单片机实习报告_简易智能小车

单片机实习报告_简易智能小车
单片机实习报告_简易智能小车

单片机实习报告_简易智能小车

指导老师:李勇波 日期:2011年7月

中国地质大学(武汉 )

单片机实习报告

班级:073092-15 | 姓名:赵英俊(20091002410)

简易智能小车报告

摘要

本小车以Atmel公司生产的AT89S52为核心,完成寻迹、避障、光源检测和车速测量等功能。在机械结构上,对普通的小车进行了改造,即用一个万向轮来代替两个前轮,是小车的转向更加灵敏。采用PWM驱动芯片控制电机,红外传感器检测白线、障碍物以及用来测量速度,光敏器件检测光强。基于可靠的硬件设计和稳定的软件算法,基本实现题目要求。

关键字:STC89C52 寻迹光源检测避障测速测量

Abstract

This design is controlled with the MCU (AT89S52) to complete the function of finding trace,avoiding barrier,tending to light and measure speed. In the mechanical structure, about the car, the reform which is a universal wheel instead of two front, the more sensitive to the car. Using PWM motor drive chip control, infrared sensor detection white line, obstacles and used to measure the speed, photodetector detection light intensity. Based on reliable hardware design and stable software algorithm, basically realize the topic request.

Key words: STC89C52 trace avoiding barrier tending to light measure speed

1.系统设计

1.1 设计要求

1. 基本要求

(1)小车从起跑线出发(不得超过起跑线),沿引导线到达B点

在B点有一障碍物需绕过障碍物到达C点

(2)小车到达C点沿一段直到到达D点后进入“弯道区”(中间有一断点),此时有一光源照射,引导小车转弯并通过断

点继续进入大弯道区。

(3)小车在光源的引导下通过进入停车区并到达车库

(4)小车在最终在遇到停车标志后停车,并最终显示时间和速度(实时速度)。

1.2方案论证

1. 电机驱动方案的选择与论证

由于普通直流电机更易于购买,小车对于精度要求不是特别高,同时电路和控制相对简单,所以本设计采用直流电机作为驱动单元。

方案一:使用继电器对电机进行开关控制和调制。但缺点很明显,继电器响应慢而且机械结构容易坏。

方案二:使用三极管或达林顿管,结合单片机输出PWM信号实现调速的目的,此方案易于实施,但若控制电机转动方向较为困难。

方案三:使用PWM控制芯片来实现对电机的控制。

方案选择:采用方案三。该方案电路简单,性能稳定,可以轻松实现对电机方向的控制。

2. 路面寻迹模块

方案一:采用光敏传感器,根据白色背景和黑色反光程度的不同来判断是否位于黑线上。

方案二:采用采用反射式红外传感器来进行探测。只要选择数量和合适的红外传感器,可以准确的判断出黑线的位置。

方案选择:采用方案二。方案一受环境光的影响太大,效果不佳而红外光不易受到环境光的干扰。

3. 趋光模块

方案一:采用单一的光敏电阻,利用其在不同的光强下阻值不同,确定小车的转向,保证其朝着光源最强的角度前进。

方案二:采用多个光敏电阻,在小车车头摆成半圆状结构。

方案选择:方案二精度较高,实现较为复杂,这里采用方案一,实现效果足以。

4. 避障模块

方案一:采用光电式传感器,根据白色背景和黑色反光程度的不同来判断障碍物。

方案二:采用超声波测距的方法,利用超声波传感器,监视测量发射脉冲和接受脉冲的时间差,计算超声波和物体之间的距离。可以将避障和寻光模块一起排列为环状结构。

方案选择:虽然超声波测距有其性能上的优势,但价格过高,且通过算法上的优化光电式传感器测距完全可以满足设计要求,故采用方案一。

5. 测距模块

方案一:采用断电式光电开关测距。

方案二:采用光电传感器,结合轮子外围自身所带白条,通过光电传感器红外检测单位时间内扫描到白条的个数。

方案选择:考虑到小车的实际机械结构,如果采用方案一必然会对小车的结构有较大的改变。方案二结构简单易于在小车上很好的固定安装,而且在软件上也易于实现。

2.硬件电路设计

智能小车总体构成:

本系统以STC89C52为控制核心,最小系统如下:

2.1 主控制模块

STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程擦出只读存储器的低电压,高性能COMMOS8的微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失真存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

STC89C52主要完成液晶显示、寻迹、避障、光源检测和车速测量等功能。

2.2 电机驱动模块

电机的驱动芯片选用L298N作为驱动芯片。工作稳定电机驱动信号由单片机提供,信号经过光耦隔离后传至PWM控制芯片L298N,通过L298N的输出引脚与两个电机相连。L198N的连接方法如下图所示

本设计中采用脉宽调制技术(PWM)控制使能端(En),然后

改变IN1和IN2的状态实现电机的正转和反转。同时可改变脉宽

电平信号,占空比为高电平时间除以周期,改变占空比实质上是改变了电动机的驱动电压。下图为10%和50%占空比的PWM信号。

2.2 寻迹模块

当小车在白色地面行驶时,装在小车下的红外发射管发射红外线信号,经白色反射后,被接收管接受,一旦接收管接收到信号,输输出端将输出低电平,从而实现了通过红外线检测信号的功能。将检测到的信号传到单片机的I/O口,当I/O口检测到的信号为高电平时,表明红外光被地上的黑线吸收了,表明小车正处在黑色的引线上;同理,当I/O口检测到的信号为低电平时,表明小车行驶在白色地面线上。

反射式红外传感器ST188采用高发射功率红外广电二极管和高灵敏度光电晶体管组成。检测距离可调整范围为4—15mm;采用非接触式检测方式。

当ST188前方为白色时,ST188接收管导通,电阻值减少,

输出电压降低,此时比较器同相输入端(3脚)输入电压小,比较器输出为低电平,发光二极管点亮。如下图所示

2.3 趋光避障模块

本设计采用光敏电阻检测光源从而达到趋光效果,光敏电阻阻值随光照强度增大而减小,首先在自然光条件下调节R18改变基准电压,使发光二极管点亮。当光照强度增大,光敏电阻阻值减少,输出电压增加,此时比较器同相输入端(3脚)输入电压大,比较器输出为高电平,发光二极管熄灭,如下图所示

在进行避障时采用了反射式红外传感器ST188,放于小车前部,三个ST188,左右中间各一个,且左右两个各向各自的两边倾斜45度角。具体算法如下:

继续执行,当再次遇到障碍物时再次执行上程序,直到绕出障碍物为止。

2.4 测距和显示模块

测距采用反射式红外传感器ST188结合小车轮子外围白条,进行扫描,由单片机计算其一秒钟所扫描白条的个数乘以两白条间的距离即可。

显示部分:

2.5 电源模块

小车采用单电源供电,12VDC给电机驱动芯片L298N供电,并经一降压模块输出5V给主控制芯片以及其他芯片供电,电路如图所示:

3.结论

按照要求,小车已经较好的完成了题目要求的任务。涉及包括机械结构,硬件,软件。其中机械结构是小车能否稳定运行的基础,硬件电路决定了小车实现的功能,而软件部分则是控制的灵魂,算法的好坏直接决定了完成任务的质量。

整个设计无疑是一个充满辛苦的过程,期间也遇到了很多的困难,不过在全组组员的共同努力下,在整个实验室同仁的无私帮助下,以及老师的指导下,最终完成任务,在此对指导老师以及各位同学一并表示感谢!

程序源代码:

/*************************************** 后来修改部分:趋光由 P1.6 改为 P3.0

四传感器将传感器INT去掉,接上P0.3

/***************************************/

#include

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

#include "motor.h"

#include "1602.h"

#include "xunji.h"

#define WHITE 0

#define BLACK 1

sbit BUZZER = P1^7;

sbit OPT = P3^0;

sbit zhang_left =P3^3;

sbit zhang_middle =P3^4;

sbit zhang_right =P3^5;

sbit cesu =P0^4;

uchar flag = 0; //全白标志位

char road_status=0;

/******蜂鸣器发声xMs,低电平发声*****************/ void Buzzer(uchar x)

{

BUZZER = 0;

DelayMs(x);

BUZZER = 1;

}

/***********趋光*******************************

函数名称: Park

函数输入:

函数输出:

函数功能:

**********************************************/

void Park(void) //灯亮( OPT1导通 OPT=0 ,左拐)

{

Stop(100,100);

GoHead(0,0);

DelayMs(100);

// if(OPT == 1) // 这种情况下只能用 do{}...while 光照一下

即可

// do

// {

// {GoHead(52,5);DelayMs(5);}//右转

// } while(RIGHT_ST188 & MID1_ST188& MID2_ST188 & LEFT_ST188); //任何一个检测到白线停止

do

{

TurnLeft(20,20);DelayMs(1000);

GoHead(20,15);

}while(OPT);

}

/***********蔽障*****************************

函数名称: Bizhang

函数输入:

函数输出:

函数功能:

**********************************************/

void BiZhang(void) // 倒退右转90度前进_ 左转90度

{

GoBack(20,20);

DelayMs(200);

TurnRight(25,25); //右转90度

DelayMs(1000);

GoHead(21,21);

DelayMs(1000);

TurnLeft(25,25); //左转90度

road_status = (P0 & 0x0f);

while(!zhang_left || !zhang_middle || !zhang_right );

road_status = (P0 & 0x0f);

}

/********************主函数******************/

void main()

{

Init(); //内部资源初始化

LcdReset(); //液晶初始化

DisplayListChar(0,0,"Time",4);

DispOneChar(7,0,':');

DisplayListChar(0,1,"Speed",5);

DisplayListChar(8,1,"cm/s",4);

// DisplayListChar(8,0,"Time",4);

road_status = (P0 & 0x0f); //取低四位0000 1111

while(1)

{

road_status = (P0 & 0x0f);

if( (road_status==0)) //一次全白

{

Buzzer(1000); // 1000ms

flag++;

if(flag == 1) //第一次全白,开始趋光

{

Park();//趋光

}

else if(!zhang_left || !zhang_middle || !zhang_right)

{

BiZhang();

}

else if(flag == 2) //第二次全白,终点停车

{

Stop(0,0);

EA = 0; //关总中断

while(1)

{

DispOneChar(5,0,MinuteH+0x30); //显示时间 0011

0000 x , y , *DLata , L

DispOneChar(6,0,MinuteL+0x30); // + 48

DispOneChar(8,0,SecondH+0x30);

DispOneChar(9,0,SecondL+0x30);

}

}

}

DispOneChar(5,0,MinuteH+0x30); //显示时间 0011 0000 x , y , *DLata , L

DispOneChar(6,0,MinuteL+0x30); // + 48

DispOneChar(8,0,SecondH+0x30);

DispOneChar(9,0,SecondL+0x30);

RoadTrack(road_status); //循迹

DispOneChar(6,1,(b/10)+0x30); //显示速度

DispOneChar(7,1,(b%10)+0x30);

Delay_10Us(5);

}

}

#define dataport P2 //8位数据口#define dataport P0

#define busy 0x80 //忙检测DB7 DB7=1忙,DB7=0允许读写

sbit rs=P0^7; //寄存器选择输入端(硬件)

sbit rw=P0^6; //读写控制输入端(硬件)

sbit e =P0^5; //使能信号输入端(硬件)

/*****************************液晶显示头文件

*******************************/

/*-------- 简易延时函数 ---------*/

void delay(unsigned int i)

{

for(i;i>0;i--);

}

void Delay5Ms(void)

{

uint Temp = 4552;

while(Temp--);

}

/*--------------延时--------*/

void Lcddelay(unsigned char MS)

{

unsigned char i,j;

while(MS!=0)

{

j = 4;

while(j!=0)

{

i=0xf0;

while(i!=0)

{

i--;

}

j--;

}

MS--;

}

}

/*--------------- 检测lcd状态 --------------------*/

void WaitForEnable(void) // 等待使能

{

dataport=0xff; // dataport =P2; P2=0xff;

rs=0;

rw=1;

Lcddelay(5);

_nop_();

e=1;

_nop_();

_nop_(); // DB7=1忙,DB7=0允许读写

while(dataport&busy); // busy =0x80 1000 0000

e=0;

}

/*-------------------- 写命令 --------------*/

void LcdWriteCommand(unsigned char CMD,unsigned char AttribC) {

if(AttribC) // en 需要一个高脉冲读出/写入

WaitForEnable();

rs=0;

rw=0;

_nop_();

dataport=CMD;

Lcddelay(5);

_nop_();

e=1;

_nop_();

_nop_();

e=0;

}

/*---------- 显示光标定位 ------------*/

void LocateXY(char polx,char poly)

{

unsigned char temp;

temp=polx & 0x0f; // 0xf =0x0f

poly &= 0x01;

if(poly)

temp |= 0x40;

temp |= 0x80;

LcdWriteCommand(temp,0);

}

/*------------ 写字符 ---------------*/

void LcdWriteLata(char lataW)

{

WaitForEnable(); //检测忙否且 en 需要一个高脉冲读出/写入

rs=1;

rw=0;

_nop_();

dataport=lataW;

Lcddelay(5);

_nop_();

e=1;

_nop_();

_nop_();

e=0;

}

/*------------- 在指定位置显示单个字符 -----------------*/

void DispOneChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Wlata)

{

LocateXY(x,y);

LcdWriteLata(Wlata);

}

/*--------- 初始化 ----------*/

void LcdReset(void)

{

LcdWriteCommand(0x38,0); // 显示模块设置 0011 1000;

Lcddelay(5);

LcdWriteCommand(0x38,0);

Lcddelay(5);

LcdWriteCommand(0x38,0);

Lcddelay(5);

LcdWriteCommand(0x38,1); // 清屏

LcdWriteCommand(0x08,1); // 0000 1000 关显示,不显示光标,光标不闪烁;

LcdWriteCommand(0x01,1);

LcdWriteCommand(0x06,1);

LcdWriteCommand(0x0c,1);

}

/*--- 在指定位置显示字符串 ---*/ //

void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DLata,unsigned char L)

{

unsigned char i;

for(i=0;i

DispOneChar(X++,Y,DLata[i]);

}

// 扫到白线输出为低/***********道路检测循迹**********************

函数名称: RoadTrack

函数输入:

函数输出:

函数功能:

**********************************************/

void RoadTrack(road_status)

{

switch (road_status)

{

case 1: GoHead(64,30); break; //小小右转0001

0x01

case 3: GoHead(65,13); break; //小右转0011

0x03 //

case 7: GoHead(65,6); break; //大右转0111 0x07

//

case 11: GoHead(80,81); break; //直线前进1011 0x0b //

case 13: GoHead(80,81); break; //直线前进1101 0x0d //

case 9: GoHead(80,81); break; //直线前进1001

0x09 //

case 8: GoHead(30,64); break; //小小左转1000

0x08

case 12: GoHead(13,65); break; //小左转1100 0x0c //

case 14: GoHead(6,64); break; //大左转1110 0x0e //

case 15: GoBack(20,21); DelayMs(2); break; //倒退1111 // 0x0f

//case 0x00: GoBack(50,50); break; //直线后退

default:break;

}

}

/*

//***********直道循迹**********************

void RoadTrackZ()

{

road_status = P0&0x0f;

switch (road_status)

{

case 0x09: GoHead(50,50);DelayMs(2);break; // 1001 前进

//一下:P0.0-P0.3

case 0x0d: GoHead(40,55); break; // 1011 一级左转

case 0x0c: GoHead(40,55); break; // 0011 二级左转

case 0x0e: GoHead(20,55); break; // 0111 三级左转

case 0x0b: GoHead(55,45); break; // 1101 一级右转

case 0x03: GoHead(55,40); break; // 1100 二级右转

case 0x07: GoHead(50,20); break; // 1110 三级右转

case 0x00: Stop(98,98); break; // 0000 全白停车

case 0x0f: break; // 1111 全黑保持

default: break;

}

}

//*****************弯道寻迹************

void RoadTrackW()

{

road_status = P0&0x0f;

switch (road_status)

{

case 0x09: GoHead(40,40);DelayMs(2);break; // 1001 前进

case 0x0d: GoHead(30,55); break; // 1011 一级左转

case 0x0c: GoHead(20,55); break; // 0011 二级左转

case 0x0e: GoHead(10,70); break; // 0111 三级左转

case 0x0b: GoHead(55,30); break; // 1101 一级右转

case 0x03: GoHead(55,20); break; // 1100 二级右转

case 0x07: GoHead(75,10); break; // 1110 三级右转

case 0x00: Stop(98,98); break; // 0000 全白停车

case 0x0f: break; // 1111 全黑保持

default: break;

}

}

//***********对齐白线**********************

void Duiqi()

{

road_status = P0&0x0f;

switch (road_status)

{

case 0x0e: TurnLeft(20,20); break; // 0111

case 0x0c: TurnLeft(20,20); break; // 0011

case 0x08: TurnLeft(20,20); break; // 0001

case 0x07: TurnRight(20,20);break; // 1110

case 0x03: TurnRight(20,20);break; // 1100

case 0x01: TurnRight(20,20);break; // 1000

case 0x00: Stop(98,98); break; // 0000停止

default: break;

}

}

//*************顺时针旋转,实现90度、180度转弯************** void TurnR()

{

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

毕业设计(论文)题目:基于单片机的红外遥控智能小车

西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务:以51单片机为控制核心,实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求:1 搜集资料,熟悉单片机开发流程;熟悉红外传感器等相关器件; 掌握单片机接口和外围电路应用;具备一定的单片机开发经 验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用; 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料; 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日

西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程

主要参考书目(资料) 1、何立民,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社; 2、李广弟,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,2001; 3、何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术,北 京航空航天大学出版社,1990.01; 4、赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004; 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.360docs.net/doc/3911371748.html, 主要仪器设备及材料 1.普通计算机一台,单片机开发环境; 2.电路安装与调试用相关仪器和工具。 (如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等)。 论文(设计)过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结;其余时间灵活安排,及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况,适当调整工作进度。

智能循迹小车___设计报告

智能循迹小车___设计报告

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级:自动化132 姓名:罗植升莫柏源梁 桂宾 指导老师: 2014年4月——2010年6月

本课题是基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 STC89C52单片机为系统控制处理 器; 采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。 此项设计是在以杨老师提供的小车为基础上,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

基于STC89C52单片机-红外智能循迹小车 (1)

基于STC89C52单片机红外智能循迹小车 实验报告册 学院:电气工程学院 协会:电子科技协会 班级:电气1206 班 姓名:蔡申申 学号:201223910625 联系方式:151 **** ****

摘要 本报告论述了自己参加第八届河南工业大学科技创新大赛——基于STC89C52RC单片机红外智能循迹小车的方案论证、制作过程、调试过程。设计采用STC89C52RC单片机为核心控制器件,采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号,单片机获取路面信息后,进行分析、处理,最后控制减速电机转动实现转向。实验表明:该系统抗干扰能力强、电路结构简单、制作成本低,运行平稳、可靠性好。 关键词:STC89C52单片机、反射式光电对管、PWM调速 减速电机

目录 摘要 (2) 1 绪论 (4) 1.1 智能循迹小车概述 (4) 1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (4) 1.1.2 智能循迹分类 (4) 1.1.3 智能循迹小车的应用 (5) 2 智能循迹小车总体设计方案 (5) 2.1 整体设计方案 (5) 2.1.1 系统设计步骤 (5) 2.1.2 系统基本组成 (5) 2.2 整体控制方案确定 (6) 3 系统的硬件设计 (6) 3.1 单片机电路的设计 (6) 3.1.1 单片机的功能特性描述 (6) 3.1.2 晶振电路 (7) 3.1.3 复位电路 (7) 3.2 光电传感器模块 (8) 3.2.1 传感器分布 (8) 3.3 电机驱动电路 (9) 3.3.1 L298N引脚结构 (9) 3.3.2 电机驱动原理 (9) 4 系统的软件设计 (10) 4.1 软件设计的流程 (10) 4.2 本系统的编译器 (10) 5 系统的总体调试 (11) 5.1 硬件的测试 (11) 5.2 系统的软件调试 (11) 结论 (11) 致谢 (11) 参考文献 (12) 附录A 原理图与模块电路图 (12) 附录B 程序代码 (13) 附录C 硬件实物图 (15)

基于单片机的智能小车的设计与制作

序号: 4 编码:甲4B02704B 第十一届“挑战杯” 河南省大学生课外学术科技作品竞赛 作品申报书 作品名称:基于单片机的智能小车的设计与制作 学校全称:平顶山学院 个人申报者姓名 (集体名称):闫翔 指导老师姓名:王艳辉 类别: □自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技制作 小发明创造

基于单片机的智能小车的设计与制作 摘要:随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展,智能技术必将迎来它的发展新时代,我们想如果能将其运用到煤矿勘测,环境信息采集等方面,将会更好地满足人们的需求。因此,我们设计了这款智能小车。该设计采用STC89C52单片机为控制核心,采用驱动芯片 L298N构成双H桥控制直流电机,利用传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,自动寻迹和寻光等功能。在软件设计方面,则分为三个模块,即数据采集模块,信号处理模块,控制器控制电机模块。其中软件系统采用C程序,整个系统的电路结构简单,容易实现,可靠性能高。此设计实现了小车的无人驾驶,通过对路面的检测,由单片机来判断控制小车,使其变得智能化,实现自动的前进,转弯,停止功能.此系统完善后可以应用到道路检测,安全巡逻中,同时,可以以此为基础,将其应用到生活或者工业制造中去,即增添我们的生活乐趣也提高了工业效率,最重要的是能降低工作中的危险性。 关键词:单片机;自动循迹;驱动电路

目录 1绪论 (4) 1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (4) 1.2课题研究的目的和意义 (6) 1.3本设计的研究方向 (6) 2 方案设计 (7) 2.1小车车体的选用 (7) 2.2 主控芯片的选用 (7) 2.3 PWM调速系统的实现 (8) 2.4 系统原理图 (9) 3 系统的硬件设计 (11) 3.1单片机电路的设计 (11) 3.1.1单片机的功能特性描述 (11) 3.1.2晶振电路 (12) 3.1.3复位电路 (13) 3.2红外线循迹避障模块 (14) 3.2.1黑线循迹模块 (14) 3.2.2避障模块设计 (15) 3.3 声控模块 (16) 3.4 比较模块 (16) 3.5 测速模块和循光模块 (17) 3.6 电源模块 (18)

智能循迹小车___设计报告

智能循迹小车设计 专业:自动化 班级:自动化132 姓名:罗植升莫柏源梁桂宾 指导老师: 2014年4月——2010年6月 摘要:

本课题是基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现,小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统以 STC89C52单片机为系统控制处理器;采用红外传感获取赛道的信息,来对小车的方向和速度进行控制。此外,对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试,并最终完成软件和硬件的融合,实现小车的预期功能。 引言

当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。 作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为机电一体化学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。 此项设计是在以杨老师提供的小车为基础上,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

基于AT89S51单片机的智能超声波避障小车

基于 AT89S51 单片机的智能 超声波避障小车
姓名: 班级: 学号:
钟洋 08 电子二班 200810330219 张儒
指导老师:

目录
摘要...........................................3 一、总体方案概述.......................................3 二、总体电路原理图....................................3 三、各模块功能介绍.................................4 (一) 、超声波测距模块................................4 (二) 、数码管显示模块................................4 (三) 、步进电机控制模块..............................6 (四) 、语音提示模块..................................7 (五) 、速度自控模块..................................8 (六) 、信号提示模块..................................8 (七) 、单片机控制模块...............................8 四、系统软件设计..................................9 五、元件清单.....................................10 六、应用前景.....................................10 六、参考文献.....................................11
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基于51单片机智能小车循迹程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int ////电机驱动模块位定义//// sbit M11=P0^0; //左轮 sbit M12=P0^1; sbit M23=P0^2; //右轮 sbit M24=P0^3; sbit ENA=P0^4; //左轮使能PWM输入改变dj1数值控制转速sbit ENB=P0^5; //右轮使能PWM输入改变dj2数值控制转速////占空比变量定义//// unsigned char dj1=0; unsigned char dj2=0; uchar t=0; ////红外对管位定义//// sbit HW1=P1^0; //左前方 sbit HW2=P1^1; //右前方 sbit HW3=P1^2; //左后方 sbit HW4=P1^3; //右后方 ////小车前进//// void qianjin() { M11=1; //左轮 M12=0; // M23=1; //右轮 M24=0; // dj1=50; dj2=50; } ////向左微调//// void turnleft2() { M11=1; M12=0; M23=1; M24=0; dj1=7; //左轮 dj2=50; //右轮 } ////向右微调//// void turnright2() { M11=1; M12=0;

M23=1; M24=0; dj1=50; dj2=7; } ////向左大调//// void left() { M11=0; M12=1; M23=1; M24=0; dj1=7; dj2=80; } ////向右大调//// void right() { M11=1; M12=0; M23=0; M24=1; dj1=80; dj2=7; } ////循迹动作子函数//// void xj() { if(HW1==0&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //前进逻辑 { qianjin(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //左右微调 { turnleft2(); } if(HW1==0&&HW2==1&&HW3==0&&HW4==0) { turnright2(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==1&&HW4==0) //左右大调 { left(); }

基于单片机的智能小车开题报告

毕业设计(论文) 开题报告 设计(论文)题目:基于单片机的智能小车 学院名称:电子与信息工程学院 专业:电子与信息工程 班级:电信092班 姓名:杨介派学号09401180228 指导教师:胡劲松职称教授 定稿日期:2013 年1 月26 日

基于单片机的智能小车 1.课题研究背景和意义 智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。智能车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深,智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。无论是从科学发展、理论研究的角度,还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看,对智能车辆的研究都是必要的。而智能小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此,研制一种智能,高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。 2.国内外研究现状及发展趋势 2.1 国外智能车辆的现状研究 国外智能车辆的研究历史较长,始于上世纪50年代,它的发展历程大致可以分为三个阶段: 第一阶段:20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统,该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台,但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段:从80年代中后期,世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究,在欧洲,普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索,在美洲,美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟,其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性,并促进智能车辆技术进入实用化。 第三阶段:从90年代开始,智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是,美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究,取得了显著的成就。 2.2 国内智能车辆的现状研究 国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究,随着ITS研究的兴起,我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力,我国ITS及智能车辆的技术水平

单片机应用-智能小车设计

智能小车设计

所谓智能系统,应该是在没有人为因素干预下,能够完全的或者部分的对外部刺激因素做出适当响应的系统。通常这种系统无论复杂还是简单,其硬件结构都可以分为传感、控制以及执行三个部分,好比人的各种感官、大脑以及四肢。下面就从这三个方面进行智能小车的设计,该小车具备自动循迹能力(非人为控制下按照指定路线行走),并且随着不同传感器的加入,能够完成更多的功能,比如壁障、走迷宫、寻光、通过电脑及手机等上位机控制等等。 一、控制部分: 图1 单片机最小系统原理图

图2 控制信号输入部分原理图

图3 控制部分电源输入开关 图4 显示接口 图5 DS18B20/1838一体化接口及ISP接口

该智能小车整个控制部分电路原理如以上5个图所示,可分为主控芯片最小系统、控制信号输入、电源以及各类接口四个部分。 1.主控芯片最小系统: 在本设计中所使用的主控芯片为51系列单片机,为保证其正常工作所必需的外围电路包括晶振电路、复位电路以及P0口上拉电阻。当然以上三个部分只能保证单片机正常运转,但若只是这样基本没有什么实际意义,根据不同的任务要求,需要让单片机在适当的引脚上连接相应的设备。这里结合智能小车所需的功能以及未来方便扩展的需要,除了设置4个3头插针连接红外光电开关、舵机(距离探测时会用到)以及给其他传感器供电外,还将单片机P0、P1、P2、P3口用排针引出,其中P1使用双排针,一排与8个LED灯相连,可在日后测试时方便观察信号变化。具体连接如图1所示。 2. 控制信号输入部分: 51系列单片机接收外部信号无非通过两个渠道,一个是其4个并行的I/O口,另一个就是其自带的串口,相较之下,串行口的拓展能力更强一些。如图2所示,在本设计中,利用单片机的I/O口设置了4个按键进行人机交互,同时在其串口上连接了一块USB/串口转换芯片PL2303。 PL2303: 是Prolific 公司生产的一种高度集成的RS232-USB 接口转换器,可提供一个RS232 全双工异步串行通信装置与USB 功能接口便利联接的解决方案。该器件内置USB 功能控制器、USB 收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART,只需外接几只电容就可实现USB 信号与RS232 信号的转换,能够方便嵌入到各种设备,该器件作为USB/RS232 双向转换器,一方面从主机接收USB 数据并将其转换为RS232 信息流格式发送给外设;另一方面从RS232 外设接收数据转换为USB 数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成,开发者无需考虑固件设计。PL2303 的高兼容驱动可在大多操作系统上模拟成传统COM 端口,并允许基于COM 端口应用可方便地转换成USB 接口应用,通讯波特率高达 6 Mb/s。 该器件具有以下特征:完全兼容USB1.1 协议;可调节的3~5 V 输出电压,满足3V、3.3V 和5V 不同应用需求;支持完整的RS232 接口,可编程设置的波特率:75b/s~6 Mb/s,并为外部串行接口提供电源;512 字节可调的双向数据缓存;支持默认的ROM 和外部EEPROM 存储设备配置信息,具有I2C 总线接口,支持从外部MODEM信号远程唤醒;支持Windows98, Windows2000,WindowsXP 等操作系统;28 引脚的SOIC 封装。

简易智能小车设计报告

简易智能小车设计 报告

嵌入式系统课程设计题目:简易智能小车 学院:机电工程学院 专业:自动化 班级: 学生: 学号: 指导教师: 目录

摘要 (1) 第1章绪论 (2) 1.1 简易智能小车的概述 (2) 1.1 主要研究工作 (3) 第2章硬件电路设计 (3) 2.1 总体方案的设计 (3) 2.2 LPC2103的简介 (3) 2.3 单元电路的设计 (5) 2.3.1控制系统模块 (5) 2.3.2 键盘显示板模块 (6) 2.3.3稳压电源模块 (7) 2.3.4 驱动电路模块 (8) 第3章软件设计 (10) 3.1 EasyJTAG-H 仿真器的使用 (10) 3.2 软件程序编写 (10) 第4章调试 (18) 4.1 电路焊接与检查 (18) 4.2 键盘显示板的调试 (18)

4.2 执行电路的调试 (18) 第5章结论 (19) 致谢...................................................................................................19参考文献 (20) 附录 (21) 附录1实物图 (21) 附录2 元器件清单表 (22)

摘要:本次课程设计采用ARM7系列LPC2103作为智能小车的检测和控制核心。利用PWM技术动态控制电动机的转速,来实 现直流调速的功能模块。经过键盘显示板上的八个按键,实现 小车不同方向的行驶,实现ARM与键盘显示板的人机对 话。 关键词:LPC2103、键盘显示板、L298整流电路、直流电机、稳压电源。 。

基于单片机的智能循迹小车设计

本科毕业设计(论文) 基于单片机的智能循迹小车设计 学生学院信息工程学院 专业测控技术与仪器 (光机电一体化方向)年级班别20 级(1)班 学号 学生姓名 指导教师 20 年6月

摘要 自循迹智能小车也是智能行走机器人的一种,智能小车可以适应不同的环境,不受外界温度、湿度、空间以及重力等各种恶劣条件的影响,在人类无法进入或者生存的环境中完成人类无法完成的任务。本课题是智能循迹小车系统的设计,智能小车的设计涉及传感器技术、电路涉及、程序设计、控制设计等多个方面的知识,是一项综合设计。设计目标是小车能沿着规划好的黑线行走,不偏离道路。。 智能循迹小车以木板车架为承载,包括单片机模块:STC89C52芯片;驱动模块:L298N驱动模块和两个直流电机;循迹模块:红外光电传感器和LM324运算放大器。红外光电传感器判断是否寻找到黑线,并将产生的电平信号发送至LM324运算放大器,再返回到单片机,单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块控制小车在黑线上实现前进后退左转右转。 关键词:智能小车,自动循迹,单片机,红外传感器

Abstract Self-tracing smart car is also a kind of intelligent walking robot, intelligent car can adapt to different environments, from outside temperature, humidity, space and gravity and other adverse conditions, in the human can not enter or survive the environment to complete the human Unable to complete the task. This topic is the design of intelligent tracking car system, intelligent car design involves sensor technology, circuit involved, programming, control design and other aspects of knowledge, is a comprehensive design. The design goal is that the car can walk along the planned black line without departing from the road. The The following steps: STC89C52 chip; drive module: L298N drive module and two DC motors; tracking module: infrared photoelectric sensor and LM324 operational amplifier. Infrared photoelectric sensor to determine whether to find the black line, and the resulting level signal sent to the LM324 operational amplifier, and then return to the microcontroller, the microcontroller according to the requirements of the program to make the appropriate judgment to the motor drive module control car on the black line Turn forward and turn right. Key words: intelligent car, automatic tracking, single chip, infrared sensor

基于单片机的智能小车设计

第1章系统概述 智能化作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题,开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现,再到现在高端领域(航天航空、军事、勘探等)的应用,这一过程为智能化的全面发展奠定基石。智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用,以尽可能少的投入得到最大的收益,大大提高工业生产的效率,实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级,实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计,到数字电路设计,再到现在的集成芯片的应用,各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。本设计以智能化全面发展的普及与应用为目的,整体开发过程简单易懂,所选择的平台与各电子元件恰当合理,无需花费过多的人力财力便可达到预期所要求各功能的实现,也符合课题研究的意义。设计的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为国内自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。小车也可以作为玩具的发展对象,为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补,实现经济收益,形成商业价值。同时作为高校毕业设计研究课题,对学生的思维、动手能力以及总结论述等综合能力得到充分锻炼,有利于以后独立及全面的发展。设计主要以简易智能机器人为开发平台,选择通用、价廉的51单片机为控制平台,选择常见的电机模型车为机械平台,通过细化设计要求,结合传感器技术、电机控制技术、无线通信技术等相关知识实现小车的各种功能。设计完成以由无线电遥控、红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障以及语音控制组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车,共同实现小车的前进倒退、转向行驶,自动根据地面黑线寻迹导航,检测障碍物后停止和语音信号的控制等功能,实现智能控制,达到设计目标。 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高,并且迅速地改变着人们 的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中,制造能替代人劳动的机器 一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为 自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统,对于视觉

智能小车课程设计报告书

※※※※※※※※※ 级学生※※2015※※课程设计材料※※※※※※※※※※※ 课程设计报告书 课题名称智能小车蓝牙操控和循迹的实现 名姓 学号 院学 专业 指导教师 2019年2月15日 设计目的1 通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在嵌入式系统中的应用。进一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并使之与单片机构成整个系统。 2功能要求

智能小车作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等用途;并且能实现显示时间、速度、里程,具有自动寻迹、寻光、避障等功能,可程控行驶速度、准确定位停车,远程传输图像、按键控制加速,减速,刹停,左转和右转、实时显示运行状态等功能。 3 总体设计方案 在现有玩具电动车的基础上,加了四个按键,实现对电动车的运行轨迹的启动,并将按键的状态传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种按键状态实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。本设计采用AT89C51单 片机。以AT89C51为控制核心,利用按键的动作,控制电动小汽车的状态。加 装光电、红外线、超声波传感器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动小车的智能控制,如图1所示。简易智能电动车采用AT89C51单 片机进行智能控制。开始由手动启动小车,并复位初始化,当到达规定的起始黑线,由小车底部的红外光电传感器检测到第一条黑线后,通过单片机控制小车[2]。在白纸所做轨迹道路中,小车通过超声波传感器正前开始记数、显示、调速方检测和光电传感器左右侧检测,由单片机控制实现系统的自动避障功能。在电动车进驶过程中,采用双极式H型PWM脉宽调制技术,以控制小车调速;并采用 动态共阴显示行驶时间和里程。小车通过光电传感装置实现驶向光源并通过循迹保持小车在白纸范围内行驶。当小车到达终点第二次检测到黑线时,单片机控制小车停车。 总体设计框架图图1 4 硬件电路选取与设计

基于 单片机设计智能避障小车

单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N 驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景,接着介绍了该课题设计构想,各模块电路的选择及其电路工作原理,最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图,和本设计实物图,及完整的C语言程序。 关键词:智能小车;51单片机;L298N;红外避障;寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving

基于单片机的智能循迹小车

第1章绪论 1.1课题背景 目前,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机,用来获得道路图像信息; (3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层,即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统,利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息,必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/

基于某51单片机的智能小车控制系统

工业职业技术学院 毕业设计 课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统 系(院)名称电气工程系 专业及班级 学生 学号 指导教师

完成日期年11 月19 日

摘要 随着我国科学技术的进步,智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶,通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键字:智能小车,单片机,红外传感器。

目录 第一章绪论.............................................................................................................................- 1 - 1.1.1智能循迹小车概述........................................................................................................- 1 - 1.1.2课题研究的目的和意义 ...............................................................................................- 2 - 1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.......................................................................................- 3 - 1.1.4智能循迹小车的应用....................................................................................................- 3 - 第二章方案设计 ..........................................................................................................................- 5 - 2.1 主控系统.........................................................................................................................- 5 - 2.2单片机最小系统 ...............................................................................................................- 6 - 2.2.1 STC89C52简介...................................................................................................- 6 - 2.2.2 时钟电路...............................................................................................................- 8 - 2.2.3复位及复位电路....................................................................................................- 8 - 2.3 电机驱动模块................................................................................................................ - 10 - 2.4 循迹及避障模块............................................................................................................ - 11 - 2.5 机械系统......................................................................................................................... - 11 - 2.6电源模块......................................................................................................................... - 11 - 第三章硬件设计 ..................................................................................................................... - 12 - 3.1总体设计......................................................................................................................... - 12 - 3.1.1主板设计框图..................................................................................................... - 12 - 主板设计框图如图3-1,所需原件清单如表3-1 .................................................. - 12 -

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