按下按下按下小车启动计时启动步进电机启动小车启动计时开始步进停或按下系统总程序见附录六总结体会本次电子系统设计前期实现定时器控制输出编程，步进电机驱动控制，超声波发送接收模块设计后期画原理图和图，然后腐蚀焊接电路板最后程序整合及改善以及调试，同时发现调试出现的问题并寻找解决办法。经过不断的努力，提前完成了设计任务，并且各个预期功能基本实现。前期通过观看网上壁障小车相关视频，有了用步进电机带动超声波探头转动的构思。但是网上视频基本上都是超声波探头横着放的，我通过调试发现探头竖着放效果更好，准确度更高。遥控模块直接采用和，遥控发射模块按键后，接收模块对应输出高电平，没按键时输出低电平。这样可方便控制小车各种模式。整个系统设计进行了半个多月，主要在编程和调试上花了很长时间，从中积累了许多编程经验，同时提高了自己的编程能力。由于对单片机及液晶都比较熟悉，所以调试在这两模块问题不大。而对于电机驱动芯片和超声波模块以前都没接触过，因此调试时出现的问题较多，特别是超声波模块，网上相关资料对的脚电阻取值都在欧姆以下，而自己设计的超声波模块最少也要欧姆才能有效接收信号，否则小了会有自激信号。这个问题最后是在网站解决的，许多网友也遇到了同样的问题。这次的成功，极大地提高了自己电子设计的兴趣。同时，要感谢赖老师的多番指导和提供意见，以及电本班其他同学的帮助。七设计实物图八参考文献郭天祥新概念单片机语言教程电子工业出版社严桂兰语言程序设转圈个周期转度取数据地方。,秒,设计要求总体设计方案系统控制模块设计方案论证超声波壁障设计方案论证显示模块设计方案论证元器件介绍电机专用驱动芯片超声波接收芯片霍尔传感器达林顿驱动器系统硬件电路超声波发送接收电路步进电机驱动电路串口下载电路整体系统硬件电路系统图系统软件设计设计思路步进电机带动探头测距壁障流程图主程序流程图系统总程序总结与体会设计实物图参考文献附录设计要求自动壁障,且壁障距离可调测距精度为可遥控小车行驶可测小车行驶路程可以定时定路程控制小车停止或启动二设计方案系统控制模块设计方案论证方案采用单片机控制系统。单片机带有脉宽调制输出端口，可直接用来控制电机转速，且其运行速度是单片机的倍但其口少，即使是管脚的芯片也只有个，不够用时需要扩展口，比较麻烦。方案二采用单片机控制系统。主要是通用口多，般不需要扩展，而且控制指令简单。由于对系列单片机应用比较熟悉，且系统需要用到的口较多，而控制电机转速的信号用个定时器即可模拟。所以此次设计选择采用单片机来控制。超声波壁障设计方案论证方案采用多方向超声波测距分析来实现壁障。分别在小车的左中右三方向放置超声波探头，通过对三个方向超声波的测距数据分析对比确定障碍物位置，再通过调节小车左右电机转速差控制小车行驶方向实现壁障。方案二通过步进电机带动对超声波探头旋转进行各方向测距，将各方向测得数据通过单片机对比分析可得到障碍物方向，然后也是通过调节小车左右电机转速差控制小车行驶方向实现壁障。方案需要对的超声波探头，为了防止信号相互干扰各个超声波发送信号要相互间隔，显得繁杂，而且当障碍物与左右侧的超声波探头大于定角度时将不能接收到超声波信号，方案二通过度扫描可以很好地检测到各个方向的障碍物，障碍物判断更可靠，壁障效果更好。因此选用方案二设计。显示模块设计方案论证方案采用七段数码管显示相关数据。数码管显示具有高亮可视距离远寿命长的优点，但是位数码管只能显示位数据，要想同时显示多个数据，只能增加数码管数目来实现，而且数码管的布线繁杂，数目越多布线越困难。方案二采用液晶显示。液晶显示具有耗能少可同时显示数据多控制指令简单布线简单等优点。通过对比两种显示方案的优缺点，本次设计决定采用方案二。三元器件介绍电机专用驱动芯片是通标标准技术服务有限公司公司的产品，比较常见的是脚封装的，内部包含通道逻辑驱动电路。是种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准逻辑电平信号，可驱动以下的电机。其引脚排列如上图中所示。的引脚为，即逻辑供应电压。引脚为，即驱动部分输入电压。电压要求输入最小电压为，最大可达电压最大值也是，但经过我的实验，电压应该比电压高，否则有时会出现失控现象。它的引脚，为芯片输入到电动机的输出端，其中引脚和能控制两相电机，对于直流电动机，即可控制个电动机。同理，引脚和也可控制个直流电动机。引脚和脚为电动机的使能接线脚。引脚，为单片机输入到芯片的输入引脚。下表是其使能输入引脚和输出引脚的逻辑关系电机运行情况正转反转同同快速停止停止控制使能引脚或者就可以实现脉宽速度调整。脚和脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号，也可以直接接地。在可设计中就将它们直接接地。引脚为芯片的接地引脚，它与芯片的散热片连接在起。由于本芯片的工作电流比较大，发热量也比较大，所以在本芯片的散热片上又连接了块铝合金，以增大它的散热面积。该芯片的些参数如下逻辑部分输入电压驱动部分输入电压逻辑部分工作电流驱动部分工作电流最大耗散功率控制信号输入电平高电平，低电平工作温度驱动形式双路大功率桥驱动超声波接收芯片内部结构图管脚说明霍尔传感器端输出需要接上拉电阻。当有磁铁靠近时，霍尔传感器输出低电平。达林顿驱动器是大电流驱动阵列,多用于单片机智能仪表数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。输入电平，输出可达。是高耐压大电流达林顿陈列,由七个硅达林顿管组成。的每对达林顿都串联个的基极电阻,在的工作电压下它能与和电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器。具有电流增益高工作电压高温度范围宽带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。芯片引脚图芯片引脚介绍引脚脉冲输入端，端口对应个信号输出端。引脚脉冲输入端。引脚脉冲输入端。引脚脉冲输入端。引脚脉冲输入端。引脚脉冲输入端。引脚脉冲输入端。引脚接地。引脚该脚是内部个续流二极管负极的公共端，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时，该脚接负载电源正极，实现续流作用。如果该脚接地，实际上就是达林顿管的集电极对地接通。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。参考电路接法引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。引脚脉冲信号输出端，对应脚信号输入端。四硬件设计超声波发送接收电路步进电机驱动电路串口下载电路系统整体硬件电路系统图五软件设计设计思路本次设计软件部分主要包括测距壁障程序遥控参数设置程序显示程序定时器及相关中断程序。本次设计采用外部中断接收超声波信号，外部中断接收霍尔传感器信号测行驶路程，定时器结合外部中断为超声波发送接收计时进行测距，定时器用来产生信号控制小车转速，定时器为小车行驶计时。为了避免中断冲突造成处理，应该对些中断设为高优先级，且中断执行程序不应过长。为了提高壁障灵敏度，步进电机带动超声波探头进行度来回旋转，且对于占用时间的显示程序能少的应尽量少。遥控要能实现对小车左右轮控制定路程停止点调节定时停止及启动点调节，以及对壁障距离调节。步进电机带动探头旋转测距壁障流程图开始发送第个步进电机脉冲信号发射超声波信号延时读定时器值，计算障碍物距离，并记录到中比较，取得最小值以及对应值记为障碍物超过设定的距离，两轮全速行驶左半边左灯亮，左轮加速，右轮减速右灯亮，右轮减速，左轮加速右半边主程序流程图开始中断定时器以及口初始化步进电机带