用数字电路和模拟电路搭建出循迹小车（二）

一.NE555部分

方波是一种非正弦曲线的波形，通常会与电子和讯号处理时出现。理想方波只有"高"和"低"这两个值。电流或电压的波形为矩形的信号即为矩形波信号，高电平在一个波形周期内占有的时间比值称为占空比，占空比为50%的矩形波称之为方波。方波有低电平为零与为负之分，必要时，可加以说明"低电平为零"、"低电平为负"。



通过NE555芯片以及周边电路，我们可以得到一个方波输出。其中C1.C2（103）表示0.01uf是电容，这里R1,R2用的是两个10KΩ的电阻。在这里，我们只是简单的用2个固定阻值的电阻来构建电路，那么我们得到输出方波将是一个固定占空比周期的方波，在后面实践中，我们的需要通过改变方波的占空比从而达到控制电机的速度！在后面过程中，我们将用两个电位计（也称可变电阻器），通过改变电位计的大小（改变电阻大小），从而输出不同占空比的方波，

 

什么是pwm？

基本原理

脉宽调制(PWM)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于
∏/n ，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM波形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。
在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的，要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可，因此在交-直-交变频器中，PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。
根据上述原理，在给出了正弦波频率，幅值和半个周期内的脉冲数后，PWM波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制电路中各开关器件的通断，就可以得到所需要的PWM波形。
下图为变频器输出的PWM波的实时波形。



二.稳压电路

原理说明：

LM1117 是一个低压差电压调节器。其压差在 1.2V 输出，负载电流为 800mA

时为 1.2V。LM1117 有可调电压版本，通过 2 个外部电阻可实现 1.25V—13.8V

输出电压范围。另外还有 5 个固定电压输出（1.8V、2.5V、2.85V、3.3V 和 5V）

的型号



此处我们用的是LM1117稳压芯片，通过图中这个简单的电路，可以把我们的电压稳定输出为5V，为什么要这么做呢？

在我们的小车中，我们将用18650锂电池，这种电池电压为3.7V，充满电的时候可达到4.2左右。因为电机的耗电其实是很快的，如果用我们平时家里用的那种1.5V电池，我们的小车式跑不了多久的，当然了也是可以用那种的。还有一个就是，我们的红外传感器，以及这些电路芯片，是5V输入（具体看芯片的资料，不同芯片会有不同），所以我们最好能在电路中加入我们的稳压电路。不然过高电压将会出现烧电路的情况！

建议如果有兴趣的话，我们的这个小车，大家尽量选择用电路的形式搭出来。如果觉得麻烦，我们可以直接在某宝选择一个稳压模块，功能很强大，一两块就有个了。怎么使用自己可以看看卖家下面的使用介绍。