高寶生　程云霞

在第五、六屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽中，均出現(xiàn)了智能小車這種集光、機(jī)、電于一體的題目。在以往的智能小車制作中大多采用H型橋式電路驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，采用PWM方式控制。筆者將步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于小車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，取得了令人滿意的效果。本文具體介紹其硬件、軟件設(shè)計(jì)。

步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)及小車結(jié)構(gòu)

步進(jìn)電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩大、慣性小、響應(yīng)頻率高等優(yōu)點(diǎn)，因此具有瞬間起動(dòng)與急速停止的優(yōu)越特性。與其他驅(qū)動(dòng)元件相比，有明顯優(yōu)點(diǎn)：通常不需要反饋就能對位移或速度進(jìn)行精確控制；輸出的轉(zhuǎn)角或位移精度高，誤差不會(huì)積累，價(jià)格便宜。并且因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)是根據(jù)脈沖個(gè)數(shù)決定旋轉(zhuǎn)角度的，單片機(jī)只需記下脈沖個(gè)數(shù)就能計(jì)算出電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，從而計(jì)算出小車的行駛距離，省去了路程檢測模塊，簡化了設(shè)計(jì)。筆者利用從淘汰5英寸軟驅(qū)上拆下的步進(jìn)角為1.8°、四相步進(jìn)電機(jī)制作小車，利用凌陽SPCE061A單片機(jī)作為控制核心，動(dòng)作相當(dāng)精準(zhǔn)，循跡時(shí)紅外傳感器與黑線只留相當(dāng)小的裕度，小車可以基本沿弧線行走，不再是折線。小車結(jié)構(gòu)如圖1。