NANJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY自循迹小车电子综-合实训报告学 院：自动化学院专业班级：自动化141学生姓名学 号：指导教师：完成时间： 2016.5.26循迹小车各部分电路的设计原理（一）计时器电路主要由两个74LS160计数器，两个74LS47段数码管译 码器,一个74LS10以及两个数码管组成。秒脉冲的CP时钟信号同时接入两个 160计数器，同步计数。由于 从零开始计数，两个计数器的D0-D3都直接下拉接地。LD和MR端上拉接高电平，低位计数器的控制端ENTENP端上拉接高电平，高位计数器的控制端与低位的进 位端相接。Q0-Q3四个输出端通过四个限流电阻与 74LS47的输入端相接。同时，74LS47的七个输出端接 上拉电阻到高电平并接限流电阻与数码管相连。因为要显示从0-60的循环，将高位计数器的0110中两个1接与非门至复位端MR（一）、传感器电路传感器电路主要是由 RPR220芯片和电压比较器构成。开关闭合 时，意为有光被吸收，即为没有感应到黑线，三极管导通，输出 为低；开关断开时，意为没有光被吸收，即为感应到黑线，三极 管截止，输出为高。接在二极管上的85Q电阻的作用是限流，电位器起到可调控的功能，电压比较器是OC门，因此接10k Q的上拉电阻。（二）、占空比、秒脉冲电路占空比电路和秒脉冲电路主要由 555定时器组成，它含有两个电 压比较器，一个基本 RS触发器，一个放电开关 T,比较器的参 考电压由三只5KQ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较 器A1同相比较端和低电平比较器 A2的反相输入端的参考电平为三分之二VCC和三分之一 VCCA1和A2的输出端控制RS触发器 状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过三分之二 VCC时， 触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管 导通；当输入信号自2脚输入并低于三分之一 VCC时，触发器置 位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。 Rd非是复 位端，当其为 0 时， 555 输出低电平，平时该端开路或接 VCC。 震荡周期 T=tw1+tw2 0.7(R1+2R2)C震荡频率 f=1/T=1.43/(R1+2R2)C脉冲宽度与周 期 之比称为占空比 q， q 的计算如下：q=tw1/tw1+tw2 R1+R2/(R1+2R2)C因此，调节电位器 RV2可改变R1和R2,就可以实现调节脉冲的 占空比。同样调节电位器 RV3可改变R1,R2将震荡周期调至1s实现秒脉 冲。(三) 、控制电路控制电路的核心是74LS138译码器，三个输入端分别接三个传感器，4、5端接低电平6端上拉接高电平。同时输出端接 2、3、4 输入的与非门来实现。InputsOutputsEnabteSttKlG1G2Nof 1cBAYO123Y45Y6Y7XHX*XHHHHHHHHLXXXXHHHHHHHHHLLLLLHHHHHHHHLLLHHLHHHHHHHLLHLHHLHHHHHHLLHHHHHLHHHHHLHLLHHHHLHHHHLHLHHHHHHLHHHLHHLHHHHHHLHHLHHHHHHHHHH：L最终接出四个输出端，分别接 H桥的四个输入端，其真值表如下：0 0代表正转1 1代表停止1 0代表正转0 1代表反转传感器电机左传感器右传感器左电机右电机00正转正转01正转反转10反转正转11停止停止（四）、驱动电路U4-C驱动电路主要是H桥构架，一个H桥有两个PNP管和四个NPNf, 当左1右2导通，左2右1截止时，车轮正转，左 1右2截止， 左2右1导通时车轮反转。每组三极管接上拉电阻， 保护三极管 不被烧坏。二、仿真软件 Altium Designer 与 Protues 的熟悉并进行简 单电路的绘制。三、焊接的学习，并开始制作电路板，依次进行测试。（一）、熟悉电路板的构造，每一行的孔相连，分清横排的 电源线与地线。（二）、了解色环电阻的识别方法。每次接电阻时最好用万 用表确认。（三）、熟悉电烙铁焊接的操作，焊接时注意缺焊、漏焊等 情况出现。（四）、电路若出现问题， 用示波器或万用表一一排查电路， 检查导线的连接和电路是否与原理图连接正确。最后检查三 极管或是芯片是否被烧坏或存在故障。四、AD上PCB图的模拟并制作 PCB板。（一）、在AD上绘制电路，注意每个电路都要接插座作为输 出，不能悬空。（二）、将电路导入 PCB中，在顶层中摆放器件并在底层中 布线，做到线与线不交叉。（三）完成后打印在 A4 纸上验证，正确后打印，并通过热转 印机印到电路板中。（四）将腐蚀粉溶解在热水中，浸泡电路板约半个多小时， 用清水冲洗干净并用钢丝球擦拭，最后在节点处钻孔。五、连接小车并调试直到能完成循迹环跑。（一）、小车拼装完成后本组遇到的一些问题1、下地后开始自转。检查传感器电路与连接，最后得出是由于左传感器RPR220出现故障，更换后解决了该问题。2、传感器与地面的距离不宜过远或过于贴近地面，会导致传感器效果不佳。3、小车速度过快，导致在遇到黑线时由于惯性无法停下。 我们通过降低占空比和降低输入电压来减缓小车速度， 同时贴粗 黑线，解决了该问题。（二）、通过调试使小车能够顺利完成循迹跑，适当提高其 速度提高其性能。