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發布時間: 2024-10-10 10:34
正文摘要:由于本論壇禁止直接求程序,禁止伸手黨,所以向大家請教一下大致的實現方法與思路,理清頭緒后我自己來寫程序去實現,謝謝大家 求指導一下這個設計 |
電子繪圖小車系統設計思路 1. 系統概述 該系統主要由以下部分組成: 小車平臺: 包含電機、車輪、滑軌、筆架等,負責移動和繪畫。 控制系統: 采用單片機控制,負責接收用戶指令,控制電機運動,調節筆架高度,實現繪圖功能。 用戶接口: 通過按鍵、顯示屏或其他方式與用戶交互,選擇圖形、設置參數和控制小車。 2. 控制電路設計 2.1 單片機選擇 選擇一款合適的單片機,例如Arduino Uno,具備足夠的I/O口和處理能力。 2.2 電機驅動電路 選擇合適的電機驅動模塊,例如L298N電機驅動模塊,驅動小車電機,實現正反轉控制和速度調節。 將電機驅動模塊與單片機連接,通過單片機控制電機驅動模塊的信號,實現對電機的控制。 2.3 光電傳感器 使用光電傳感器監測小車行駛距離,通過單片機讀取光電傳感器的數據,計算小車移動距離。 將光電傳感器與單片機連接,使用中斷方式讀取傳感器信號,以提高響應速度和效率。 2.4 筆架設計 設計一個簡單的筆架,通過舵機控制筆架的升降,實現畫筆的抬起和放下。 將舵機與單片機連接,通過單片機控制舵機的轉動角度,實現對筆架的控制。 2.5 用戶接口 使用按鍵來選擇圖形類型,例如圓形、方形、矩形等。 使用數字按鍵或旋鈕來設置圖形參數,例如圓的半徑、方形的邊長、矩形的長寬等。 使用顯示屏來顯示用戶選擇和設置的參數信息,方便用戶進行操作。 3. 軟件設計 3.1 程序流程 初始化: 初始化單片機、電機驅動模塊、光電傳感器、舵機、按鍵、顯示屏等硬件設備。 用戶輸入: 通過按鍵選擇圖形類型和設置參數,并顯示在顯示屏上。 繪制圖形: 根據選擇的圖形類型和設置的參數,計算小車行駛路徑,并通過電機驅動模塊控制電機運動,通過舵機控制筆架升降,實現繪圖功能。 循環控制: 不斷循環執行步驟2和3,直到用戶停止繪圖。 3.2 代碼框架 // 定義引腳 const int motorA_pin1 = 12; const int motorA_pin2 = 13; const int motorB_pin1 = 11; const int motorB_pin2 = 10; const int sensorPin = 2; const int servoPin = 9; const int buttonPin = 7; // 定義變量 int shape = 0; // 圖形類型 0: 圓形,1: 方形,2: 矩形 int radius = 5; int sideLength = 5; int length = 10; int width = 5; unsigned long distance = 0; int direction = 1; // 運動方向,1: 正向, -1: 反向 // 初始化函數 void setup() { // 初始化串口 Serial.begin(9600); // 初始化電機驅動模塊 pinMode(motorA_pin1, OUTPUT); pinMode(motorA_pin2, OUTPUT); pinMode(motorB_pin1, OUTPUT); pinMode(motorB_pin2, OUTPUT); // 初始化光電傳感器 pinMode(sensorPin, INPUT); attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(sensorPin), sensorInterrupt, RISING); // 初始化舵機 pinMode(servoPin, OUTPUT); // 初始化按鍵 pinMode(buttonPin, INPUT); } // 主循環函數 void loop() { // 讀取按鍵輸入 if (digitalRead(buttonPin) == LOW) { // 處理按鍵事件,選擇圖形類型和設置參數 } // 根據圖形類型和參數,控制小車運動和筆架升降,實現繪圖功能 switch (shape) { case 0: // 繪制圓形 drawCircle(radius); break; case 1: // 繪制方形 drawSquare(sideLength); break; case 2: // 繪制矩形 drawRectangle(length, width); break; } } // 光電傳感器中斷函數 void sensorInterrupt() { distance += direction * 1; // 每次觸發中斷,計數值加或減1 } // 繪制圓形 void drawCircle(int radius) { // 控制電機運動,并根據距離和半徑計算運動時間 // 控制舵機升降,放下筆畫圓,再抬起筆 } // 繪制方形 void drawSquare(int sideLength) { // 控制電機運動,并根據距離和邊長計算運動時間 // 控制舵機升降,放下筆畫邊,再抬起筆 } // 繪制矩形 void drawRectangle(int length, int width) { // 控制電機運動,并根據距離、長和寬計算運動時間 // 控制舵機升降,放下筆畫邊,再抬起筆 } // 控制電機正轉 void motorForward() { // 設置電機驅動模塊的信號,實現電機正轉 } // 控制電機反轉 void motorBackward() { // 設置電機驅動模塊的信號,實現電機反轉 } // 設置電機速度 void setMotorSpeed(int speed) { // 設置電機驅動模塊的信號,實現電機速度調節 } // 控制舵機轉動 void setServoAngle(int angle) { // 設置舵機驅動信號,實現舵機角度控制 } 4. 注意事項 電機驅動模塊: 選擇合適的電機驅動模塊,確保其能驅動小車電機,并具有足夠的電流輸出能力。 傳感器精度: 光電傳感器精度會影響繪圖精度,選擇合適的傳感器,并進行校準。 筆架設計: 筆架設計應確保畫筆能穩定地接觸紙面,并能輕松升降。 代碼調試: 編寫程序時,需要仔細調試代碼,確保程序能正確執行,并根據實際情況進行調整。 5. 拓展 可以增加更多圖形類型,例如三角形、五角星等。 可以添加更高級的控制功能,例如軌跡規劃、自動避障等。 可以使用藍牙、WIFI等無線通信模塊,實現手機或電腦遠程控制繪圖小車。 6. 總結 以上是一個電子繪圖小車系統設計的思路和代碼框架,具體的實現細節需要根據實際情況進行調整。該系統可以幫助用戶學習單片機控制技術、電機驅動技術、傳感器應用等,并可以激發學生的創造力和動手能力。 |
這是帶碼盤的直流電機,不要想著復雜的pwm控制,就是用中斷數兩個輪子走的碼盤個數,計算各輪子走的距離,題的要求也是一筆畫,不用抬筆,把筆固定在電機附近的孔就好。另外建議電機驅動輪放前邊相對好走直線。 |
可以用51單片機設計,用L298驅動電機 |
簡單的話:兩個獨立的電機驅動加一個mcu控制定時器發送pwm波就行 |