湖北轻工工职业技技术学院院单片机实实训报告告题目：基基于STTC899C522的智能能小车设设计姓名：刘刘 加加 象象学号：220111030021113专业：电电子信息息工程技技术指导老师师：何 伶 俐日期：220133-011-066信息工程程系电信信教研室室1目 录录引言2一整体方方案设计计31.1整整体方案案设计的的思路331.2整整体方案案的流程程图3二智能小小车系统统概况332.1恒恒压恒流流桥式22A驱动动芯片LL2988N32.2直直流电机机简介442.3显显示模块块的综合合概括66三模块方方案比较较与论证证：83.1电电机模块块的选择择83.2电电机驱动动模块的的选择883.3控控制器模模块的选选择8四系统硬硬件电路路设计1104.1显显示模块块的设计计104.2直直流电机机的驱动动模块111五软件的的简单介介绍1335.1KKeill的简介介135.2pprottuess的简介介135.3SSTC_ISPP_V4483的的简介114六结论117七致谢117参考文献献18附录一：实物图图19图1实物物图199图2实物物图200附录二：总程序序20第 1 页1湖北轻工职业技术学院引言随科学技技术的进进步，智智能化和和自动化化技术越越来越普普及，也也广泛应应用于机机器人玩玩具制造造领域，使使智能机机器人越越来越多多样化。智能机机器人是是一个多多种高新新技术的的集成体体，它融融合了机机械、电电子、传传感器、计算机机硬件、软件、人工智智能等许许多学科科的知识识，涉及及到当今今许多前前沿领域域的技术术。而随随着社会会的不断断发展，智智能设备备的不断断出现，无无线遥控控的运用用也越来来越广泛泛。无线线遥控器器由于控控制距离离远，抗抗干扰性性强，已已越来越越多的出出现在生生活的各各个方面面。本文文使用了了一款通通用的无无线遥控控电路，基基于STTC899C522作为控控制核心心，采用用专用编编码解码码电路，由由于其体体积小、功能强强大，因因此可非非常方便便的移植植到遥控控机器人人、遥控控小车上上等，并并实现远远距离控控制。在在早期，遥遥控小车车并不少少见，但但大多产产品制造造简单，实实现的功功能少，往往往只有有一些简简单的功功能，例例如左转转右转，前前进后退退等，大大多采用用红外控控制，外外加一些些复杂的的电路组组合而成成。遥控控小车的的使用者者针对的的是小孩孩子，但但笨重的的设备和和昂贵的的价格往往往让许许多小孩孩的甜美美梦想落落空。在在现在，用用单片机机进行无无线遥控控小车的的方案，利利用较少少的外设设实现了了基本的的功能。其较强强的抗干干扰性使使得该遥遥控器具具有很好好的通用用性其功功能也日日趋完善善。其中中包括防防撞防爆爆系统和和基本的的方向控控制，另另外在行行进中可可以尽享享柔美的的音乐，看看美丽的的灯光随随音律而而闪烁，让让孩子玩玩得更开开心！此此外，电电路的简简化，材材料的减减少使得得价格也也降低了了不少，真真的是物物美价廉廉，可以以为孩子子的童年年再添一一些笑语语。第 2 页1一 整体体方案设设计1.1整整体方案案设计的的思路 利用红红外线传传感器发发射和接接收信号号模块来来控制单单片机，让让单片机机翻译传传输指令令，从而而实现相相应的功功能。具具体的过过程如下下：四路路红外传传感器，每每一路发发射一个个信号，检检测接收收到的信信号，若若出现高高电平，则则说明该该方向前前方有障障碍物，则则单片机机控制电电机正转转和反转转，从而而实现绕绕开障碍碍物继续续前行。同时还还增加一一个无线线发射和和无线接接收模块块控制单单片机，让让单片机机翻译传传输指令令，从而而实现相相应的功功能。无无线发射射模块发发出指令令，无线线接收模模块接收收信号后后，传递递给单片片机，单单片机翻翻译接收收到信号号后，传传输给驱驱动电路路驱动电电机旋转转，从而而实现让让小车的的前进、后退、左转和和右转。1.2整整体方案案的流程程图基于单片片机STTC899C522整体设设计的智智能小车车，根据据原来设设计的思思路上画画出了相相对应的的流程路路，由于于是整体体结构图图，就只只是画出出了大致致的结构构流程，而而细节将将在后面面做出介介绍。图1整体体方案的的流程图图二 智能能小车系系统概况况2.1恒恒压恒流流桥式22A驱动动芯片LL2988NL2988是SGGS公司司的产品品，比较较常见的的是155脚Muultiiwattt封装装的L2298NN，内部部同样包包含4通通道逻辑辑驱动电电路。可可以方便便的驱动动两个直直流电机机，或一一个两相相步进电电机。LL2988N芯片片可以驱驱动两个个二相电电机，也也可以驱驱动一个个四相电电机，输输出电压压最高可可达500V，可可以直接接通过电电源来调调节输出出电压；可以直直接用单单片机的的IO口口提供信信号；而而且电路路简单，使使用比较较方便。L2988N可接接受标准准TTLL逻辑电电平信号号VSSS，VSSS可接接4557 V电压压。4脚脚VS接接电源电电压，VVS电压压范围VVIH为为25446 VV。输出出电流可可达25A，可可驱动电电感性负负载。11脚和115脚下下管的发发射极分分别单独独引出以以便接入入电流采采样电阻阻，形成成电流传传感信号号。L2298可可驱动22个电动动机，OOUT11，OUUT2和和OUTT3，OOUT44之间可可分别接接电动机机，本实实验装置置我们选选用驱动动一台电电动机。5，77，100，122脚接输输入控制制电平，控控制电机机的正反反转。EEnA，EEnB连连接控制制使能端端，控制制电机的的停转。表1是是L2998N功功能逻辑辑图。 In33，Inn4的逻逻辑图与与表1相相同。由由表1可可知EnnA为低低电平时时，输入入电平对对电机控控制起作作用，当当EnAA为高电电平，输输入电平平为一高高一低，电电机正或或反转。同为低低电平电电机停止止，同为为高电平平电机刹刹停。等等。图2单片片机利用用L2998控制制电机的的原理图图15脚是是输出电电流反馈馈引脚，其其它与LL2988相同。在通常常使用中中这两个个引脚也也可以直直接接地地。上图图是其与与51单单片机连连接的电电路图2.2直直流电机机简介2.2.1直流流电机的的应用电动机简简称电机机，是使使机械能能与电能能相互转转换的机机械，直直流电机机把直流流电能变变为机械械能。作作为机电电执行元元部件，直直流电机机内部有有一个闭闭合的主主磁路。主磁通通在主磁磁路中流流动，同同时与两两个电路路交联，其其中一个个电路是是用以产产生磁通通的，称称为激磁磁电路；另一个个电路是是用来传传递功率率的，称称为功率率回路或或电驱回回路。现现行的直直流电机机都是旋旋转电驱驱式，也也就是说说，激磁磁绕组及及其所包包围的铁铁芯组成成的磁极极为定子子，带换换向单元元的电驱驱绕组和和电驱铁铁芯结合合构成直直流电机机的转子子。直流电机机有以下下4方面面的优点点：1) 调速范围围广，且且易于平平滑调节节。2) 过载、启启动、制制动转矩矩大。3) 易于控制制，可靠靠性高。4) 调速时的的能量损损耗较小小。所以，在在调速要要求高的的场所，如如轧钢机机、轮船船推进器器、电机机、电气气铁道牵牵引、高高炉送料料、造纸纸、纺织织、拖动动、吊车车、挖掘掘机械、卷扬机机拖动等等方面，直直流电机机均得到到广泛的的应用。2.2.2直流流电机的的基本工工作原理理直流电机机工作原原理：当当电刷AA,B接接在电压压为U的的直流电电源上时时，若电电刷A是是正电位位，B是是负电位位，在NN极范围围内的导导体abb中的电电流是从从a流向向b，在在S极范范围内的的导体ccd中的的电流是是从c流流向d。载流导导体在磁磁场中要要受到电电磁力的的作用，因因此abb与cdd两导体体都受到到电磁力力的作用用。根据据磁场方方向和导导体中的的电流方方向，利利用电机机左手定定则判断断，abb边受力力的方向向是向左左的，而而cd边边则是向向右的。由于磁磁场是均均匀的，导导体中流流过的又又是相同同的电流流，所以以ab边边和cdd边所受受电磁力力的大小小相等。这样，线线圈上就就受到了了电磁力力的作用用而按逆逆时针转转动。当当线圈转转到磁极极的中性性面上时时，线圈圈中的电电流等于于零，电电磁力等等于零，但但是由于于惯性的的作用，线线圈继续续转动。线圈转转过半周周之后，虽虽然abb与cdd的位置置调换了了，abb边转到到S极范范围内，ccd边转转到N极极范围内内，但是是由于换换向片和和电刷的的作用，转转到N极极下的ccd边中中电流方方向也变变了，是是从d流流向c，在在s极下下的abb边中的的电流则则是从bb流向aa。因此此电磁力力的方向向仍然不不变，线线圈仍然然受力按按逆时针针方向转转动。可可见，分分别处在在N,SS极范围围内的导导体中电电流方向向总是不不变的，因因此线圈圈两个边边的受力力方向也也不变，这这样线圈圈就可以以按照受受力方向向不停地地旋转，通通过齿轮轮或皮带带等机构构的传动动，便可可以带动动其他机机械工作作。从以上分分析可以以看到，要要使线圈圈按照一一定的方方向旋转转，关键键问题是是当导体体从一个个磁极范范围转到到另一个个异性磁磁极范围围时（也也就是导导体经过过中性面面后），导导体中电电流的方方向也要要同时改改变，换换向器和和电刷就就是完成成这一任任务的装装置。在在直流电电机中，换换向器和和电刷把把输入的的直流电电变为线线圈中的的交流电电。可见见，换向向器和电电刷是直直流电机机中不可可缺少的的关键部部件。当然，在在实际的的直流电电机中，不不只有一一个线圈圈，而是是有许多多线圈牢牢固地嵌嵌在转子子铁芯槽槽中，当当导体中中通过电电流在磁磁场中因因受力而而转动时时，就带带动整个个转子旋旋转，这这就是直直流电机机的基本本工作原原理。2.2.3直流流电机的的参数转矩-电电机得以以旋转的的力矩，单单位为m或或Nmm。转矩系数数-电机机所产生生转矩的的比例系系数，一一般表示示每安培培电驱电电流所产产生的转转矩大小小。摩擦转矩矩-电刷刷、轴承承、换向向单元等等因摩擦擦而引起起的转矩矩损失。启动转矩矩-电机机启动时时所产生生的旋转转力矩。转速-电电机旋转转的速度度，工程程单位为为r/mmin，即即转每分分。在国国际单位位制中为为radd/s，即即弧度每每秒。电枢电阻阻-电枢枢内部的的电阻，在在有刷电电机里一一般包括括电刷与与换向器器之间的的接触电电阻，由由于电阻阻中流过过电流时时会发热热，因此此总希望望电枢电电阻尽量量小。电枢电感感-因为为电枢绕绕组由金金属线圈圈构成，必必然存在在电感，从从改善电电机运行行性能的的角度来来说，电电枢电感感越小越越好。电气时间间常数-电枢电电流从零零开始达达到稳定定值的663.22%时所所经历的的时间。测定电电气时间间常数时时，电机机应处于于堵转的的状态并并施加阶阶跃性质质的驱动动电压。工程上上，常常常利用电电动机转转子的转转动惯量量J、电电枢电阻阻Ra、电机反反电动势势系数KKe和转转矩系数数Kt求求出机械械时间常常数：1-11转动惯量量-具有有质量的的物体维维持其固固有运动动状态的的一种性性质。反电动势势系数-电机旋旋转时，电电枢绕组组内部切切割磁力力线所感感应的电电动势相相对于转转速的比比例系数数，也称称发电系系数或感感应电动动势系数数。功率密度度-电机机每单位位质量所所能获得得的输出出功率值值。功率率密度越越大，电电机的有有效材料