基于单片机的智能小车设计_毕业设计论文

AT89C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和性受到 了广大使用者的好评。本平台以设计题目的规定为目的，采用AT89C51 单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动 小汽车的手动避障，快慢速行车，以及手动停车，并可以自动记录时 间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个平台的电路构架简单， 可靠性能高。实验检测结果满足规定，本文着重介绍了该平台的软件 设计方式及检测结果预测。 在智能汽车控制系统的设计中，以AT89C51 为核心，用L293D 动两个直流电机，当造成信号驱动汽车前行时，是借助寻迹模块里的红外对管是否寻到黑线产生的电平讯号通过LM393 再返回到单片机， 单片机根据程序设计的规定作出相应的判定送给电机驱动组件，让小 车来推动前进、左转、右转、停车等基本功能。寻白线时，外部环境 光线的好坏对小车的运动会产生巨大的制约，基于此因素，本实验中 的寻迹是指在黑色地毯上寻黑线。寻迹是指借助红外发射管和接收管 识别模式。 采用的科技主要有： 该设计报告共分为五章：第一章是智能小车总体概述。介绍了小车的功能及展现了汽车模 第二章是平台要求。介绍了汽车设计的规定及原理。

详细解读了各用途模块的细则比较与论证，最后得出最终方案。 第三章是软件推动及单元电路实现。详细解读了各部分电路的设 计，并给出了原理图。 第四章是软件设计。介绍了设计思想、程序流程图及详细程序设 第五章是平台安装。介绍了调试工具WAVE，以及插件安装过程； 硬件检测及测试器材和设施等。 最后是参考文献和附录。 关键词： AT89C51 单片机；光电传感器；PWM 调速；电动汽车 Smart cars designthe AT89C51 microcontroller eight,his versatility userhigh praise. topicrequest, AT89C51 microcontroller controlcore, ultrasonic sensor detection road barriers, automaticcontrol electriccar obstacle-avoidance, speed, automaticallystop recording time, speed,automatic tracing lightfunction. wholesystem circuitstructure simple,reliable performance. testresults, paperintroduces hardwaredesign method systemanalysis testresults. controlsystem intelligentcar, USES AT89C51 L293Ddrive two dc motor driving car, when signalgeneration, goingthrough tracing module infraredtubes blacklevel signal generated LM393 single-chip microcontroller, return again according designprocedure motordriver module, let achieveprogress, left, right, basicfunction parking.Find whiteline, externalenvironment sportscar produce very big effect, tracingrefers whitestriped floor found. Tracing throughinfrared tubes receivetube recognition path. Using technologymainly include: throughprogramming sensoreffective application, newdisplay chip USES, designreport fivechapters: firstchapter intelligentcar overview. Introduces carshow car model. Chapter systemrequirements. Introduces designrequirement car.Expounds functionalmodules schemecomparison finalsolution. thirdchapter hardwarerealization unitcircuit implementation. Expounds each part circuitdesign, principlediagram. Chapter four softwaredesign. Introduces designidea programflow chart designprogram. fifthchapter debuggingsystems. Introduces softwaretesting software debugging process, Hardware testing testinginstruments equipment,etc. appendix.Keywords: AT89C51, photoelectric sensors, PWM control, electric cars 2．1．1系统原理 2．1．2路面状况检查方案的选 2．1．3电动机的选 2．1．4电动机驱动方案的选 2．1．6障碍物探测方案的选 择................................10 2．1．7 供电电源方案的选 择..................................10 第三章 系统软件电路设 计..........................................11 3．1 系统软件设 计...........................................11 3．1．1 路面黑线检测设计与实 现..............................11 3．1．2 电动机驱动电路设计与实 现............................11 3．1．3 车轮检速与路程计 算..................................13 3．1．4红外避障电 路........................................15 3．1．5 电源电 路............................................15 随着汽车工业的快速演进，关于汽车的研究也就越来越受人关注。

全国电子竞赛和省内电子大赛几乎每天都有智能汽车这方面的题 目，全国各学校也都很注重该题目的探究。可见其研究意义巨大。本 设计就是在这种的背景下强调的，指导老师终于有充分的打算。本题 目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能 够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。 根据题目的规定，确定如下方案：在属探测器，实现对电动车的速 度、位置、运行情况的即时检测，并将监测数据传送至单片机进行处 理，然后由单片机根据所测试的各类数据实现对电动车的智能控制。 这种方案能推动对电动车的运动状况进行即时控制，控制灵活、 可靠，精度高，可满足对平台的各项规定。本设计选用 MCS-51 系列 中的AT89C51 单片机。以AT89C51 为控制核心，利用超声波传感器检 测道路上的障碍，控制电动小汽车的手动避障，快慢速行车，以及自 动停车，并可以手动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。 AT89C51 是一款八位单片机，它的易用性和性受到了广大使用 者的好评。它是第三代单片机的代表。

第三代单片机包括了Intel 公司发展MCS-51 系列的新一代产品， PhilipsSiemensADMFujutsuOKIHarria-MetraATMEL等公司以 89C51 为核心打造的大量各具特色与 89C51 兼容的单片 机。新一代的单片机的最主要的科技特点是向内部接口电路扩展，以 实现Microcomputer 完善的控制功能为己任，将一些内部接口功能单 口计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串口总线，为pc机应用系 统设计提供了非常灵活的方法。Philips公司还为这一代单片机 80C51 系列8ｘC592 单片机采用了带有较强功能的设施间网络平台总 线----CAN(Controller Area Network BUS). 新一代单片机为内部提供了非常规范的总线构架，为平台的扩 展与配置打下了良好的基础。 本设计就采取了非常先进的89C51 为控制核心，89C51采用CHOMS 工艺，功耗很低。该设计颇具实际含义，可以应用于考古、机器人、 医疗器械等许多方面。尤其是在足球机器人研究方备较好的演进 前景；在考古方面也应用到了超声波传感器进行检查。

所以本设计与 实际相结合，属探测、超声波测距及显示组件为发挥部分）系统框图如图所示： 系统框图本设计选用两个小直流电机安装在汽车轮胎上拉动卡车运行， 前轮只用一个方向轮方便车辆在运行过程中的转向，如下所 小车第二章 系统设计 2.1方案论证 2．1．1 系统原理图 简易智能电动车采用80C51 单片机进行智能控制。

开始由自动启 动小车，并复位，当经过规定的起始黑线，由超声波传感器和红外光 电传感器测量，通过单片机控制小车开始记数显示并避障、调速；系 统的手动避障功能借助超声波传感器正前方检测和红外光学传感器 左右侧测量，由单片机控制实现；在电动车进驶过程中，采用双极式 型PWM脉宽调制技术，以提升平台的静动态功耗；采用动态共阴显 示行驶时间和里程。 系统原理图如图所示： 系统原理图 EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET RD17 WR 16 INT0 12 INT1 13 T0 14 T1 15 P10 P0039 P01 38 P02 37 P03 36 P04 35 P05 34 P06 33 P07 32 P20 21 P21 22 P22 23 P23 24 P24 25 P25 26 P26 27 P27 28 PSEN 29 ALE/P 30 TXD 11 RXD 10 80C51 调速 时间、里程显示 起停、避障、位移、检测 看门狗电路 时钟电路 复位电路 2.1.2路面状况监测方案的选择 脉冲调制的反射式红外发射。由于配备该有交流分量的 调制信号，则可大幅度减少外界干扰；另外红外发射接受管的最大工 作电流取决于平均功率，如果运用信噪比小的调制信号，在平均电流 不变的状况下，瞬时电流很大 （50~100mA），则大大提高了信噪比。

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