移动机器人驱动电路设计与实现
[关键词:移动机器人,驱动电路] [热度 ]提示:此毕业设计论文完整版包含【论文】 作品编号:txgc0777,word全文:45页,合计:16000字 |
本驱动电路设计中选择相电压12V,相电流0.5A步进电机作为主要动力单元,设计结构包括:电源单元、下载电路单元、脉冲分配单元、光耦隔离单元、功率驱动单元与人机接口单元。电源部分是直接购买12V直流稳压电源,通过MC7805将其转换为5V直流稳定电压,分别为其它单元提供电压;脉冲分配单元是采用的AT89C51单片机,通过编程对功率驱动单元TA8435H芯片进行控制,以达到驱动步进电机的目的;光耦隔离部分的作用在于消除电机对单片机的干扰,可以起到保护作用;人机接口部分是采用的开关电路,通过开关的开和断以及程序的控制,实现对电机正反转及调速的控制。本驱动电路最终完成实现了步进电机的正反转及调速控制,从而达到了机器人的行走的控制。
课题来源和主要研究内容
设计题目为移动机器人驱动电路设计与实现。 主要研究内容是: 针对移动机器人的用途,和执行单元的特点,了解直流电机的相关知识,研究步进电机等的工作原理和驱动方法,设计功能相对完善的驱动电路。本设计做的是一个步进电机的细分驱动电路,步进电机选择相电压为12V,相电流为0.5A的。因此,在电源方面直接用12V的直流稳压电源,再通过MC7805将其转为5V,就能满足电源的要求。脉冲分配部分采用AT89C51单片机,功率驱动部分采用TA8435H芯片(能自动细分),另外,还在这两个部分之间加入了光耦隔离电路,起到保护作用。软件方面,采用C语言编程对TA8435H芯片进行控制,以实现对步进电机的行为控制。
第一章主要阐述了机器人发展的背景,电机驱动电路的发展现状以及电动机的分类情况。在这里只是对机器人的基础知识作了简要的介绍,在后面的章节里,将对设计方案、硬件、软件作较为详细的阐述。
在本设计当中,步进电机驱动需要由89C51单片机产生脉冲用于控制TA8435H驱动行为,而89C51将产生的脉冲,是由编写好的程序进行控制的。而将程序下载进入单片机时,需要下载电路,我选定的是74HC244芯片,以它为核心构建了一个下载电路
本设计中,采用对AT89C51单片机编程来实现对TA8435H芯片进行控制,以达到驱动步进电机的目的,其流程图如上所示。程序中,电机正反转的控制是通过PLU3端口外接开关电路来实现的,当开关闭合时,PLU3为高电平,单片机体测到高电平时,执行while循环,给CW端口输出高电平,使步进电机反转;当开关闭合时,PLU3为低电平,单片机体测到低电平时,执行while循环,给CW端口输出低电平,使步进电机正转。另外,电机模式控制是由硬件电路来实现的,即:开关电路来实现。
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