基于51单片机的智能小车控制系统
湖南工业职业技术学院学生毕业设计
湖南工业职业技术学院
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
学生姓名
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.................................................................................... - 2 -
1.1.4智能循迹小车的应用................................................................................................ - 3 - 第二章方案设计....................................................................................................................... - 4 -
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........................................................................................................... - 7 -
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................................................................................................................... - 11 -
3.1总体设计...................................................................................................................... - 11 -
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 -
3.2驱动电路（参考文献[4]）........................................................................................ - 12 -
3.3信号检测模块.......................................................................................................... - 13 -
3.4主控电路...................................................................................................................... - 14 - 第四章软件设计..................................................................................................................... - 15 -
4.1程序功能描述与设计思路.......................................................................................... - 15 -
4.1.1程序功能与设计思路...................................................................................... - 15 -
4.1.2程序设计思路.................................................................................................. - 15 -
4.2程序流程图.................................................................................................................. - 15 - 第五章调试与总结 (18)
5.1 调试 (18)
5.1.1 调试工具 (18)
5.1.2调试过程 (18)
5.2 总结 (18)
附录 (22)
第一章绪论
1.1.1智能循迹小车概述
自智能循迹小车又被称为Automated Guided Vehicle，简称AGV，是二十世纪五十年代研发出来的新型智能搬运机器人。智能循迹小车是指装备如电磁，光学或其他自动导引装置，可以沿设定的引导路径行驶，安全的运输车。工业应用中采用充电蓄电池为主要的动力来源，可通过电脑程序来控制其选择运动轨迹以及其它动作，也可把电磁轨道黏贴在地板上来确定其行进路线，无人搬运车通过电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作，无需驾驶员操作，将货物或物料自动从起始点运送到目的地。AGV的另一个特点是高度自动化和高智能化，可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变行驶路径，而且改变运行路径的费用与传统的输送带和传送线相比非常低廉。AGV小车一般配有装卸机构，可与其它物流设备自动接口，实现货物装卸与搬运的全自动化过程。此外，AGV小车依靠蓄电池提供动力，还有清洁生产、运行过程中无噪音、无污染的特点，可用在工作环境清洁的地方。
随着社会的不断发展，科学技术水平的不断提高，人们希望创造出一种来代替人来做一些非常危险，或者要求精度很高等其他事情的工具，于是就诞生了机器人这门学科。世界上诞生第一台机器人诞生于1959年，至今已有50多年的历史，机器人技术也取得了飞速的发展和进步，现已发展成一门包含：机械、电子、计算机、自动控制、信号处理，传感器等多学科为一体的性尖端技术。循迹小车共历了三代技术创新变革：第一代循迹小车是可编程的示教再现型，不装载任何传感器，只是采用简单的开关控制，通过编程来设置循迹小车的路径与运动参数，在工作过程中，不能根据环境的变化而改变自身的运动轨迹。支持离线编程的，第二代循迹小车具有一定感知和适应环境的能力，这类循迹小车装有简单的传感器，可以感觉到自身的的运动位置，速度等其他物理量，电路是一个闭环反馈的控制系统，能适应一定的外部环境变化。第三代循迹小车是智能的，目前在研究和发展阶段，以多种外部传感器构成感官系统，通过采集外部的环境信息，精确地描述外部环境的变化。智能循迹小车，能独立完成任务，有其自身的知识基础，多信息处理系统，在结构化或半结构化的工作环境中，根据环境变化作出决策，有一定的适应能力，自我学习能力和自我组织的能力。为了让循迹小车能独立工作，一方面应具有较高的智慧和更广泛的应用，研究各种新机传感器，另一方面，也掌握多个多类传感器信息融合的技术，这样循迹小车可以更准确，更全面的获
得所处环境的信息。
1.1.2课题研究的目的和意义
随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，数码相机、DVD、洗衣机、汽车等消费类产品越来越呈现光机电一体化、智能化、小型化等趋势。各种智能化小车在市场玩具中也占一个很大的比例。根据美国玩具协会的调查统计，近年来全球玩具销量增幅与全球平均GDP增幅大致相当。而全球玩具市场的内在结构比重却发生了重大改变：传统玩具的市场比重正在逐步缩水，高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。美国玩具市场的高科技电子玩具的年销售额2004年交2003年增长52%，而传统玩具的年销售额仅增长3%。英国玩具零售商协会选出的2001圣诞节最受欢迎的十大玩具中，有7款玩具配有电子元件。从这些数字可以看出，高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩家行业发展的主流。
如今知识工程、计算机科学、机电一体化和工业一体化等许多领域都在讨论智能系统，人们要求系统变得越来越智能化。显然传统的控制观念是无法满足人们的需求，而智能控制与这些传统的控制有机的结合起来取长补短，提高整体的优势更好的满足人们的需求。随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。计算机控制与电子技术融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。因此，遥控加智能的技术研究、应用都是非常有意义而且有很高市场价值的。
人类的研究活动已摆脱了地球生物圈的束缚而广泛地进入外层空间和海洋深处。对月球和太阳系其他行星的探测，对太阳系以外的宇宙进行考察，对数千米以下的海底的研究，都是目前单靠人力所不能及的。自动控制系统正在代替人们完成这些任务。在战场上的军事活动中，在恶劣环境条件下的生产劳动中，凡不宜由人直接承担的任务，均可由自动控制系统代替，如智能小车可以适应不同环境，不受温度、湿度等条件的影响，完成危险地段、人类无法介入等特殊情况下的任务。高科技自动控制系统及装置已日益成为现代社会活动中离不开的自动智能设备。
1.1.3智能循迹小车智能循迹分类
AGV从发明至今已经有50多年的历史，随着应用领域范围的不断扩大，其种类和形式也变得更加多样化。一般根据行驶的导航方式将智能循迹小车分为以下几种类型：
(1)电磁感应式电磁感应式引导一般在地面上，沿预定路径埋电线，当高频电流通过导线，电线周围产生电磁场流动，AGV小车上安装两个对称的电磁感应传感器，他们收到的电磁信号差异可以反映的AGV偏离程度路径的程度。 AGV自动化控制系统，基于这种偏差值，以控制车辆的转向，连续的动态的闭环控制设置能够保证AGV对设定路径的稳定自动跟踪。在目前商业用途的AGV中，特别是大型和中型小车，绝大多数都采用电磁感应导航。
(2)激光式安装有可旋转的激光扫描器的AGV，可安装在墙壁或有高反射激光定位标志的支柱上或者路径上运行，AGV依靠激光扫描器发射激光束，然后接收由四周定位标志反射回的激光束，车载计算机，计算出当前车辆的位置和运动方向，通过内置的数字地图和校准位置相比，以实现自动处理。目前，这种AGV类型的应用比较广泛。基于同样的原理，如果激光扫描仪被红外线发射器，或超声波发射取代，激光制导的AGV小车可以转变为红外引导和超声引导的AGV。
(3)视觉式视觉引导式AGV是的迅速发展和比较成熟的AGV，这种AGV配备CCD摄像机，传感器和车载电脑，在车载计算机中设置有AGV欲行驶路径周围环境图像数库。在AGV的行驶过程中，相机得到的图像与图像数据库进行比较，以确定当前位置和车辆周围的图像信息并对驾驶下一步作出决定。这种AGV小车并不需要设置任何的人工物理路径，所以在理论上具有灵活性，在计算机图像采集，存储和处理技术飞速发展的今天，这种类型的AGV实用性越来越强。此外，还有铁磁陀螺惯性引导式AGV、光学引导式AGV等多种形式的AGV。
1.1.4智能循迹小车的应用
智能循迹小车发展历史及主要应用场所如下：
(1)仓储业 1954年，来自美国南卡罗来纳州的Mercury Motor Freight公司成为第一批把AGV小车的应用到仓库的使用者，来实现出入库货物的自动处理。至今世界上有超过2100个厂家把大约2万台大型或小型的AGV小车应用到自己的仓库中。中国的海尔集团在2000年把9台AGV小车投产到了自己的仓库区，形成一个灵活的AGV自动数据库处理系统，轻松地完成了每天至少33500的储存和装卸货物的任务。
(2)制造业在制造业的的生产线中AGV小车大显身手，快速，精确，灵活的完成材料的运送任务。由多台AGV小车组成的物流运输处理系统，较人工搬运系统来说更灵活，运输路线可以根据生产过程及时调整，使一条生产线，生产十几个产品，大大提高了生产的灵活性，企业的竞争力。在1974年瑞典的沃尔沃卡尔马的汽车组装厂，提高了运输系统的灵活性，使用以AGV小车为载运工具的装配线，采用该装配线后，减少了20%装配时间、减少了39%组装错误，减少了57%投资资金回收时间以及减少了5%的员工费用。目前，在世界主要的汽车生产厂家，如通用、丰田、克莱斯勒、大众AGV小车已被广泛应用。近年来，作为
CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems，直译为基于计算机的现代集成制造系统)的基础搬运工具，AGV已经深入到机械加工，家电制造，微电子制造，烟草等行业，生产业和加工业已成为AGV小车使用最广泛的领域。
(3)邮局、图书馆、港口码头和机场在邮局，图书馆，码头和机场候机楼等人口密集的公众场所，存在着大量的物品的运送工作，充满不定性和动态性强的特点，搬运过程往往也很单一。AGV有着可并行工作、自动化、智能化和处理灵活的特点，可以很好的满足这些场合的运输要求。1983年瑞典的大斯得哥尔摩邮局，1988年日本东京的多摩邮局，1990年中国上海的邮政相继开始使用AGV 小车来完成邮品的搬运工作。在荷兰的鹿特丹港口，50辆被称为“院子里的拖拉机”的AGV小车每天都在把集装箱从船边运送到几百米以外的仓库中。
(4)烟草、医药、化工、食品
对于处理一些需要在清洁、安全、无排放污染等其他特殊环境要求的产品生产如烟草、制药、食品、化工等产品时应考虑AGV小车的应用。在全国许多卷烟企业，如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂，应用激光引导式AGV完成托盘货物的搬运工作。
(5)危险场所和特种行业在军事方面，以AGV小车为基础有着自动驾驶和检测功能的设备，可用于战场侦察和扫雷，英国军方正在开发MINDER侦察系统，这是一种具有地雷探测、销毁和路线验证能力自动型侦察车。在钢铁厂，AGV小车负责炉料运输，大大降低了工人们的劳动强度。在核电厂的核储存地点使用AGV 小车，以避免辐射的危险。AGV小车可在黑暗环境中，准确、可靠的运输物料。
第二章方案设计
根据课题要求，确定以下方案：在现有的智能小车的基础上，加上超声波测距器，实现智能小车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量的数据传至单片机进行处理，然后由单片机根据所测量的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动机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。
2.1 主控系统
根据设计要求，我认为该设计属于多输入的复杂程序控制问题，因此我拟定了以下几种方案，具体如下：
方案一：
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
方案二：
AVR单片机是 Atmel 公司 1997 年推出的 RISC 单片机。RISC(精简指令系统计算机)是相对于CISC(复杂指令系统计算机)而言的。RISC 并非只是简单地去减少指令，而是通过使计算机的结构更加简单合理而提高运算速度的。RISC 优先选取使用频率最高的简单指令，避免复杂指令:并固定指令宽度，减少指令格式和寻址方式的种类，从而缩短指令周期，提高运行速度。由于 AVR 采用了 RISC 的这种结构，使AVR系列单片机都具备了1MIPS/MHz(百万条指令每秒/兆赫兹)的高速处理能力。
方案三：
FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。
方案比较:
采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的自动控制，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此，这种方案是一种较为理想的方案。针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量的标准单片机，而不能用精简I/O口和程序存储器的小体积单片机，D/A、A/D功能也不必选用。根据这些分析,我选定了STC89C52单片机作为本设计的主控装置，51单片机具有功能强大的位操作指令，I/O口均可按位寻址，程序空间多达8K，对于本设计也绰绰有余，更可贵的是51单片机价格非常低廉。在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后，我们决定采用一片单片机，充分利用STC89C52单片机的资源。
2.2单片机最小系统
2.2.1 STC89C52简介
STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器
（FPEROM-Flash Pargramabie and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失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。
图2-1 单片机实物图
STC89C52具体介绍如下：
1.主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源GND(Pin20)：接地线
2.外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端
XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端
3.控制引脚（4根）
RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。
ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。
4.可编程输入/输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
PO口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0～P0.7 P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0～P1.7 P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为P2.0～P2.7 P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为P3.0～P3.7
图2-2 单片机引脚图
STC89C52主要功能如表一所示：
2.2.2 时钟电路
STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD
分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图2-3(a) 所示，在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。
外部方式的时钟电路如图2-3(b)所示，RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。如图所示，RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。RXD接地，TXD接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于12MHz的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟P1和P2，供单片机使用。
（a）内部时钟电路（b）外部时钟电路
图2-3 时钟电路
2.2.3复位及复位电路
（1）复位操作
复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。
除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表二所示
RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。
产生复位信号的电路逻辑如图
整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。
复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。
上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图2—4（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图2—4（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。
上述电路图中的电阻、电容参数适用于6MHz晶振，能保证复位信号高电平持续时间大于2个机器周期。
其电路如图2—4（c）所示：
（a）上位电路（b）按键电平复位
（c）按键脉冲复位
图2-4 复位电路
2.3 电机驱动模块
采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单，加速能力强，采用由达林顿管组成的H型桥式电路(如图2-5)。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高，H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制，电子管的开关速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调速技术。现市面上有很多此种芯片，我选用了L298N 这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点。因此决定采用使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。
图2-5 H桥式电路
2.4 循迹及避障模块
采用两只红外对管，分别置于小车车身前轨道的两侧，根据两只光电开关接受到白线与黑线的情况来控制小车转向来调整车向，测试表明，只要合理安装好两只光电开关的位置就可以很好的实现循迹的功能。(参考文献[3]) 采用一只红外对管置于小车右侧。通过测试此种方案就能很好的实现小车避开障碍物，且充分的利用资源而不浪费。(参考文献[3])
2.5 机械系统
本题目要求小车的机械系统稳定、灵活、简单，而三轮运动系统具备以上特点。驱动部分：由于玩具汽车的直流电机功率较小，而小车上装有电池、电机、电子器件等，使得电机负担较重。为使小车能够顺利启动，且运动平稳，在直流电机和轮车轴之间加装了三级减速齿轮。
电池的安装：将电池放置在车体的电机前后位置，降低车体重心，提高稳定性，同时可增加驱动轮的抓地力，减小轮子空转所引起的误差。简单，而三轮运动具备以上特点。
2.6电源模块
采用4支1.5V电池单电源供电，但6V的电压太小不能同时给单片机与与电机供电。
第三章硬件设计
3.1总体设计
智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用。将循迹光电对管分别装在车体下的左右。当车身下左边的传感器检测到黑线时，主控芯片控制左轮电机停止，车向左修正，当车身下右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机停止，车向右修正。
避障的原理和循线一样，在车身右边装一个光电对管，当其检测到障碍物时，主控芯片给出信号报警并控制车子倒退,转向，从而避开障碍物。
3.1.1主板设计框图
主板设计框图如图3-1，所需原件清单如表3-1
图3-1 主板设计框图
3.2驱动电路（参考文献[4]）
小型直流电机专用驱动器，所用芯片L293属于H桥集成电路，其输出电流为1000mA，最高电流2A，最高工作电压36V，可以驱动感性负载，特别是其输入端可以与单片机直接相联，从而很方便地受单片机控制。当驱动小型直流电机时，可以直接控制两路电机，并可以实现电机正转与反转，实现此功能只需改变输入端的逻辑电平。本模块具有体积小，控制方便的特点。采用此模块定会使您的电机控制自如，应对小车题目轻松自如。驱动原理图如图3-2。
图3-2 电机驱动电路
3.3信号检测模块
小车循迹原理是小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。
红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，不断地向外发射红外光，当红外光遇到白色障碍物时发生漫反射，反射光被与之相对的接收管接收；如果遇到黑色物体则红外光被吸收，接收管接收不到红外光。将接收管的结果送给单片机。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来进行相应的处理。根据它的特性可以用于智能小车的寻迹或避障。红外对管白色为发射管，长引脚为正极，接高电位。黑色为接收管，长引脚接地，短引脚接
高电位.电路图如图3-3。
图3-3 循迹原理图
3.4主控电路
本模块主要是对采集信号进行分析，同时给出PWM波控制电机速度，起停。以及再检测到障碍报警等作用。其电路图如图
图3-4 主控电路
第四章软件设计
4.1程序功能描述与设计思路
进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件更为重要。
4.1.1程序功能与设计思路
1、当单片机接收到光电开关与避障信号后，控制电机左转右转，实现循迹。
2、编制程序使单片机驱动超声波检测模块检测前方小车距离，调整后车的车速。
3、光电开关程序实现两小车之间的相互通信，实现超车、领跑功能。
4.1.2程序设计思路
1、循迹转弯设计思路
当左右两边光电开关都接收到检车信号时，两光电开关都输出低电平，小车直行；当左右光电开关分别为接收不到信号、接收到信号时，左右光电开关分别输出高、低电平，小车右拐；当左右光电开关分别为接收到信号、接收不到信号时，左右光电开关分别输出低、高电平，小车左拐。
当检测到拐弯标志时，输出为高电平，并实现对标志线计数功能，作为小车起始、拐弯、超车标志，实现小车的起始、拐弯与超车。
4.2程序流程图
1、主程序流程图如图所示
2循迹子程序流程图如图所示
图4-2循迹子程序流程
3.单片机系统流程图如图所示
4-3单片机系统流程图
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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51单片机控制智能小车解析
单片机项目 报 告 班级：自动化21091 姓名：邸维汉刘会丽石钱坤学号：1020103304 2010103215 2010103122 智能小车控制
目录 一、前言 二、方案设计与论证 1)控制器模块选取 2)电机模块选取 3)电机驱动器模块选取 4)电源模块选取 三、硬件设计 1)主控系统 2)电机模块 3)电机驱动模块 4)电源模块 5)按键模块 四、软件设计 1)直行设计 2)转弯设计 3)调速设计 五、调试中存在的问题 六、参考文献
一、前言： 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。我们设计的智能电动小车该具有圆形运行、三角形运行、矩形运行和三者一起运行的功能。都是运行一循环自动停车。 根据题目的要求，确定如下方案：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STC89C52单片机。以STC89C52为控制核心，利用按键的动作，控制电动小汽车的轨迹。实现四种运行轨迹。STC89C52是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。 二、方案设计与论证 1)控制器模块选取 我们采用STC公司的STC89S52单片机作为主控制器，STC公司的单片机内部资源比起ATMEL公司的单片机来要丰富的多，它在5V供电情况下，最多支持80M晶振、且内部有512B的RAM数据存储器、片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器、1K的EEPROM、8个中断源、4个优先级、3个定时器、32个IO口、片机自带看门狗、双数据指针等。但是不兼容Atmel。 从方便使用的角度考虑，我们选择了此方案 2)电机模块选取 采用普通直流电机。直流电机运转平稳，精度有一定的保证。直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高，但完全可以满足本题目的要求。通过单片机的PWM输出同样可以控制直流电机的旋转速度，实现电动车的速度控制。并且直流电机相对于步进电机价格经济。 3)电机驱动器模块选取
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 -
51单片机-循迹小车项目报告材料(完整)
职业技术学院 《单片机系统设计》 项目设计报告 项目设计题目：智能寻迹小车 系部：电子信息与控制工程系班级：电子 XXXX 班 组号：第四组 小组成员：XXX 指导教师：XXX 2017年10月10日
目录 一、引言 (3) 二、方案论证 (4) 三、小车车体设计 (7) 四、硬件系统设计 (8) 1、单片机最小系统 (8) 2、循迹电路 (9) 3、电机驱动电路 (9) 五、软件系统设计 (12) 六、系统的制作、仿真与调试 (14) 七、总结 (15)
一、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，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，所以作为电子专业学生，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。此项设计是在以小为基础，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。
51单片机循迹小车项目方案报告(完整)
宜宾职业技术学院 《单片机系统设计》 项目设计报告 项目设计题目：智能寻迹小车 系部：电子信息与控制工程系班级：电子XXXX 班组号：第四组 小组成员：XXX 指导教师：XXX 2017年10月10日
目录 一、引言 (3) 二、方案论证 (4) 三、小车车体设计 (7) 四、硬件系统设计 (8) 1、单片机最小系统 (8) 2、循迹电路 (9) 3、电机驱动电路 (9) 五、软件系统设计 (12) 六、系统的制作、仿真与调试 (14) 七、总结 (15)
一、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，所以作为电子专业学生，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。此项设计是在以小为基础，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AT89C52单片机的智能小车c语言程序
#include
left_red=0; //白线位置 right_red=0; TMOD=0X01; TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1; en1=1; en2=1; } void time0(void)interrupt 1//定时中断{ i++; j++; if(i<=pro_right) {en1=1;} else en1=0; if(i==40) {en1=~en1;i=0;} if(j<=pro_left) {en2=1;} else en2=0; if(j==40) {en2=~en2;j=0;} TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; } void straight() //走直线函数
基于51单片机智能小车设计
北华航天工业学院 课程设计报告（论文） 设计课题：基于51单片机智能循迹小车设计专业班级：B12242 学生姓名：李云鑫 指导教师：王晓 设计时间：2014年6月15日
北华航天工业学院电子工程系 基于51单片机智能循迹小车课程设计任务书 指导教师：王晓教研室主任：王晓 2014年06 月15 日 注：本表下发学生一份，指导教师一份，栏目不够时请另附页。 课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前。
内容摘要 本设计主要有单片机模块、地面寻线模块、发光二极管模块，电机驱动模块以及电源模块组成，小车具有自主寻迹的功能。本次设计采用ATMEL公司的 AT89C2051单片机作为控制芯片，传感器模块采用红外接收管和比较器实现，能够轻松识别黑白两色路面，同时具有抗环境干扰能力，电机模由LM393芯片和两个直流电机构成，组成了智能车的动力系统，电源采用5V的直流电池，经过系统组装，从而实现了小车的自动循迹的功能。 索引关键词：智能小车AT89C2051 单片机LM393 红 外接收管
目录 一概述 (1) 二方案设计与论证 (8) 三单元电路设计及各模块具体电路 (3) 3.1. 电路中51单片机芯片介绍 (13) 3.2 最小系统部分电路 (19) 3.3控制模块电路电路 (20) 3.4电机驱动及二极管模块电路 (20) 3.5寻线检测模块部分电路 (21) 3.6软件设计 (22) 四总原理图及元器件清单 4.1总原理图 (23) 4.2元器件清单 (23) 五安装与调试 5.1．电子元器件的装配 (24) 5.2.机械装配 (25) 5.3．总装 (25) 六性能测试与分析 6.1测试方法及注意事项 (26) 6.2源程序 (26) 七结论 (27) 八心得体会 (28) 九参考文献 (29)
基于51单片机的智能小车设计报告
本人保证自写文档，文档不足之处请谅解 目录 一、设计的目的------------------1 二、设计的模块------------------1 三、程序的流程------------------6 四、元器件清单------------------8 五、成品的制作------------------8 六、注意事项--------------------9 七、设计的总结------------------9
设计的目的 智能遥控车地目的主要突出在智能与遥控上，遥控意思明显就是通过某种控制手段使得小车能够实现由控制者控制前进后退等操作；智能可以体现为功能上的智能化。本作的目的是实现控制小车移动时对前方所存在的威胁进行报警提醒。 设计的模块 此次设计的硬件电路模块大致为五大类，分别是51单片机最小系统模块、电源模块、电机工作驱动模块、超声波报警系统模块、无线控制发射接收模块。 下图为硬件电路框图：
1、单片机最小系统 此模块式是本设计的控制核心模块，单片机最小系统由三部分组成：STC89C52芯片部分、复位部分（由按键开关、极性电容、 10K电阻组成）、晶振部分（由12M石英晶振、两个30PF的瓷片电容组成）。主要起程序的输入与控制、程序的复位、时间频率控制 的作用。 2、无线控制模块
本设计的无线控制模块是由编码芯片PT2262和解码芯片PT2272组成的电路模块组成，工作方式是编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。 3、电机驱动模块
基于51单片机的智能小车设计
基于51单片机的智能小车设计 O 引言在现有玩具电动车的基础上，加装光电检测器，实现对电动小汽车的速度、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车的智能控制。 1 直流调速系统采用PWM 调速直流调速系统采用晶闸管的直流斩波器与整流电路。晶闸管不受相位控制，而是工作在开关状态。当晶闸管被触发导通时，电源电压加到电动机上，当晶闸管关断时，直流电源与电动机断开，电动机经二极管续流，两端电压接近于零。脉冲宽度调制(Pulse Width Modulat-ion)，简称PWM。脉冲周期不变。只改变晶闸管的导通时间，即通过改变脉冲宽度来 进行直流调速。脉宽调速也可通过单片机控制继电器的闭合来实现，但是驱动能力有限。为展利实现电动小汽车的左转和右转，本设计采用了可逆PWM 变换器。可逆PWM 变换器主电路的结构式有H 型、T 型等类型。我们在设计中采用了常用的双极式H 型变换器，它是由4 个三极电力晶体管和4 个续流二极管组成的桥式电路。图1 为双极式H 型可逆PWM 变换器的电路原理图。 4 个电力晶体管的基极驱动电压分为两组。VT1 和VT4 同时导通和关断，其驱动电路中Ub1=Ub4；VT2 和VT3 同时动作，其驱动电压Ub2=Ub3=-Ub1。 2 检测系统检测系统主要实现光电检测，即利用各种传感器对电动车的避障、位置、行车状态进行测量。2．1 行车起始、终点及光线检测系统采用反射式红外线光电传感器用于检测路面的起始、终点(2 cm 宽的黑线)，玩具车底盘上沿黑线放置一套，以适应起始的记数开始和终点停车的需要。利用超声波传感器检测障碍。光线跟踪，采用光敏三极管接收灯泡发出的光线，当感受到光线照射时，其c-e 间的阻值下降，检测电路输出高电平，经LM39 3 电压比较
基于51单片机光电对管智能小车从入门到精通全教程分解
电子科技协会--《电子实践制作教程》
目录
第九章、基于 51 单片机的红外循迹小车..................................................................................... 2 1、制作要求............................................................................................................................. 2 2、制作目的............................................................................................................................. 2 3、制作方案（硬件方面） ..................................................................................................... 2 3.1 系统概述.................................................................................................................... 2 3.2 单片机模块................................................................................................................ 3 3.3 指示灯原理图............................................................................................................ 4 3.4 红外对管原理图 ........................................................................................................ 4 3.5 电机驱动模块............................................................................................................ 5 4、制作方案（软件方面） ..................................................................................................... 7 4、 附录................................................................................................................................... 9 5.1 实物和效果展示 ........................................................................................................ 9 5.2 参考程序： ........................................................................................................... 9 5.3 基于 C51 控制红外循迹小车原理图 ................................................................. 17
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基于51单片机的智能小车概要
基于单片机的智能小车的设计 目录 摘要 (3) 第一章引言 (3) 第二章方案说明 (3) 2.1、方案论证 (3) 2.2、总体设计方案概述 (4) 第三章硬件电路设计 (5) 3.1、主控电路 (5) 3.1.1、L7805稳压器 (5) 3.1.2、MAX232芯片简介 (6) 3.2、八路红外传感器模块 (6) 3.2.1、LM324简介 (6) 3.2.2、74HC14D简介 (6) 3.3、L298N电机驱动模块 (7) 3.3.1、L298N简介 (8) 3.4、机械部分 (9) 第四章软件系统设计 (9) 4.1、程序流程图 (9) 4.2、程序设计方案 (9) 参考文献 (12) 第五章结束语 (12) 致谢 (12) 附录1 (13)
1 附录2 ...........................................................................13 外文页 (20) 基于单片机的智能小车的设计 摘要 本文介绍了基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现。 小车主要能够识别黑线并检测障碍物从而实现在固定跑道内行驶并且可自动避障。小车以STC89C52单片机控制器；采用八路红外传感器及其处理模块实现对黑线及障碍物的检测；通过单片机产生PWM 波并通过L298N 来对小车的方向和速度进行控制。 关键字 STC89C52 单片机 红外传感器 PWM L298N 第二章 方案说明 2.1、方案论证 （1）控制系统 方案二：采用STC89C52单片机，该单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash ，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k 字节Flash ，512字节RAM ， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM ，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口 [3] 。其完全可以满足本设计对小车功能的要求，并且价格便宜；所以本设计最终选用STC89C52 单片机作为其控制芯片。 （2）避障与寻线传感器 方案一：采用US-100超声波测距模块，该模块可实现2cm~4.5m 的非接触测距功能，拥有2.4~5.5V 的 宽电压输入范围，静态工作电流2mA ，自带温度传感器对测距结果进行校正，同时具有GPIO ，串口等多种通信方式，内带看门狗，工作稳定可靠且方向性好但其近距离反射时干扰较大。 方案二：采用八路红外对管及处理模块，该模块可工作在3.3到5V 电压下检测距离在1-6厘米，采用多圈式电阻调节检测距离，且尺寸较小可方便的搭载在小车上，同时其平均价格要比US-100要低；其八路的传感器可分别用作测距与检测黑线；综合上述考虑，本设计采用八路红外对管作为其避障与寻线传感器。 2.2、总体设计方案概述 STC89C 52单片八路红外传感L298N 电机控
基于某51单片机智能小车循迹程序
#include
sbit H_IN3=P2^6; //车尾右轮控制 sbit H_IN4=P2^7; sbit Q_ENA=P3^0; //车前左轮使能，PWM sbit Q_ENB=P3^1; //车前右轮使能， sbit H_ENA=P3^6; //车尾左轮使能， sbit H_ENB=P3^7; //车尾右轮使能， /****************************************/ #define stra_q_l 100 //直线行走时，四个轮子占空比调试#define stra_q_r 100 #define stra_h_l 100 #define stra_h_r 100 #define turn_q_l 100 //转弯时四个轮子的占空比调试 #define turn_q_r 100 #define turn_h_l 100 #define turn_h_r 100 #define turnr_time 2900//右转弯时的延时常数 #define turnl_time 3000 //左转弯时的延时常数 #define dt_time 5800 //原地掉头时延时常数 #define over_time 1000 //停止延时 #define back_time 2500 //走完环形，回到直道延时转弯#define black_time 1500 //过黑线的时间
基于单片机的智能小车控制
信息工程专业 课程设计（二） 题目 基于《STC89C52》单片机的智能小车 姓名袁诚 学号2014116020431 所在院系教育信息与技术 所在班级1404 完成时间2016.6.25
基于单片机的智能小车 摘要：智能化作为现代电子产品的新趋势，是今后的电子产业的发展方向。智能化设计的电子产品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、环境监测、智能家居等方面。基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。本设计实现了一种基于51单片机的按键操作控制和温度检测显示系统，通过温度传感器采集温度数据并且通过显示模块显示出来，通过对按键的操作，自动控制转向电机转向，改变行驶方向。 本课题设计的智能小车，具有按键控制前后左右的功能，温度采集功能，液晶显示功能。
序言 (1) 第1章总体设计方案 (2) 1.1课题任务分析 (2) 1.2 方案论证 (3) 1.2.1小车驱动部分 (3) 1.2.2 温度显示部分 (3) 第2章系统硬件构成 (4) 2.1系统设计原理 (4) 2.2主要元器件简介 (4) 2.2.1 STC89C52RC简介 (4) 2.2.2 液晶显示电路 (5) 2.2.3 L298N芯片直流电机驱动模块 (6) 2.2.4遥控部分独立按键电路 (7) 第3章软件的设计与说明 (8) 3.1软件设计 (8) 3.2软件的说明 (9) 3.2.1 控制部分主程序流程 (9) 3.2.2 温度检测显示部分主程序流程图 (10) 第4章调试与总结 (12) 4.1 调试的总结 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14) 附录 (15) 附件1 L298N电机驱动模块 (15) 附件2 小车侧视图 (16) 附件3 小车俯视图 (16) 附件4 小车最终硬件图 (17) 附件5 程序清单 (18)
基于89C51单片机的智能小车设计22
湖北轻工职业技术学院单片机实训报告 题目：基于STC89C52的智能小车设计 姓名：刘加象 学号：20110302113 专业：电子信息工程技术 指导老师：何伶俐 日期：2013-01-06 信息工程系电信教研室
目录 引言 (3) 一整体方案设计 (4) 1.1整体方案设计的思路 (4) 1.2整体方案的流程图 (4) 二智能小车系统概况 (4) 2.1恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N (4) 2.2直流电机简介 (5) 2.3显示模块的综合概括 (7) 三模块方案比较与论证： (9) 3.1电机模块的选择 (9) 3.2电机驱动模块的选择 (9) 3.3控制器模块的选择 (9) 四系统硬件电路设计 (11) 4.1显示模块的设计 (11) 4.2直流电机的驱动模块 (12) 五软件的简单介绍 (14) 5.1K EIL的简介 (14) 5.2PROTUES的简介 (14) 5.3STC_ISP_V483的简介 (15) 六结论 (18) 七致谢 (18) 参考文献 (19) 附录一：实物图 (20) 图1实物图 (20) 图2实物图 (21) 附录二：总程序 (21)
引言 随科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，也广泛应用于机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能机器人是一个多种高新技术的集成体，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，涉及到当今许多前沿领域的技术。而随着社会的不断发展，智能设备的不断出现，无线遥控的运用也越来越广泛。无线遥控器由于控制距离远，抗干扰性强，已越来越多的出现在生活的各个方面。本文使用了一款通用的无线遥控电路，基于STC89C52作为控制核心，采用专用编码解码电路，由于其体积小、功能强大，因此可非常方便的移植到遥控机器人、遥控小车上等，并实现远距离控制。在早期，遥控小车并不少见，但大多产品制造简单，实现的功能少，往往只有一些简单的功能，例如左转右转，前进后退等，大多采用红外控制，外加一些复杂的电路组合而成。遥控小车的使用者针对的是小孩子，但笨重的设备和昂贵的价格往往让许多小孩的甜美梦想落空。在现在，用单片机进行无线遥控小车的方案，利用较少的外设实现了基本的功能。其较强的抗干扰性使得该遥控器具有很好的通用性其功能也日趋完善。其中包括防撞防爆系统和基本的方向控制，另外在行进中可以尽享柔美的音乐，看美丽的灯光随音律而闪烁，让孩子玩得更开心！此外，电路的简化，材料的减少使得价格也降低了不少，真的是物美价廉，可以为孩子的童年再添一些笑语。
基于51单片机的蓝牙遥控小车
基于单片机的智能避障遥控小车 目录 第一章绪论 (1) 1.1研究背景和意义 (1) 第二章系统框架及软硬件结构设计 (2) 2.1 系统要求 (2) 2.2 系统整体算法流程 (2) 2.3 总体任务设计 (3) 2.4 整体硬件结构设计 (4) 2.5 整体软件结构设计 (4) 第三章模块的详细设计 (5) 3.1 L293D电机驱动模块 (5) 3.1.1模块介绍 (5) 3.1.2 PWM脉冲控制原理 (5) 3.1.3 脉冲控制代码 (6) 3.2 HC05蓝牙模块 (7) 3.2.1 模块简介 (7) 3.2.2 蓝牙串口程序说明 (7) 3.2.3 模块引脚说明 (8)
3.3 USB转TTL模块 (9) 第四章系统功能设计与实现 (11) 4.1 安卓手机蓝牙遥控的设计与实现 (11) 4.1.1 设计基本思路 (11) 4.1.2 遥控任务分配 (11) 4.2.3 蓝牙遥控操作流程 (12) 第五章软硬件调试 (14) 5.1 硬件调试 (14) 5.2 软件调试 (14)
第一章绪论 1.1 研究背景和意义 智能化无处不在。各种智能化设备在不同的领域中发挥着自己的特长，而在家用方面的智能有着相当重要的意义。 本次所设计的智能小车系统包含着对周围环境的检测、舵机控制以及短距离无线遥控等的功能，它需要实现微控制器、多传感器技术、蓝牙遥控、机械结构原理、数字逻辑、自动控制等各学科技术内容的渗透融合。智能小车通过其上部搭载的89C52芯片作为核心控制器，通过多种传感器来获取周围环境信息并将采集到的信息输送给CPU，然后由CPU来给各个部分下达相对应的指令。智能小车不仅价格低廉，而且甚至能够担任人类难以从事的任务，它在工业、农业以及社会生产生活等许多领域都起到了重要作用。本次课题设计中所采用到的短距离无线遥控、单片机控制原理、多传感器技术、自动避障技术等等。现在在工业制造、农业生产、国家安全、军事武器，医疗保健、太空探测等许多领域都日益发挥着其作用，在军事侦察、反恐、防暴、防核化等高危任务方面、环境污染检测方面和在恶劣环境中均有着非常好的发展前景，从这些方面可知本课题研究意义非凡。