毕业论文-避障小车 - 图文

基于80C51单片机的智能小车设计

摘 要

智能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。

智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人，它具有制作成本低廉，电路结构简单，程序调试方便等优点。由于具有很强的趣味性，智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。

本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果基本满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及软件的编写。

关键词：智能小车；单片机；超声波检测；PWM调速

I

基于80C51单片机的智能小车设计

Abstract

As a new product of modern society, intelligence is the trend in future development. It can work in some specific environment according to the mode which sets in advance. Dispensing with behavior adjustment management,but it can achieve the expected， even higher goal.

Smart car is a means through programming specific tasks to complete the iniaturi -zation of the robot, it has produced low-cost, circuit structure is simple and conveni -ent debugging. Because of its highly interesting, intelligent robot car enthusiasts, as well as by the broad masses of college students love.

This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed automatically and the construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result basically satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the write of program.

Key words：smart car；single chip computer；ultrasound detector；PWM speed adjusting

II

基于80C51单片机的智能小车设计

目 录

1 引言………………………………………………………………………………(1) 1.1 课题背景……………………………………………………………….………(1) 1.2 课题的目的和意义……………………………………………………….……(1) 1.3 设计要求……………………………………………………………….………(1) 2 总体方案设计………………………………………………………….…..…….(3) 2.1整体方案的设计思想………………………………………………..…………(3) 2.2 总体设计框图……………………………………………………….…………(3) 2.3各模块分析选择……………………………………………………….….……(3) 2.3.1小车部分分析……………………………………………………..…………(3) 2.3.2 控制芯片的分析选择…………………………………………….…………(4) 2.3.3电机驱动模块的分析与选择…………………………………..……………(5) 2.3.4避障模块的分析与选择…………………………………….….……………(5) 2.3.5电源分析与选择………………………………………………..……………(6) 2.3.6智能小车最后方案………………………………….………….……………(6) 3系统单元电路的设计………………………………………………..……………(7) 3.1 单片机最小系统的设计……………………………………………….………(7) 3.1.1 STC89C52单片机基本结构简介……………………………………………(7) 3.1.2 单片机时钟震荡电路……………………………………………...………(10) 3.1.3 单片机复位电路………………………………………...…………………(10) 3.2 显示模块的设计……………………………………………...………………(12) 3.3 电机驱动电路的设计……………………………………...…………………(13) 3.3.1智能小车驱动电机的要求…………………………………………………(13) 3.3.2直流电机调速原理…………………………………………………………(14) 3.3.3 L298N双H桥直流电机驱动芯片简介………………………..……………(15) 3.4 HC—SR04超声波测距模块………………………………………...…………(18) 3.4.1模块特点……………………………………………………………………(18) 3.4.2主要技术参数………………………………………………………………(19) 3.4.3模块实物图…………………………………………………………………(19)

III

基于80C51单片机的智能小车设计

3.4.4基本工作原理………………………………………………………………(19) 3.4.5超声波测距模块与单片机相连的接线方法………………………………(20) 3.4.6超声波时序图…………………………………………...………….………(20) 3.4.7 超声波测距原理及系统组成…………………………….……………… (21) 3.4.8超声波检测电路……………………………………………………………(21) 3.5速度检测模块…………………………………………………………………(22) 3.6 电源模块的设计…………………………………………………...…………(27) 4 软件设计…………………………………………………………...……………(25) 4.1 系统主程序流程图…………………………………………………...………(25) 4.2 显示子程序设计及流程图……………………………………………...……(26) 4.3测距子程序设计与流程………………………………………………………(27) 4.4按键改变占空比程序设计……………………………………………………(28) 5“看门狗”技术……………………………………….…………………………(30) 6 软件的简单介绍 ……………..………………………..……………...……….(32) 6.1 Keil软件简介……………………………...…………………………………(32) 6.2 STC_ISP_V480的简介……………………...…………………………………(32) 7 总结……………………………………………...………………………………(34) 致 谢………………………………………………….……………………………(35) 参考文献………………………………………………...…………………………(36) 附录A 作品实物图………………………………………………………………(37) 附录B 总程序……………………………………………………………………(37)

IV

基于80C51单片机的智能小车设计

1 引言

1.1 课题背景

随着电子技术的不断发展人们发明了各式各样的具有感知，决策，行动和交互能力的机器人。智能小车可以理解为机器人的一种特例，它是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人。与普遍意义上的机器人相比智能小车制作成本低廉，电路结构简单，程序调试方便，具有很强的趣味性，为此其深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。全国大学生电子设计竞赛每年都设有智能小车类的题目，由此可见国家对高校机器人研究工作的重视程度。

本次设计的智能小车应该能够调节速度，具有自动避障功能，可以记录行驶速度、显示小车与前面障碍物的距离。

根据题目的要求，确定了如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线，实现对电动车的速度、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。

本设计与实际相结合，现实意义很强！智能的技术研究、应用也都是非常有意义而且有很高的市场价值的。随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。

1.2 课题的目的和意义

本题目设计的是具有自动避障功能的智能小车，其设计思想与一些日常生活迫切需要的智能机器人类似。由于采用了超声波传感器，它不受光照强弱和能见度的影响，能耗低，灵敏度高，即使在较复杂的环境内也可以工作。

智能小车系统的设计采用了模块化的设计方法，电路结构简单，调试方便，有很大的扩展空间，稍加改动便可应用于实际生产生活中，也可作为高校学生以及广大机器人爱好者学习研究使用。

1.3 设计要求

本设计要求采用单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快、慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、

1

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新幼儿教育毕业论文-避障小车 - 图文 全文阅读和word下载服务。