自循迹小车电子综合实训报告

自循迹小车电子综合实训汇报学院自动化学院专业班级数控卓越班141学生姓名裴希学号指导教师陈国军、张津杨完毕时间.

12.15的功能和使用措施b.三极管8050和8550首先先简介一下三极管的I管脚的辨别措施鉴定基极用万用表或挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电RX100RX1k阻值当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触此外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接日勺那个电极即为基极这时，要注意万用表表笔的极性，假如红表笔接日勺是基极b Ibo黑表笔分别接在其他两极时，测得日勺阻值都较小，则可鉴定被测管子为型三极管；假如黑表PNP笔接的是基极红表笔分别接触其他两极时，测得日勺阻值较小，则被测三极管为型管如b,NPN8050o鉴定三极管集电极C和发射极e以PNP型三极管为例，将万用表置于RX100或RX1K挡，红表笔基极b,用黑表笔分别接触此外两个管脚时，所测得欧I两个电阻值会是一种大某些，一种小某些在阻值小时一次测量中，黑表笔所接管脚为集电极；在阻值较大的一次测量中，黑表笔所接管脚为发射极由测量得知8050为NPN,8550为PNP,三极管的放大条件为发射极正偏集电极反偏，其他三极管详细知识在模拟电子技术都已学过，在此不再反复赘述驱动电路单个驱动原理图如下图所示电路分析此电路为H桥构造，当左侧Q4导通，右侧Q3截止时，电流由Q2通过电机流向Q5从而使电机正转，反之当左侧Q4截止，右侧Q3导通时，电流由Q1通过电机流向Q6从而使电机反转，因此在当控制模块的I控制信号过来就可以使电机正转反转，从而到达使小车可以循迹而四个反向接在三极管集电极和发射极的I二极管的J作用是保护三级管不被击穿，由于当电机转动时，里面的绕组相称于电感，在断电之后仍旧会向外放电，一瞬间产生的电流很也许会击穿三级管，此时反接日勺的二极管则起到引流的作用，将电机产生的电流引走从而保护了三级管加在电机两端日勺电容的作用则为减小电机转动时产生的干扰信号.计数显示电路5在本电路中需要使用到的I芯片有74LS

160、74LS

47.NE555以及共阳极数码管下面对这几种芯片进行简朴的功能简介a.74LS1608421BCD编码器异步清零端为低电平时，不管时钟端信号状态怎样，都可以完毕清零功能的预置是同步的当/MR1CP160置入控制器为低电平时，在上升沿作用下，输出端与数据输入端一致对于当/PE CPQ0-Q3P0-P374160,CP由低至高跳变或跳变前，假如计数器控制端、为高电平，则应防止由低至高电平的跳变，而CEP CET/PE74LS160无此种限制日勺计数是同步的靠同步加在四个触发器上而实现的160J,CP I功能如图所示b.74LS47芯片该芯片为驱动数码管显示的芯片，下面为其功能表由其功能表可以看出该芯片输出为低电平有效，因此我们选择时时共阳极的数码管需要注意的是,在与共阳极数码管相连接时需要加限流电阻来保护数码管，以免数码管烧74LS47坏C.共阳极数码管共阳极数码管是指八段数码管的八段发光二极管的阳极（正极）都连在一起,阳极对应的I各段分别控制，如右图所示计数显示电路原理图如下图所示电路分析

（二）74LS160的两个CP端所有接入由秒脉冲产生的脉冲信号，个位日勺进位端接到十位的使能端使其进位，由60的8421BCD码可以懂得当十位欧IQ

1、Q2同步为一时我们应当使之置零因此QI、Q2接与非门到十位的MR端使之清零

（三）此外，控制电路在检测到三条黑线时Y7时输出信号接到个位的使能端可以使计数器保持

（四）分开调试

（1）.检测电路与否和预期的功能相符合;

（2）.若电路存在问题检测措施a.检测电路与否虚焊，将万用表扭到蜂鸣档，用黑红表笔依次在焊接处点测，检测蜂鸣器与否响起，若响起则阐明电路没有虚焊

（五）b.检测芯片与否接高电平和地，假如没有接则电路自然会出现问题检测措施，使用示波器的measure功能，测电压峰峰值，将表笔接地端接地，测量端点在待测端，观测示波器示数

（六）c.按照proteus仿真图仿真过程出现的电平变化，依次在示波器上测试，与否与仿真过程一致

（七）组装调试、将分块调试成功的I五个电路模块，按照设计连接在一起，并且在直流电源箱，在实地上进行循迹碰到详细的问题详细分析一般前面分块没有问题时电路，在组装之后只会碰到速度太快，传感器检测到时信号传播速度较为缓慢,此时可以调整占空比调整转速和传感器日勺三极管集电极电阻调整传感器的I敏感程度

五、实习感悟通过实习，我们小组完毕了循迹小车，在制作的过程中我们学会怎样进行团体合作和交流沟通，不能一种人单打独斗，要一起研究问题此外，通过实习，我们将学到日勺数电模电知识进行了一次详细的整合使用,对于还没学到时数电的内容也进行了提前日勺预习，这对于之后H勺数电课程有良好的增进作用在本次实习，我初步学会了怎样设计电子电路，以及怎样将设计思想付诸现实，在设计制作过程中会碰到诸多诸多的问题，通过处理碰到的问题，我基础的掌握了处理问题的一般措施对于电子电路设计的两个有关软件proteus和AD也初步的学会了怎样制作电路图，将电路图进行仿真，怎样将电路的AD原理图制成PCB电路板总之，在本次的实习中我收获诸多感谢学校给我们提供这样一次实习的机会、实习目的

1.能熟悉的I使用Altium Designer软件画出试验原理图以及PCB图;

2.能使用Proteus软件实现电路的仿真，并且找出仿真失败的原因;

3.加深对数字电路以及模拟电路日勺理解，更好的掌握学过的理论知识;4,通过实习，培养自独立处理问题实际问题的能力;

5.掌握电子电路的一般设计措施，为后来日勺工作打下基础;

6.可以进行良好的团体合作，培养团体协作和沟通能力;

7.掌握循迹小车的设计措施;

8.掌握基本的焊接电路口勺措施

二、基本功能小车可以在检测到黑线日勺状况下自动绕着黑线走，在三个传感器同步检测到黑线时停止系统概述为如下所示:计数器J秒脉冲

三、设计的详细实现

（一）单元电路设计（仿真）分析.电源电路（）1原理图如下所示GND该电路使用到芯片〃芯片勺功能为稳定输出电压，使输出不发生明显的波动,以至a.7805805H于影响到他的输出端的稳定，常常用于电子制作方面由于电子电路内部尚有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、以便,并且价格廉价b.而在7805的两侧分别用了两个电容这两个电容是用来抵御外界的J干扰和电源内部产生的干扰

（2）c.此外为了防止电机转动带来的干扰，我们使用两个7805稳压电源电路，一种给电机以鼓励，此外的一种电源电路用来给电机以外日勺电路板块鼓励

（3）e.而两个电源之间也不能让其互相产生干扰，因此需要在两个7805输出之间加一种电感用来隔离两个输出端产生的干扰，让电路区I输出愈加的稳定,传感电路（）4功能简介a.RPR220传感电路中我们使用的传感器为为光电传感器，从内部构造图可以看出，J RPR220,RPR22O光电传感器就是由左边的红外发射二极管和右这时红外接受管练成，说白了就是把红外收发管封装在一起而已在检测到光线时三极管导通，未检测到光线时，三极管截止功能简介b.LM339在本电路中还需要使用另一种芯片为该芯片为类似于增益不可调的运算放大器每个LM339,比较器有两个输入端和一种输出端两个输入端一种称为同相输入端，用“+”表达，另一种称为反相输入端，用表达用作比较两个电压时，任意一种输入端加一种固定电压做参照电压（也称为门限电平，它可选择输入共模范围的任何一点），另一端加一种待比较的信号电压当“+”LM339端电压高于端时，输出管截止，相称于输出端开路当端电压高于“+”端时，输出管饱和，相称于输出端接低电位两个输入端电压差异不小于就能保证输出能从一种状态可靠地转换到另10mV一种状态，因此,把用在弱信号检测等场所是比较理想的LM339电路原理图如下所示:

1.2端日勺红外二极管发出红外光，经白纸（黑色会吸取光线，无反射）反射回来给34端的（红外接受管接受，当接受到红外线，则34导通，常用电路如下1）当检测到黑线时，此时也就是红外接受管没有接受到反射回来的红外光，34时红外接受三极管截止，则在RPR220的3管脚输出一种电压若检测到时是白线则3脚没有电压输出2）LM339是一种四电压比较器，一种芯片有四个比较器，由于我们不也许只用一种光电传感器去寻迹，至少要三个光电器件，因此用339比较器可以减少成本和电路的复杂度比较器的5脚是一种基准电压，提议用可变电阻器W1调到

2.5V,再与4脚的（电压（既是RPR220a13脚输出口勺电压）比较整个电路的工作过程）3

（5）若检测到黑线，刚RPR220日勺3脚输出一种电压与基准电压比较，若RPR220的I3脚的电压比基准电压大，则LM339的J2脚就输出一种低电平相反检测不到黑线，则LM339的I2脚就输出一种高电平这样控制电路的74LS138就可以“看”到黑线了

（6）根据计算，要提高光电传感器的敏捷度（重要是光电传感器离黑线的距离），光电传感器的接受管的电流不能太大，本人提议R2=30K为好控制以及电机占空比电路（）

7.在控制电路中，小车将传感器检测到的信号传播到74LS138三线到八线译码器，然后通过一系列时与非门再与占空比输出信号相与传播到驱动电路即可完毕控制，在论述该电路之前我们需要先理解一74LS138芯片，以及555芯片的基本知识a.74LS1383—8译码器

①当一种选通端E1为高电平，另两个选通端/E2和/E3为低电平时，可将地址端AO、Al.A2时二进制编码在Y0至Y7对应日勺输出端以低电平译出例如:A2A1A0=110时，则Y6输出端输出低电平信号

②运用E

1.E2和E3可级联扩展成24线译码器；若外接一种反相器还可级联扩展成32线译码器DM74LS138InputsOutputsEnable SelectG2Notel CB AYO Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7G1X HX X X H H H H H H H HX XH HLX XH H H H H HH L L L L L H H H H H H H图即为H LLL H H L H H H H H HH H H H H H HL LLL H HLS138H LL H H HHH L HHHHLH L H L HHHHLHHHH LHLHHHHHHLHH能表HLHHLHHHHHHLHHLHHHHHHHHHHLb.555定期器功能简介555定期器的功能重要由两个比较器决定两个比较器日勺输出电压控制RS触发器和放电管的状态在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3,C2日勺反相输入端的I电压为VCC/3若触发输入端TR的I电压不不小于VCC/3,则比较器C2欧I输出为0,可使RS触发器置1,使输出端0UT=l假如阈值输入端TH的电压不小于2VCC/3,同步TR端的J电压不小于VCC/3,则ci口勺输出为0,C2的输出为1,可将RS触发器置0,使输出为低电平高触发端低触发端放电管功能有零y而TH TRV0TV导通直接清零0XX0左图即为保持上一状态保持上一状态101X截止置11011555定期器的截止置10011导通清零1110功能表输出高电平时间:T=Rl+R2Cln2输出低电平时T=R2Cln2振荡周期T=Rl+2R2Cln2输出方波占空比为KJ占空比电路原理图如图所示:控制及占空比电路原理图如下图所示:电路分析由事先设计好日勺真值表我们可以接好138芯片的引脚,真值表如输出图所示输入左电机右电机左传感器中传感器右传感器左右左右00010100011001010101001110011000110101011011001101110000到黑线时输出为高电平“1”，当传感器检查到非黑线时输出为低电平“0”a.在驱动电路模块，我们结合模电知识，在查手册和计.驱动电路4算中算出各个参数日勺适合值首先我们先简介一下各个器件。