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51单片机小车制作思路

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ID:65608 发表于 2014-9-12 01:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 daliu 于 2014-9-12 01:56 编辑

这篇其实昨天就应该发了 ,各种原因今天才发。正好两天的东西放一起说。单片机小车制作第一步:画电路图。
首先是最小系统电路。振荡电路没啥好说的,就下面那样。不是说明白原理了,就是觉得实在没必要纠结于这类可以背下来的极简单的电路的原理。

复位电路倒是值得一说。复位分为上电复位和手动复位,下面的电路是我在网上找的一个比较好的(我倒是想自己设计来着,抓耳挠腮了半天也没弄出个所以然)。电路图中单片机RST引脚的电势和R1相等,单片机上电后,电容C3充电,电路接通,输入低电平,电容充电结束后,电路断开。手动复位时,按下S1,不含电容的电路接通,输入低电平,松开后输入停止,点位重新置高。

最小系统电路我觉得就到这了,然后是下载电路,这个我自己真心设计不出来了,于是“借鉴”了郭天祥书上的电路,如下。我现在稍有不解的是VCC口和VS+口并联之后为啥还要接地。


画电路画到这之后我才发现没画电源电路。。。。。然后,习惯性的用7805稳压。后面那排插针是备不时之需的,电源指示灯这么放也不知道会不会有影响,焊洞洞板的时候再慢慢来吧。


     再之后就是电机驱动电路,红笔画的那部分是为了防止电机启动的一瞬间的高电压导致单片机失电的情况发生。网上有很多比较复杂的电路,但是我觉得用不着,就自己弄了一个简单一点的。信号输入和信号输出很简单,IN口接单片机,OUT口接电机。之前不知道的就只是第1、15需要共同接地和VSS口是逻辑电压输入,需要接单片机的输入电源,还有使能端ENA和ENB置高电平时电机才有可能转,置低后电机肯定不转。                                                         

            
    还缺数码管显示电路和按键,但是我的AD库里没有四位共阴数码管的原理图,还得现画,那就是明天的事了。顺便截一张今天的全局图






这两天各种原因没来得及发,但是也没闲着,小车的电路图都画完了。

   上篇博文说了最小系统的振荡电路、复位电路,还说了基于MAX232的下载电路、基于L298N的直流电机驱动电路。这两天把数码管电路、红外避障传感器电路画出来了。因为是边学AD的原理图库的绘制一边画的,所以比较慢。关于AD原理图库的绘制过程,我会在另外写一篇AD学习笔记来记录,这里不再详细说明。
先从简单的说起:传感器电路
                                 
    因为红外传感器是买的现成的炮筒式红外传感器,红外接收也是买的现成的红外一体化接收管(图中的HS0038B SIP),所以这里的电路其实就是从单片机的引脚接出来几个插针和电源而已。稍难的地方在与如何用两个中断控制三个避障传感器+一个红外接收管,我目前的想法是吧他们做成类似矩阵键盘那样的电路,通过类似键盘扫描的方式来完成目标,没有任何实践基础和理论基础,目前还只是臆想阶段。但是可以预想,这必将加重处理器的负担,写代码的时候会有不少麻烦。
接着是可能略显复杂的数码管显示电路。





    上面的四位数码管原理图是我自己画的,有点难看,不过倒是也能将就着用。数码管型号是:共阴 5461。也有一位的数码管,大三的一位学长说一位的数码管更好用一些(这句话真绕口),下面我会附上一位数码管的控制电路图,其实没啥太大的区别。回归正题,数码管可说是最简单的显示工具,

没有之一,因为再我的印象中,连点阵屏都比这货复杂。
    说起数码管的控制,就不得不说段锁存和位锁存这俩概念。想当初看我单片机自带的教学视频的时候被这俩
东西给弄的死去活来的,听不懂啊。。。过后弄明白了才发现,丫不就是一个控制显示内容和在8位数码管的哪位
上显示吗,用不用说的那么复杂!
    既然是两种锁存方式,于是就需要两块74hc573锁存芯片,据说还有其他更好用的锁存芯片,但是我不知道。当然也是因为573被用的比较多,电路和程序方面坑能要比其他芯片更成熟,更容易得到技术支持。不要问我LE端口是干啥的,因为我也不知道。573的电路比较简单,D端接单片机端口,Q端接数码管。至于具体要怎么显示,写程序的时候再说吧。
    今天到这,上一张完整的全局图和一位数码管的电路图,明天开始进入编程阶段。




   对了,因为那5个独立按键的简单程度不亚于振荡电路,所以就不说了哈

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ID:65608 发表于 2014-9-12 01:55 | 显示全部楼层
今天小车制作正式进入编程阶段,下面是本应该一开始就上的预期功能列表。
一、避障。这个是最基础的。
二、可调速。这个多少有些鸡肋,因为按电路图搭起来的小车其实走的并不是很快,调速的效果可能不明显。
三、定时启动。此功能可能是这个小车最难的部分了,因为直接就是把郭天祥认为51已入门的标志——定时闹钟,当做其中的一部分。
四、红外遥控。听以前做过遥控小车的前辈们提起过,红外遥控的效果其实并不是很好,需要不停的按按键才能控制小车完成指定动作。所以我的目标不是做成市面上那种遥控小车,而是用红外遥控器发送一个指令然后小车执行一个特定的连贯动作,比如更改速度、启动、机械臂动等。以后有机会一定要做一个无线电的。
五、机械臂。这个纯属附加,可有可无。最后看情况而定。估摸就算是做也是那种最简单那的,一个舵机动一下然后回到原位的那种。
上面的五个功能单独拿出来其实都不是很难,但是一旦组合起来就麻烦了,单单是它们的代码的逻辑顺序就够我喝一壶的,所以我才会有把这套代码写成一个超轻量级的操作系统的想法。但是现在看来这样也不会轻松。一点一点来吧,反正一个假期呢,谁怕谁。
既然可以预见程序将会比较复杂,那么最好还是在下手写代码之前把它分成几个模块,根据我预期的小车功能,我的代码可以大致分为以下几个模块:
共阴数码管显示模块。可以用来显示自带时钟、和速度级别等。
PWM输出模块。用于电机调速、舵机控制。
电子时钟模块。用于实现小车定时启动。
红外避障模块。这个甚至可以说是所有代码里最简单的,说不定开学之后会把它做成超声波避障或热敏跟随。
总而言之,用到的东西都是比较基础的,可是应该也算是比较全面了。把这个小车做出来之后我51单片机的学习就算是正式告一段落。
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ID:66133 发表于 2014-9-13 15:55 | 显示全部楼层
嗯,挺好的,支持
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ID:29972 发表于 2014-11-20 17:34 | 显示全部楼层
正在做无线遥控小车,希望和楼主一起成功!
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ID:72138 发表于 2015-1-13 12:55 | 显示全部楼层
51黑论坛有你更精彩!!!
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ID:56903 发表于 2015-1-22 10:55 | 显示全部楼层

嗯,挺好的,支持
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ID:72577 发表于 2015-1-25 14:36 | 显示全部楼层
恩,我现在也开始做智能车了。
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ID:73671 发表于 2015-2-25 15:27 | 显示全部楼层
支持下LZ,希望作出自己满意的小车
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ID:73964 发表于 2015-2-28 13:55 | 显示全部楼层
不错

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ID:73964 发表于 2015-3-1 10:12 | 显示全部楼层
不错】
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ID:73463 发表于 2015-3-9 15:43 | 显示全部楼层
说的这么热闹你还没有做出来,一切都是0     
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ID:78387 发表于 2015-5-5 22:30 | 显示全部楼层
谢谢分享
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ID:95799 发表于 2015-11-14 22:52 | 显示全部楼层
zk 发表于 2014-11-20 17:34
正在做无线遥控小车,希望和楼主一起成功!

你好,你的小车也是无线电控制的吗?
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ID:29972 发表于 2016-1-7 19:51 | 显示全部楼层
是的,不过目前不太成功。
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ID:102465 发表于 2016-1-8 22:49 | 显示全部楼层
有成品么?
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ID:134692 发表于 2017-1-17 23:17 | 显示全部楼层
支持下LZ,希望作出自己满意的小车
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ID:164250 发表于 2017-2-20 11:21 来自手机 | 显示全部楼层
厉害了我的哥
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ID:166633 发表于 2017-2-25 20:42 | 显示全部楼层
学习了
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ID:169451 发表于 2017-3-9 18:03 | 显示全部楼层
有源代码吗?
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ID:171403 发表于 2017-3-16 23:27 来自手机 | 显示全部楼层
有pcb图吗?
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ID:171060 发表于 2017-3-22 11:35 来自手机 | 显示全部楼层
很详细,感谢分享
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