智慧型送餐小車系統設計
畢業設計現在已經進行到了中期階段，在過去的時間裡，通過不斷完善自己的設計思路，現在，本課題已取得了一些實質性的進展。首先是明確了本次設計的設計要求和整體方案，其次是對微控制器的開發和感測器的應用有了一定了解。現在，我將對畢業設計的進展情況做乙個階段性的總結，從而為以後的設計打下更堅實的基礎。
本次設計是通過對餐飲服務機械人的簡化設計而成的智慧型送餐小車，小車由微控制器作為處理器，加以直流電機、紅外感測器和電源電路以及其他電路構成，通過紅外線對管自動根據地面黑線循跡導航，實現送餐的功能。系統總體設計方案如圖1所示。
圖1 智慧型送餐小車原理框圖
按照系統設計的功能的要求，本系統主要由微控制器控制模組、電機驅動模組、循跡模組、壓力感測器模組、按鍵及顯示模組組成，輔以電源等其他必要的電路，具體原理框圖如圖1所示。
（1）循跡模組採用紅外發射管和接收管光電對管循跡感測器。紅外發射管發出紅外線，當發出的紅外線照射到白色的平面後反射，若紅外置收管能接收到反射回的光線則檢測出白線繼而輸出低電平，若接收不到發射管發出的光線則檢測出黑線繼而輸出高電平。
（2）電機驅動模組採用l298n作為電機驅動晶元。電機驅動一般採用h橋式驅動電路，l298n內部整合了h橋式驅動電路，具有高電壓、大電流、響應頻率高的全橋驅動晶元，一片l298n可以分別控制兩個直流電機，並且帶有控制使能端，還能夠通過接受微控制器的pwm來實現電機的轉速控制。
（3）按鍵及顯示模組主要包括4個按鍵和2個數碼管，按鍵主要用來簡單模擬點餐的餐桌，數碼管用來顯示對應的餐桌序號。
（4）壓力感測器模組使用電阻應變片壓力感測器，其工作原理是將電阻應變片貼上在彈性元件特定表面上，當托盤上的壓力發生變化時，會導致彈性元件應力的變化，進而引起電阻應變片電阻的變化。電阻的變化經電路處理後以電訊號的方式輸出。
（5）由於微控制器及l298n的工作電壓是5v，電機的驅動電壓是12v，電源模組將由12v的蓄電池及7805穩壓晶元構成。
2 已完成的內容
2.1 系統硬體設計
2.3.1 微控制器最小系統
89c55也屬於mcs-51系列微控制器，與89c51的差別僅僅是其程式儲存器（即rom）為20k，其它的都一樣。最高工作時鐘頻率為80mhz，器件相容標準mcs-51指令系統及80c51引腳結構，晶元內整合了通用8位**處理器和isp flash儲存單元，具有**系統可程式設計（isp）特性。微控制器最小系統如圖2所示。
圖2 微控制器最小系統
2.3.2 循跡模組
循跡光電感測器原理，就是利用黑線對紅外線不同的反射能力通過光敏二極體或光敏三極體，接收反射回的不同光強訊號，把不同光強轉換為電流訊號，最後通過電阻，轉換為微控制器可識別的高低電平。光電感測器實現循跡的基本電路如3所示。
圖3 循跡感測器原理圖
2.3.3 電機驅動模組
l298n內部包含4通道邏輯驅動電路。可以驅動兩個直流電機或驅動兩個二相電機，也可單獨驅動乙個四相電機，輸出電壓最高可達50v。直接通過電源來調節輸出電壓，直接通過微控制器的io埠提供訊號，使得電路簡單，使用更方便。
其原理圖如圖4所示。
圖4 電機驅動電路
2.3.4 壓力感測器模組
電阻應變片的電阻變化範圍很小，電橋電路搭建簡單，具有較高的精確度和靈敏度，因此通常採用電橋電路將應變片微小的電阻變化轉化為易測量的電壓或電流訊號，通過放大器放大作進一步的訊號處理。其原理圖如圖5所示。
圖5 應變片電橋電路
2.2 系統軟體流程設計
軟體流程圖如下圖所示，
圖6 軟體設計流程圖
3 遇到的問題與解決方法
3.1 壓力感測器的應用
經過多方面資料的查詢，本著低成本、簡單實用的原則，選擇使用電阻應變片壓力感測器。電橋電路搭建方便，而且靈敏度高，能夠滿足本系統設計的要求。
3.2 紅外感測器的排列方式
本系統的核心是循跡，利用循跡來引導小車到達使用者所指定的地點。通過紅外探頭對「t」型節點的判斷，然後mcu進行計數並判斷是否到達目標餐桌。因此感測器的排列方式非常重要。
感測器的布局一般有以下兩種：一字型布局，m型布局。為了使小車能夠檢測到「t」型節點，我們決定採用m型布局，而且相對於一字型布局來說，m型布局的前瞻性較好。
4 下一步的設計工作
可參考的往屆開題報告 3
哈爾濱師範大學 學士學位 開題報告 題目 labview在測試測量中的應用學生姓名 指導教師 肖鑫講師年級 2006 專業 計算機資訊工程與科學技術 2010年3月 課題 指導教師基於對現實生活中的測量的觀察，擬定的題目。課題研究的目的和意義 本課題的目的就是根據學校學科建設的需要構建乙個基於虛擬儀...
往屆考試重點
第九章農村典當與租賃 中國典當的主要業務種類 現代租賃的種類 現代租賃的特點 第十章農村信貸擔保體系 信用擔保的作用 擔保的方式，中國中小企業信用擔保業的現狀與特點 擔保合同的種類，中國中小企業信用擔保典型模式比較 現有涉農信用擔保機構的型別 中國中小企業信用擔保存在的問題及其對策 第十一章農村金融...
流程中期流程中期報告主持
重複1 3 4 特邀評委老師點評 最後讓我們有請今天的特邀評委老師老師給我們做點評，大家歡迎 尾聲今晚的曦源專案的中期報告就到此結束，感謝各位報告者的精彩報告，也感謝各位老師和同學的參與。請各位老師填寫完手中的評價表。今天報告會的結果我們會在本週內在bbs的fdurop版上發布，請大家關注。幾個友情...