内容发布更新时间 : 2024/12/22 17:04:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
沈阳航空航天大学课程设计说明书 第3章 各模块功能介绍
L298各引脚功能，如下表3.1所示。
表3.1 封装引脚及功能
引脚 1、15 2、3 4 5、7 6、11 8 9 10、12 13、14 SEN1、SEN2 1Y1、1Y2 VS IN1、IN2 EN1、EN2 GND VSS IN3、IN4 2Y1、2Y2 功能 分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以接地 输出端，与对应输入端（IN1、IN2）同逻辑 驱动电压，最小值需比输入的低电平电压高2.5V 输入端，TTL电平兼容 使能端，低电平禁止输出 地 逻辑电源，4.5-7V 输入端，TTL电平兼容 输出端，与对应输入端（IN3、IN4）同逻辑 驱动电机的运行，I/O端口状态与电机制动对照表，如下表3.2所示。
表3.2 I/O端口状态与电机制动对照表
IN1 1 0 1 0 X IN2 0 1 1 0 X IN3 1 0 1 0 X IN4 0 1 1 0 X EN1 1 1 1 1 0 EN2 1 1 1 1 0 转速 正转 反转 停止 停止 停止 3.3 电源模块
方案1：采用干电池组进行供电
采用四节干电池降压至5V后给单片机及其他各模块供电。但由于电机驱动需要比较大的电流，所以采用干电池供电使用的周期不能很长，实用性不太好。故放弃了这一方案。
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沈阳航空航天大学课程设计说明书 第3章 各模块功能介绍
方案2：采用可充电锂离子电池供电
采用可充电锂离子电池(2S)给电机驱动模块供电，其它采用锂离子电池经LM1117-5稳压后供电。2S锂离子电池不仅重量轻，而且供电的时间长而稳定，功率很足，况且该小车负重能力较好，所以采用此方案完全可行。故采用了此方案。 其原理图如下图所示：
图3.3 稳压模块原理图
3.4 主控模块
单片机我们选择了STC89C52作为主控芯片，课堂上我们学习的是8051单片机，但实际应用中现在我们是不会再用8051单片机了。学习8051单片机是学习一种方法，学习单片机的基本结构，指令。现在单片机种类繁多，各有各的优点，结合具体情况恰当选择单片机型号也是非常重要的，在此系统中采用STC89C52为主控模块芯片，选此芯片的理由是：
(1)与MCS-51单片机完全兼容：指令兼容，引脚兼容； (2)超强抗干扰能力：电源、I/O接口、时钟均有抗干扰措施； (3)高可靠性：
① 宽电压范围，不怕电源波动5V产品3.4V～6V，； ② 宽温度范围：－40℃～85℃； (4)超低功耗：
① 掉电模式典型功耗：≦1uA，可由外中断唤醒； ② 空闲模式典型功耗：2mA； ③ 正常工作典型功耗: 4 mA～7 mA； (5)可在线编程，节约投资；
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沈阳航空航天大学课程设计说明书 第3章 各模块功能介绍
(6)强驱动能力，无论灌电流还是拉电流，均优于MCS-51单片机； (7)高速度，最高晶振达到90MHZ;
(8)内部资源更丰富，与MCS-51单片机相比增加了： ① T2定时/计数器；
② 内部数据存储器RAM增加了1～8倍； ③ 自带A/D和PWM； ④ 有P4口； 其引脚图如下图3.4所示。
图3.4 单片机引脚图
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沈阳航空航天大学课程设计说明书 第4章 软件设计
第4章 软件设计
4.1 程序设计流程图
本设计系统软件采用模块化结构，由主程序﹑定时计数子程序、电机驱动子程序﹑中断子程序、算法子程序构成。在主程序中进行定时器的初始化，以及外部中断判断，当没有外部中断输入时T0定时器计数直到有外部中断输入时停止，此时调用距离计算子程序判断小车与障碍物距离是否小于80cm，若小于则减小PWM占空比使小车转弯，反之则正常行驶。主程序流程图如图4.1所示。
图4.1 主程序流程图
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沈阳航空航天大学课程设计说明书 第4章 软件设计
4.2 关键子程序设计
4.2.1 PWM产生原理及程序设计
随着科学技术的迅猛发展传统的模拟和数字电路已被大规模集成电路所取代，这就使得数字调制技术成为可能。目前，在该领域中大部分应用的是数字脉宽调制技术。电动机调速系统采用微机实现数字化控制，是电气传动发展的主要方向之一。采用微机控制后，整个调速系统实现全数字化，并且结构简单、可靠性高、操作维护方便,电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平，静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。下面主要介绍直流电机PWM调速系统的算法实现。 根据PWM控制的基本原理可知，一段时间内加在惯性负载两端的PWM脉冲与相等时间内冲量相等的直流电加在负载上的电压等效，那么如果在短时间T内脉冲宽度为t0,幅值为U，由图4.2可求得此时间内脉冲的等效直流电压为
0t0U(t)U
Tt图4.2 PWM脉冲
U0?t0t0?U??，若令，?即为占空比，则上式可化为：
TTU0???U(U为脉冲幅值)
若PWM脉冲为如图4.3所示周期性矩形脉冲，那么与此脉冲等效的直流电压的计算方法与上述相同，即
nt0?Ut0?UU0?????U （?为矩形脉冲占空比）
nTT
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