摘要:本寻迹小车是以有机玻璃为车架,ATmage32L单片机为控制核心,加以直流电机、光电传感器和电源电路以及其他电路构成。系统由mage32通过IO口控制小车的前进后退以及转向。寻迹由RPR220型光电对管完成。

小车循迹路径示意图

小车从发车区出发,按照预定的行进路线,完成后自动回到库区。

关于我们

自动循迹小车由5个人组成的小组完成,小组成员有:古欣 朱岩 王智涌 原瑞花 喻巧群。

古欣

系统的总规划设计,底层驱动程序编写和调试,并参与了车体的设计,网页的制作。

朱岩

车体的设计,部分硬件的焊接,上层软件的编写。

王智涌

硬件总体设计,焊接工作。

原瑞花 喻巧群

论文编写,PPT制作,网站制作。

小组成员能力描述

古欣:网页设计(三剑客,PS,PHP),VB,Labview,AVR单片机,C语言。

朱岩:网页设计(PS,flash,JSP),C语言,AVR单片机,51单片机

王智涌:电路设计,Protel,Labview。

原瑞花 喻巧群:了解单片机编程和硬件设计,网页制作

车体设计

方案1:购买玩具电动车。购买的玩具电动车具有组装完整的车架车轮、电机及其驱动电路。但是一般的说来,玩具电动车具有如下缺点:首先,这种玩具电动车由于装配紧凑,使得各种所需传感器的安装十分不方便。其次,这种电动车一般都是前轮转向后轮驱动,不能适应该题目的方格地图,不能方便迅速的实现原地保持坐标转90度甚至180度的弯角。再次,玩具电动车的电机多为玩具直流电机,力矩小,空载转速快,负载性能差,不易调速。而且这种电动车一般都价格不菲。因此我们放弃了此方案。

方案2:自己制作电动车。经过反复考虑论证,我们制定了左右两轮分别驱动,后万向轮转向的方案。即左右轮分别用两个转速和力矩基本完全相同的直流电机进行驱动,车体尾部装一个万向轮。这样,当两个直流电机转向相反同时转速相同时就可以实现电动车的原地旋转,由此可以轻松的实现小车坐标不变的90度和180度的转弯。

在安装时我们保证两个驱动电机同轴。当小车前进时,左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳,可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移,后万向轮起支撑作用。
对于车架材料的选择,我们经过比较选择了有机玻璃。用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固,比铁制小车更轻便,美观。

综上考虑,我们选择了方案2。小车底盘如图1所示:

小车底盘

电机选择:

最初我们在东明电子市场上买了两个旧电机,有计数脉冲,如下图所示:

旧电机

花费了30元的旧电机

电机的计数端子输出的脉冲 电机产生的脉冲

经过实际比较,我们发现电机的轴太短,根本无法固定轮子,并且其中有一个电机的轴有缺陷,轴上有一个凹槽。最终不得不放弃使用这个电机而去西门从新买了两个新的减速电机,如下图:

新电机

电机的固定采用的是铝合金直角垫片加铁丝捆绑的方式,这样做非常牢固,但是看起来不是很美观。

轮子方案:

在选定电机后,我们买了一个万向轮,万向轮的高度减去电机的半径就是驱动轮的半径。

轮子是在工程训练中心用尼龙棒在车床上作出来的,当时我们还戏称我们的小车是“机电一体化”的产品。

轮子的截面图:

轮子的截面图

万向轮:

当小车前进时,左右两驱动轮与后万向轮形成了三点结构。这种结构使得小车在前进时比较平稳,可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。为了防止小车重心的偏移,后万向轮起支撑作用。并且可以轻松实现90度甚至180度原地转弯。

                     原文地址:http://www.avrvi.com/class/xiaoche/index.html