级可单电源工作低偏置电流最大每封装含四个运算放大器。具有内部补偿的功能。共模范围扩展到负电源行业标准的引脚排列输入端具有静电保护功能避障传感部分这部分较为简单就是用到个光电传感器，这是种集发射与接收于体的光电传感器。主要用于障碍物的检测。对障碍物的感应距离可以根据要求通过后部旋钮进行调节。该传感器具有探测距离远受可见光干扰小价格便宜易于装配使用方便等特点可以广泛应用于机器人避障流水线计件等众多场合。声音传感部分声音传感部分采用了个驻极体和三极管的两级放大组成，驻极体外观如右图所示焊锡边分小块的接，另接地。三极管用到了，也可用，的，不管哪种，其封装都是如图有所示。传感信号处理部分信号处理部分是采用了单片机，如，都可以，我们处理的数据很少，所以种任意的都可以，其封装管脚也相同，我们以为例说明是种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能位微处理器，俗称单片机。是种带字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除次。该器件采用高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能位和闪烁存储器组合在单个芯片中，的是种高效微控制器，是它的种精简版本。单片机为很多嵌入式控制系统提供了种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示主要特性与兼容字节可编程闪烁存储器寿命写擦循环数据保留时间年全静态工作三级程序存储器锁定位内部可编程线两个位定时器计数器个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路注控制输出部分做驱动最好都接上拉电阻控制输出部分主要就是电机的控制，在这里我们采用了个电机驱动芯片下面是资料整体原理图由于是分块板制作的，所以分成传感检测部分，和控制部分。传感部分控制部分第三章系统硬件设计传感部分的设计传感部分包括大部分寻迹部利用电路绘图软件例如画出电路原理图。写出软件流程图，利用编程软件例如编写编绎程序。利用电路仿真软件例如结合编程软件进行硬件电路联合仿真。根据电路原理图和元器件的尺寸大小利用电路绘图软件例如设计制板。安装元器件焊接功能电路并结合软件程序实现整机联调。指导教师评语建议成绩指导教师教研组评定意见评定成绩负责人时间年月日科学技术学院工程训练报告题目基于系列单片机的音乐智能寻迹避障小车的设计与控制学科部系信息学科部专业班级电子信息工程级班学号学生姓名章良若要图联系方式为指导教师罗小青彭岚峰起讫日期基于系列单片机的音乐智能寻迹避障小车的设计与控制专业电子信息工程学号学生姓名章良指导教师罗小青彭岚峰摘要在日常生活中人们，电子产品和人的生活密不可分，我们接触的电子产品有像平常用的手机电脑相机等高端的电子产品也有像平常用的通电器，收音机等低端的电子产品有智能的电子产品，也有非智能的电子产品。电子产品的总类是很多的，而在众多电子产品中有些带简单的智能控制的往往用到些小芯片如单片机和些传感类的器件如光耦元件红外避障器等。本次工程训练我们就将采用系列的单片机和光耦器件和红外避障器为主要的器件来制作音乐智能寻迹避障小车的控制电路，通过训练来达到对课本知识的更深认识和运用。目录第章音乐智能寻迹避障小车的概述音乐智能寻迹避障小车工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„音乐智能寻迹避障小车的目的要求技术指标及训练任务„„„„„„„„„„„„第二章设计方案的选择和确定方案的主要组成部分及整体原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第三章系统硬件设计传感部分的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„控制部分的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第四章系统的软件设计流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„程序清单„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第五章性能测试与分析传感板传感信号的测量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„控制板测量„„„„„„„运行完之后能伴随音乐翩翩起舞演示。小车外观包装优美电路设计制作焊接等工艺精良软件程序可读性强。可扩展其它功能。实训任务根据技术指标，提出可行性方案，经分析比较选出符合功能和性能要求的实际方案。利用电路绘图软件例如画出电路原理图。写出软件流程图，利用编程软件例如编写编绎程序。利用电路仿真软件例如结合编程软件进行硬件电路联合仿真。根据电路原理图和元器件的尺寸大小利用电路绘图软件例如设计制板。安装元器件焊接功能电路并结合软件程序实现整机联调。第二章设计方案的选择和确定方案的主要组成部分及整体原理图要做音乐智能寻迹避障小车可以有很多的方案，但各种方案都是模型相似的，无非就是在些传感器上或局部小电路上不同而已，由于实训的材料是固定的，所以就由所有器件设定个方案。寻迹传感部分该部分包括信号来源部分及信号简易处理部分，信号来源是红外发射与接收，在这里我们用到的是。信号简易处理部分用到个和个来处理是种体化反射型光电探测器，其发射是个砷化镓红外发光二极管，而接收是个高灵敏度，硅平面光电三极管，主要应用在游戏机，复印机和办公自动化等设备中。特点避障传感部分声音传感部分传感信号处理部分控制信号输出部分寻迹传感部分内部包括有两个独立的高增益内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。的封装形式有塑封引线双列直插式和贴片式。特性内部频率补偿直流电压增益高约单位增益频带宽约电源电压范围宽单电源双电源低功耗电流，适合于电池供电低输入偏流低输入失调电压和失调电流共模输入电压范围宽，包括接地差模输入电压范围宽，等于电源电压范围输出电压摆幅大至系列器件为价格便宜的带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有些显著优点。该四放大器可以工作在低到伏或者高到伏的电源下，静态电流为的静态电流的五分之。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。每组运算放大器可用图所示的符号来表示，它有个引出脚，其中为两个信号输入端，„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„小车跑道测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第章音乐智能寻迹避障小车的概述音乐智能寻迹避障小车工作原理所谓寻迹是在个白色的塑料泡沫板上的宽左右的有黑色电工胶布做成的椭圆轨道上寻黑线。避障是在小车在轨道上寻迹是当发现前方有障碍物时采取定的操作，避免碰撞，在这里是停车。音乐是只在启动左转右转停车前方有障碍倒退时可以放出小车本身有的语音信号，在这里是从过但单片机发送解码来控制。智能控制也是由单片机来实现的。寻迹寻迹是通过红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。红外探测器探测距离有限，般最大不应超过。避障避障是通过光电传感器来实现的，它可以通传感器上面的旋钮来控制障碍物感应距离，但范围是有限制的，但这里用到的的感应距离在到之间。音乐音乐采用小车自带的音乐。智能控制智能控制是采用单片机来处理所收集的信号，在由设定的来控制电路，从而达到智能控制。音乐智能寻迹避障小车的目的要求技术指标及训练任务目的要求学生通过基于系列单片机的音乐智能寻迹避障小车的设计与控制实训，除了加深和巩固学生课程理论学习之外，更重要的是加强实践拓展应用，让学生了解基于系列单片机的开发和运用的个整体开发流程，包括在训练中要求学生能够自己根据性能指标和功能要求掌握硬件电路的设计和制作元器件的选用和安装软件的编写和调试，同时学会硬件仿真软件仿真和整机联调，其中最关键的两部分硬件电路设计与制作和控制软件的编写以及调试，使得准产品最后达到技术指标的要求。技术指标音乐智能寻迹小车需基于系列单片机进行开发和设计。能实现在椭圆轨道形轨道，太极图形轨道等多种规则黑线轨道上寻迹运行，并还可以实现在任意黑线轨道上运行。至少两种方式启动是通过掌声口声等其它声音启动二是能通过检测到黑线后自行启动等其它。实现仿真实小车的声音和车灯效果小车前进时有真车前进声音和车灯效果，小车左拐弯时有真车左拐弯声音和车灯效果，小车右拐弯时时有真车右拐弯声音和车灯效果，小车后退时有真车后退声音和车灯效果，小车遇到障碍物时有真车鸣喇叭声音和车灯效果并自动绕开障碍物前行。小车寻迹避遇到障碍物停车，鸣放喇叭停止偏左应右转并右转演示停止偏左应右转并右转演示停止偏左应右转并右转演示停止基本居中前进并前进演示停止偏左应右转并右转演示停止检测有时正常，为了稳定修正时屏蔽了声音信号。速度速度控制是在小车可以稳定在跑道演示时去调节波来提高速度。直行在小车检测到较小的黑线偏转时小车应能及时修正行进路线，使小车行进稳定，不会左右摆动。转弯当检测前方要转向时，观察转向是否正常，是否通过连贯。倒车当小车跑出跑道时，应倒车回到跑道上，继续寻迹前进。音乐小车启动，转向，倒车灯都会有相应的音乐提示，观察是否正常。实训体会从过这次训练，我们复习了课本知识，也在实训中学会了去运用课本知识，比如，模电，数电等基础知识，还有复习了单片机的相关知识。在此之间我们还学会了用简单的去编写单片机程序，也掌握了些特殊传感器运放等的使用方法及