-.z.電子工藝實習實驗報告院系：信息與通信工程學院：班級：**：教師：*丹丹郵電大學實習報告實習名稱電子工藝實習學院信息與通信工程學院學生**班級學號實習時間2015/7/6-2015/7/16實習地點主樓710實習容1.了解和掌握常用電子器件的類別、型號、規格、性能及簡單測量等電子工藝知識和技能〔7.6-7.7〕2.掌握手工焊接的工藝和技術()3.了解發光二級管交替閃爍電路(7.8)4.初步了解單片機相關知識及其開發環境()5.了解迷宮機器人的根本原理和焊接；進一步熟悉和掌握單片機的C51語言編程〔7.9-7.10〕6.整機調試〔7.13-7.15〕學生實習總結〔實習任務要求、實習題目的設計思路及詳細實現過程、本人在實習工程中的具體工作、實現功能及測試數據結果、遇到的問題及解決方法、心得體會和總結、參考文獻、局部算法源程序等〕實習成績評定遵照實習大綱并根據以下三方面按五級分制〔優秀、良好、中等、及格、不及格〕綜合評定成績：1、思想品德、實習態度、實習紀律等2、技術業務考核、筆試、口試、實際操作等3、實習報告、分析問題、解決問題的能力實習評語:實習成績:指導教師簽名：實習單位公章年月日任務要求此次實驗共有三個局部焊接練習，根本交替閃爍電路焊接和小車的制作與調試。學生要按照教師要求完成相關任務，并進展實驗的驗收。目的此次實驗旨在通過焊接小車與調試小車，鍛煉學生的綜合能力。其中包括：焊接能力練習，代碼編寫，和綜合調試等。通過此次實驗，學生應該掌握根本的焊接技術，電路調試技術和單片機開發的根本能力。三、實驗內容焊接1.1焊接的根本知識1.2焊接工具及其使用方法1.3焊接技巧及使用的焊接訓練2.簡單的發光二極管交替閃爍電路2.1電路原理2.2材料清單2.3焊接要求與實驗心得一、焊接要求先將電路布局規劃好，然后按照一定順序將電路分塊安裝，再后固定原件，最后用搭焊的方法焊接導線連接原件。二、焊接心得在進展這次焊接之前我們已經進展了兩天的焊接訓練，學習了根本的焊接方法和焊接技巧，所以在在進展焊接時并沒有遇到什么困難。但是焊接時由于把導線頭留的過長，對整體焊接產生了一定影響，好在我們組成員合作較好，趕在上午下課之前完成了焊接和驗收。通過這次焊接，我意識到焊接練習與實際焊接電路的區別，并且初步收獲了焊接電路的一些使用技巧。實際效果圖：正面：反面：3.迷宮小車的安裝與調試3.1分部原理圖3.2材料清單3.3方案設計傳感器：方案一、利用超聲波傳感器利用超聲波傳感器來探測障礙物的有無和距離，并根據距離做出相應的躲避動作。優點：探測精準，且可以設定不同的探測距離。缺點：價格較高，編程較復雜。方案二、利用紅外線傳感器利用紅外線接收頭來測定障礙的有無優點：方法簡單，易于分析缺點：精度偏低方案選擇：比擬以上方案，我們從各個方面考慮，紅外線可滿足根本的測量要求且價格廉價，易于分析，所以選定使用紅外線傳感器。3.4迷宮算法局部：目前主流的算法共有四種：靠左或者靠右算法一直沿左墻壁〔右墻壁〕走，左邊〔右邊〕有墻時一直沿左邊墻壁〔右墻壁〕前進，當左邊〔右邊〕沒有墻時左〔右〕轉，然后繼續靠左邊墻壁〔右墻壁〕運行。該算法用于最簡單的迷宮走法。如下圖，其中虛線表示小車前進的路線。弊端分析：按照該算法，小車在走第二遍迷宮的時候，可以一次性的走出迷宮，但是這條道路不一定是最短的道路；如果迷宮本身存在"孤島〞，則小車很有可能走不出迷宮。如圖：孤島示意圖靠前算法一直沿著前方道路前行(前方沒有任何障礙時一直前進)，當前邊沒有墻時判斷左邊，左邊沒墻左轉，左邊有墻則判斷右邊。然后重復該循環。該算法使用于最簡單的迷宮走法。〔此為優先左轉，假設先判斷右邊障礙則為優先右轉。算法流程：弊端分析：該算法只適用于簡單迷宮，且控制不容易操作。洪水〔泛洪〕算法使用256B額外內存，會大幅提高性能。該算法比一般迷宮算法的有效率高20～50倍。同時可以在內存中建立一個區域，與實際中的迷宮格數一一對應。在實際使用時算法并不太復雜。該額外內存區域稱為"浪頭〞，它將表達在內存區域的實際狀況中如圖9所示。當迷宮被淹沒的時候，一個波浪的前頭從目標格向外擴展。在內存區域中這種單元格是惟一需要處理的，當浪頭到達開場的單元格子，機器人已經被淹沒。通常來說，開場的單元格可以是任何一個格子。但是為了方便起見，把開場點設在迷宮的第一個單元格，終點任意。反過來也可以把出口放在第一個單元格，把開場點設在中間或希望的位置。一旦到達了起點即搜索完成，最短的路徑可以使機器老鼠移動到周圍的格子中數值比擬小的那個格子去，依次類推機器老鼠就能走到終點。算法分析：該算法理論上可以走任何迷宮，且具有記憶學習功能在第二次行走時可走最短路線。但是該算法對單片機要求較高，且對轉向控制具有較高要求。輔路算法在內存中建立一個區域與實際中的迷宮格數一一對應，并將所有走過的路進展記憶，如果發現前方是死胡同或走過的路就轉回前一個岔道口；在行走過程中遇岔道口默認靠左。因為有了記憶功能，就可以走第二遍算法分析：運用該算法可以走復雜的迷宮，不存在走不出來的問題。對單片機和編程的難度大大增高，不適合本次實驗的要求。方案確定：綜合比擬以上算法，我們發現靠左〔靠右〕算法可以滿足本次實驗要求，且對控制要求較低，所以我們選用靠左〔靠右〕算法。3.5迷宮車控制系統的綜合確定設計方案迷宮車由墻壁傳感器、單片機控制板、動力系統組成。控制電路主要由電機驅動電路，單片機接口電路，電源電路和傳感器電路組成。控制框圖如下圖。前方傳感器前方傳感器右方傳感器左方傳感器右方傳感器左方傳感器主控單元STC90C52主控單元STC90C52電機驅動L298N電機驅動L298N電源(1〕選用三個紅外線傳感器，通過發光二極管發出紅外線，假設有障礙物在前方，紅外線會被反射回來，被感光三極管接收，單片機程序對信號進展比擬處理，按設定的動作要求向后輪的兩個電機發出控制命令，控制小車行進。(2)電機驅動電路采用90C52單片機，通過L298N芯片來控制兩個驅動電機動作。90C52根據紅外傳感器對外界進展探測后反應回來的信號，選用靠右算法，判定迷宮車行進方向，分別向左右兩個驅動電機發出控制指令，該信號經L298N芯片驅動后，直接控制相應電機動作，使迷宮車按既定動作進展前進、后退、轉向。軟件設計〔靠右〕算法思路：直行開場直行開場無無前面有無障礙右面有無障礙前面有無障礙右面有無障礙有有無有后轉左轉無左面有無障礙有無有后轉左轉無左面有無障礙有右轉右轉完畢完畢轉向控制現在通用的轉向控制思路有兩種：1.一步到位2.逐步積累到相應角度。兩種方法各有利弊。在本次實驗中，一步到位的弊端在于對精度要求較高，不易調節，易撞墻；好處是轉向速度快，啟動快。采用積累的方法可以降低對精度的要求，且撞墻幾率小；但是這種方法轉向較慢，速度上處于劣勢。在此次實驗中，我們對兩種方法對進展了相應測試，經過比擬各個方面的優缺點，我們最終選擇一步到位的方法。雖然最后由于電量原因，小車屢次撞墻，時間大大增加；但小車都成功走出迷宮，結果在可承受的范圍內。外殼裝飾此次實驗，根據要求所有小車必須在有外觀的情況下走出迷宮。通過觀察小車外形及實際行走情況，我們確定的最終方案。首先，在小車上方固定一塊與電路板同樣大小的平面。然后在這個平面上就可以很方便地鋪裝各種裝飾，這種方法靈活度大，且固定牢靠。小車行走代碼：-.z.stop()//停頓{ IN1=0; IN2=0; IN3=0; IN4=0;}qianjin()//前進{ IN1=0; IN2=1; IN3=1; IN4=0;} houtui()//后退{IN1=1; IN2=0; IN3=0; IN4=1;} zuozhuan()//左轉{ IN1=0; IN2=1; IN3=0; IN4=1;}*************************************youzhuan()//右轉{ IN1=1; IN2=0; IN3=1; IN4=0; //Delay_ms(60);}round()//后轉{ IN1=1; IN2=0; IN3=1; IN4=0; //Delay_ms(120);}*************************************-.z.-.z.延時代碼：voidDelay_ms(uint*ms)//延時程序{ uinti,j; for(i=*ms;i>0;i--) for(j=115;j>0;j--); }光電檢測程序：while(1){ qianjin();if(you==1) { qianjin(); Delay_ms(200); stop(); Delay_ms(5); youzhuan(); Delay_ms(200); stop(); Delay_ms(5); qianjin(); Delay_ms(380); } else { if(zhong==1) { qianjin(); } else { if(zuo==0) { zuozhuan(); Delay_ms(200); stop(); Delay_ms(10); //qianjin(); //Delay_ms(50); } else { qianjin(); Delay_ms(200); stop(); Delay_ms(10); zuozhuan(); Delay_ms(190); stop(); Delay_ms(10); qianjin(); Delay_ms(410); } } }}-.z.3.6系統運行調試問題及解決方法：1.小車的外殼及輪子是純手工安裝的，精度不是很高，小車在行駛過程中不能一直走直線，很容易發生擦墻事故，影響小車走迷宮。我們使用兩種方法來解決問題。第一種方法是在落后的輪子上纏繞膠帶；第二種方法是通過更改小車的行走代碼。2.小車經常出現轉彎角度不夠或者轉過了的情況，需要通過屢次長期的現場調試，調整delay的參數進展效準。有時電量缺乏或者剛更換的新電池也會影響到小車的轉彎角度，需要仔細觀察控制小車的電量，及時更換電池。3.在調試的過程中，發現當前方有障礙時，由于電池放置位置使小車前面太重的原因，小車總是出現"點頭〞的現象，為克制這種現象，在小車的后面增加了裝飾物，在增加小車美觀度的同時盡量使全車的重量趨于平衡。實驗心得：在這次實驗中，代碼的編寫和調試主要由我完成，電路的焊接和外包裝的設計制作由我和韓晨陽同學共同完成。焊接時并沒有多大障礙，焊錯一個原件之后，簡單處理一下便解決了問題；不過由于焊盤太小，實際焊接時經常出現短路的情況，對于這種情況我們把洛鐵頭磨尖解決了問題。理論代碼編寫在此次實驗中也并不難，這主要是由于賽道簡單，所遇情況較少決定的；而且此次實驗大家采用的大都是相對簡單的靠左或者靠右算法也可共同思考。此次實驗的難點是調試局部。調試過程中傳感器的調試，直線行走的調試，和轉彎角度的調試都是十分麻煩的。而且由于所用器材有限，并不能采用控制步數或者轉彎距離等方式控制角度，也不能利用反應調節直線，使機器調整十分費心。而且由于電量變化的原因，所有的參數必須時刻調整。最后，我們調出了較成功的代碼。雖然最后由于電量缺乏出現一些問題，但我們仍舊對我們的付出與收獲感到滿足。通過這次實驗我感覺收獲了很多東西。首先，我認識到合作的重要性，此次實驗中很多局部都需要兩個人同時動手，兩個人的交流至關重要。其次，我的耐心得到了增強。在本次實驗中，代碼調試比擬費時。在做這局部時，一個平和的心態很重要，在屢次調試均不成功的情況下必須調整心態，靜下心繼續工作。最后，在別的同學那收益頗豐。代碼編寫時，我們想出來很多種代碼，及各種情況的處理解決方法；借鑒別人的思路可以幫助自己寫出更加高效的代碼。在這，我還想對實驗課提出一些建議。增加元器件的種類數，我認為較多的原件種類可以給我們更多的訓練，解決問題也會更好。小車焊接圖：-.z.小車完整代碼：#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitIN1=P1^3;//右輪sbitIN2=P1^5;sbitIN3=P1^2;//左輪sbitIN4=P1^0;sbitzuo=P3^6;sbitzhong=P3^7;sbityou=P3^5;voidDelay_ms(uint*ms)//延時程序{ uinti,j; for(i=*ms;i>0;i--) for(j=115;j>0;j--); }stop()//停頓{ IN1=0; IN2=0; IN3=0; IN4=0;}qianjin()//前進{ IN1=0; IN2=1; IN3=1; IN4=0; Delay_ms(10);} houtui()//后退{IN1=1; IN2=0; IN3=0; IN4=1;} zuozhuan()//左轉{ IN1=0; IN2=1; IN3=0; IN4=1;}youzhuan()//右轉{ IN1=1; IN2=0; IN3=1; IN4