標(biāo)題: 制作PC串口控制的移動(dòng)小車 [打印本頁(yè)]
作者: hutians    時(shí)間: 2015-2-10 17:17
標(biāo)題: 制作PC串口控制的移動(dòng)小車

         來(lái)源于：冰雪網(wǎng)絡(luò)科技
         小這樣的場(chǎng)景：一個(gè)電腦天才做在電腦旁，在黑色的背景下輸入綠色的字符："open the door"，房間的門(mén)就自動(dòng)打開(kāi)了；若是輸入"Lighten the light",屋內(nèi)的燈便會(huì)自動(dòng)打開(kāi)。。。這一切對(duì)于我來(lái)說(shuō)太神奇了，自己也做一個(gè)全數(shù)字化控制的房間也成了我兒時(shí)的夢(mèng)想。上個(gè)學(xué)期學(xué)完了數(shù)電，模電，這 個(gè)學(xué)期又上了單片機(jī)，終于對(duì)于電子知識(shí)有了個(gè)大概的了解，于是又重新拾起兒時(shí)的夢(mèng)想�？墒�，具體做點(diǎn)什么呢？電腦控制的燈泡？RS232 + MCU51 + 繼電器 就行了，可是感覺(jué)好像不怎么好玩，于是最終思考下來(lái)，選擇了做一個(gè)電腦控制的小車。

正文（寫(xiě)在車子成功運(yùn)行的激動(dòng)時(shí)刻）：

流程圖：


VB程序界面：





附上小車的玉照：

側(cè)視圖：


前視圖：


電機(jī)+輪子：


兩個(gè)L298：


串口通訊及LED：



注：
1。由于我以前購(gòu)買過(guò)一套51學(xué)習(xí)板，故51主板，MAX232，LED均采用現(xiàn)成模塊。
2。此車為有線版，我計(jì)劃有時(shí)間的話將其改為無(wú)線版，擬采用NRF401。
3。本VB程序不能正確地接收單片機(jī)返回的數(shù)據(jù)（已經(jīng)確定單片機(jī)能夠正確的反饋數(shù)據(jù)）；另外，本VB程序存在間歇性無(wú)法正確關(guān)閉串口的問(wèn)題。期待高手指點(diǎn)。
4。希望高手能夠給與指點(diǎn)，也希望我的文章能夠給一些新手帶來(lái)一些幫助。歡迎拍磚。


附：做車子的坎坷經(jīng)歷

當(dāng) 主題選定后，我想怎樣對(duì)小車進(jìn)行精確的控制呢？這時(shí)我想到了用繼電器來(lái)控制直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，可是我猜想延時(shí)應(yīng)該會(huì)有些大。當(dāng)然后來(lái)我才知道有 PWM（Pulse Width Modulation脈沖寬度調(diào)節(jié)）這個(gè)東西，呵呵。這個(gè)時(shí)候有個(gè)同學(xué)告訴了我有一種電機(jī)叫做步進(jìn)電機(jī)，可以精確控制，每給一個(gè)脈沖它才走一步。之后我便 上網(wǎng)查找了些步進(jìn)電機(jī)的資料，基本上搞清楚了步進(jìn)電機(jī)的工作原理。
在這里我必須向大家推薦兩個(gè)網(wǎng)頁(yè)，他們對(duì)于我了解步進(jìn)電機(jī)起到了極大的幫助：

在選擇步進(jìn)電機(jī)的功率放大芯片時(shí)，因?yàn)閾?jù)說(shuō)用三極管等便宜器件進(jìn)行放大時(shí)由于相同器件的個(gè)體差異比較大，容易造成不穩(wěn)定，最終選擇了用L298作為步進(jìn)電機(jī)的功率放大芯片。

PC 的數(shù)據(jù)發(fā)送由于不要求速率，但要求通訊的距離，于是便選擇了串口。串口的編程的問(wèn)題我想了幾種方法，一個(gè)是自己編寫(xiě)API，另一個(gè)是調(diào)用 MicroSoft的MSComm組件，或是干脆練習(xí)一下這個(gè)學(xué)期微機(jī)原理學(xué)過(guò)的匯編語(yǔ)言，用MASM寫(xiě)算了。后來(lái)還是決定用最容易實(shí)現(xiàn)的方法，調(diào)用 MSComm組件。在編寫(xiě)這個(gè)VB程序的時(shí)候，我參考了葉帆源碼，在此以示感謝。

構(gòu)思完成后便是去買器件了，這期間可是問(wèn)題多多。首先是找遍了西安終于在電子大樓找到了一個(gè)有賣步進(jìn)電機(jī)的地方，傻傻的認(rèn)為0.1kg.cm的力矩能夠帶的動(dòng)車子。
電機(jī)如圖：



自己做的輪子由兩部分組成，第一部分，一個(gè)四驅(qū)車的輪子：



第二部分，在模型店買到的專業(yè)飛機(jī)模型用輪（中間部分被我挖去，用以裝入四驅(qū)車的輪子）：



兩者結(jié)合起來(lái)構(gòu)成最終的輪子：



當(dāng)時(shí)想采用電腦機(jī)箱上的泡沫作為車體，如圖：



電機(jī)在車體上放置的位置，如圖：



把輪子安裝到車子上后，如圖：



后來(lái)發(fā)現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題多多：
1。泡沫車體的剛度太差，加上負(fù)重后車輪會(huì)歪曲；
2。電機(jī)的扭矩不夠，想找齒輪組卻找了很久也找不到

后 來(lái)事實(shí)證明上圖那個(gè)25BY步進(jìn)電機(jī)的扭矩實(shí)在太小，于是便想找減速的步進(jìn)電機(jī)，可是無(wú)奈找了很久也沒(méi)有找到便宜的。無(wú)奈之下，還是只好去郵購(gòu)了兩個(gè)馬力 稍微大一點(diǎn)的步進(jìn)電機(jī)，加上輪子（自己做實(shí)在太麻煩）一共還是花了100元（在西安買的話可能得200呢），心疼啊。。。不過(guò)這樣一來(lái)，自己就可以不用再 去找輪子和齒輪組了，的確簡(jiǎn)單了不少。（當(dāng)初我還不知道有PWM這個(gè)東西，并且認(rèn)為減速電機(jī)的慣性會(huì)很大不能精確控制，但后面我才知道這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。 呵呵，早知道，買幾個(gè)減速電機(jī)來(lái)做可能就節(jié)約money了。而且不會(huì)出現(xiàn)在車子馬力不足的問(wèn)題）

電機(jī)和輪子買完以后我便開(kāi)始思考如何固定的問(wèn)題，這時(shí)候我想到了用自己以前買的51學(xué)習(xí)套件上的一塊大板子來(lái)當(dāng)車體（后來(lái)才知道這東西就是專門(mén)用來(lái)當(dāng)機(jī)器人底板的），如圖：



固定電機(jī)的時(shí)候，我想用我曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)的一種有側(cè)孔的銅柱，可是又是找遍西安沒(méi)有找到（有個(gè)老板告訴我如果我要1000個(gè)以上可以為我訂做，呵呵）。正當(dāng)我為如何固定電機(jī)感到煩惱的時(shí)候，突然想到了用尼龍?jiān)鷰г囋嚕Y(jié)果一試，效果還真不錯(cuò)。如圖：



后來(lái)發(fā)現(xiàn)加上電機(jī)以后板子前后方向有些彎曲，于是又再加了一根前后方向銅柱固定板子，如圖：



做到這個(gè)程度，我找了不知道多久的萬(wàn)向輪也突然跳進(jìn)了我的視野，原來(lái)西安西門(mén)附近的機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)有賣（本來(lái)我都打算用兩個(gè)軸承自己來(lái)做一個(gè)萬(wàn)向輪的了）。把萬(wàn)向輪固定在車板上后，如圖：



這些東西都做好后的小車底部圖：



至此，車子的機(jī)械部分已經(jīng)完全做完，我也舒了一口氣�；叵肫鹱鰴C(jī)械部分的經(jīng)歷，真是太痛苦了，為了買點(diǎn)東西，不知道跑了多少地方。。。我想我是學(xué)電子的，應(yīng)該把主要的精力放在研究電路、程序上啊。呵呵。

其 后便是做電路了，由于電路較為簡(jiǎn)單，并且我已經(jīng)有了一個(gè)51試驗(yàn)板，故只買了一個(gè)面包板將兩個(gè)L298焊了上去。當(dāng)然最關(guān)鍵的是程序了，這一部分我到?jīng)]有 感覺(jué)到多少困難，很快就做完了。只是直到現(xiàn)在我的VB程序還是有在上面提到的反饋信息接收的問(wèn)題（SendData總等于1），我也找不到錯(cuò)誤在哪,并且 串口的關(guān)閉也間歇性的出現(xiàn)問(wèn)題，再次希望高人幫我指點(diǎn)一下。 并且，新買的步進(jìn)電機(jī)動(dòng)力還是有些偏小，整車我用的銅柱固定，也加大了車子的重量（早知道就用鋁柱了）。

此車我計(jì)劃改成無(wú)線版，以后我還想加入尋跡功能（用紅外傳感器）。其實(shí)我最想做的是無(wú)線視頻車，在車子上放一個(gè)攝像頭，高速的無(wú)線傳過(guò)來(lái)，我在PC上控制，呵呵。不過(guò)這些東西我現(xiàn)在都不太懂，而且我猜東西也應(yīng)該挺貴。我想我等1月份考研以后來(lái)做吧。。

這 就是我的PC串口控制的小車的全部了，呵呵，我的處女電子制作。就我自己而言，我現(xiàn)在覺(jué)得親手做點(diǎn)東西確實(shí)能夠極大的提高自己的綜合水平，無(wú)論是動(dòng)手能力 還是理論水準(zhǔn)。在校的電子類大學(xué)生確實(shí)應(yīng)該做點(diǎn)東西。還有就是如果有示波器和車床那將會(huì)是多么完美的事情啊，呵呵。。。
  


作者: KK咯了了    時(shí)間: 2015-5-5 22:24
謝謝分享
作者: mop1208    時(shí)間: 2015-7-4 15:41
程序有嗎能發(fā)給我嗎 mop1208@163.com 多謝



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