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文档简介

1、毕 业 设 计题 目 基于单片机的声控小车设计 姓 名 学 号 系 部 理工系 年级专业 2012级电子信息工程一班 指导教师 2016年 5 月 1 日摘要 在过去三四十多年来,声控智能小车逐渐成为人们生活的必需品,声控智能小车为人们的居住、出行以及旅游等方面创造力良好的条件。随着社会经济和科学技术的逐步发展,声控智能小车的设备也不断地进行更新换代,优秀的声控智能小车控制系统层出不穷。另一方面,随着城市人口的剧增,声控智能小车面临需求量越来越大,传统的声控智能小车测量遥控时操作麻烦,精度不高。声控智能小车使用者因为精度不高或者操作繁琐的情况时有发生,给声控智能小车声控智能小车使用者带来很多不

2、便。基于这种原因,现在声控智能小车急需增加在一定遥控范围内的功能系统,来解决声控智能小车面临的上述问题。本文正是基于以上实际需求,设计了一种新型的基于单片机的声控智能小车控制器的设计系统。该系统由89c51单片机作为系统控制芯片,在声控智能小车上增加usb电插口,并利用单片机控制在手机充满时自动关闭该口的电源;可以通过人体的声音识别来控制智能小车的前进或者拐弯等动作,可以用定量地控制用户对小车的控制。关键词:声控智能小车;80c51;程序控制;遥控保护title voice control car design based on mcuabstractin the past thirty or

3、 forty years, the socket has gradually become a necessity in peoples lives, outlet for people live, travel, tourism and other aspects of creativity in good condition. with the development of social economy and science and technology, socket equipment is constantly upgrading, excellent control system

4、 emerge in an endless stream socket. on the other hand, with the citys population increasing, facing socket demand is growing, the traditional temperature measurement socket operation trouble, the accuracy is not high. because the socket user accuracy is not high or tedious situations have occurred,

5、 to bring a lot of inconvenience to users socket socket. for this reason, now need to increase the socket in a certain temperature range of the digital display system, to solve the problem faced by the socket.this paper is based on the actual demand, design a new design system of socket controller b

6、ased on mcu. the system by the mcu 89c51 as the system control chip, usb power jack on the socket, and controlled by a single chip on the phone with automatically shut down the power; increase the anti lightning, anti short circuit, overload prevention, anti leakage function and power detection func

7、tion, can use mobile phone client view this months electricity.key words: socket; 80c51; program control; over current protection目录摘要ii1 绪论31.1 课题研究的背景和意义31.2 智能声控小车的设计原理41.3 设计的主要完成工作62 系统设计理论基础72.1 系统工作原理72.2 系统设计要求73 系统硬件设计93.1 单片机模块93.2 继电器模块113.3 液晶显示电路123.4 按键电路的设计133.5 语音识别电路设计143.6 电机驱动电路144

8、 系统软件设计164.1 主程序流程164.2 语音识别模块编程174.3 lcd显示程序设计184.4 键盘接口应用实现204.5 系统遥控程序的实现215 系统仿真和调试225.1 protues仿真软件的介绍225.2 keil软件的介绍235.3 系统仿真23结论26致 谢27参考文献28附录(实物图与源代码)291 绪论伴随着社会科技的发展和经济的进步,声控智能小车由上世纪八十年代的人工操作和遥控设定逐渐被自动控制加模块系统所替代。因此声控智能小车控制系统是否准确和及时在很大程度上决定着声控智能小车为广大声控智能小车使用者所提供的服务质量。随着微型控制器的出现,单片机的功能日益强大价

9、格愈发低廉,可以很好地应用在声控智能小车功能系统的控制芯片中。基于单片机强大的功能,为现在声控智能小车功能功能提供了稳定的工作环境,方便了广大声控智能小车声控智能小车使用者的出行,对社会的贡献较大,因此,本文提出基于单片机的声控智能小车系统,具有一定的研究意义和价值,值得我们花费精力去研究和探索。1.1 课题研究的背景和意义当今社会,声控智能小车已经成为人们生活中必不可少的工具,而声控智能小车功能系统是否准确和及时在很大程度上决定着声控智能小车为广大声控智能小车使用者所提供的服务质量。自从声控智能小车从上世纪八十年代的比较单一的声控智能小车改为当前的智能声控智能小车并添加了自动功能后,不仅节约

10、了人工成本,而且将声控智能小车遥控系统大大地改善。但当前大多数声控智能小车系统,往往存在开关门不及时甚至出现开关门无感应等现象,另外现在大多数声控智能小车系统存在一个明显的问题是,没有usb接口以及缺乏声控智能小车保护措施,这些缺陷往往会影响耽搁声控智能小车使用者的使用范围给人们带来不少的麻烦。鉴于传统声控智能小车遥控系统的这些缺陷,近十几年来,微型控制芯片开始快速发展起来,以89c51为首的单片机控制器,功能越来越强大,封装越来越小,功耗越来越低,造价越来越低廉,单片机在不同的领域得到广泛而有效地应用,单片机以其强大和稳定的功能在自动控制另越越来越得到人们的青睐。同时,单片机具有结构简单易懂

11、,新手容易理解和上手,在单片机的编程方面,89c51运用c语言编程,c语言具有浅显易懂、代码控制能力强大以及容易移植等特点。基于单片机的这些优点,在声控智能小车自动功能系统中,应用单片机与各种芯片模块搭建而成的系统成为当下系统开发的不二选择,基于单片机的声控智能小车系统不仅解决了传统小车错开漏开等缺陷,同时增加了系统的lcd遥控显示功能,这样使得广大声控智能小车使用者对过载遥控和遥控设置一目了然铭记于心,有效地避免了小车错开对用户的伤害。本课题拟针对传统声控智能小车自动功能系统存在的问题进行改进,同时结合声控智能小车现实生活中的载客请款,提出了基于单片机的智能声控智能小车功能系统。1.2 智能

12、声控小车的设计原理语音控制小车为四轮结构,如图 1.1 所示。其中前面两个车轮由前轮电机控制,在连杆和支点作用下控制前轮左右摆动,来调节小车的前进方向。在自然状态下,前轮在弹簧作用下保持中间位置。后面两个车轮由后轮电机驱动,为整个小车提供动力。所以又称前面的轮子为方向轮,后面的两个轮子为驱动轮,如图 1.2 所示。图 1.1车体侧视图图 1.2车体侧视图直走:由小车的结构分析,在自然状态下,前轮在弹簧作用下保持中间状态,这是只要后轮电机正转小车就会前进。如图 1.1 所示; 右转:前轮电机反转,后轮电机正转,这时小车就是会在前后轮共同作用下朝右侧前进,如图 1.3所示。图 1.3 小车前进原理

13、图、1.3 设计的主要完成工作根据课题的应用情况分和相关资料的研读,课题设计一款基于单片机的电子声控智能小车系统,本课题主要实现以下几个任务:1)查找资料,研究声控小车的工作原理和国内外发展的相关动态,并确定系统的研究方案;2)根据系统的硬件需求,学习适用protel软件绘制系统原理框图和pcb版图并实现硬件电路的制作和焊接;3)学习和研究单片机的工作原理和软硬件的开发流程,利用c语言结合相关编程软件完成系统的软件开发;4)学习适用protues单片机仿真软件对系统进行调试仿真,验证系统开发的正确性;5)认真总结和归纳,完成毕业论文和论文答辩;本系统的核心控制器选用at89c51单片机,在控制

14、器周围搭建辅助电路包括语lcd电路显示模块、继电器保护电路模块、系统电源电路以及单片机最小系统电路等。2 系统设计理论基础2.1 系统工作原理随着计算机控制技术的发展,遥控测量己在工业生产领域中得到了广泛应用,并取得了巨大的经济和社会效益。在不同的领域内,由于控制环境、目标、成本等因素,需要针对具体情况来设计系统结构和功能,以取得最佳的控制效果。其中,恒温环境的自动化控制技术在工业生产、商业运营中是一个重要研究课题。单片机控制声控智能小车主要由单片机及其晶振电路,复位电路,lcd显示电路,遥控测量芯片电路。这个设计方案硬件电路较为简单,易于连接和调试,机器周期由晶振提供,计时较为精准,并且单片

15、机有内部的遥控器,计数器,外部中断资源丰富,有很好的应用价值。单片机的这些外设模块足以承担声控智能小车系统的各个功能。一般声控智能小车功能系统系统有以下几个部分构成,本设计利用单片机最小系统设计交通控制器。主要元器件是单片机 89s51, 由它负责读取按键的输入信号以及处理遥控信息并控制报警电路进行遥控报警和lcd显示电路进行遥控显示。主要由单片机、时钟电路、复位电路、遥控测量电路、按键开关电路以及lcd显示电路组成电路六部分组成。各部分关系如图2.1所示。语音感应电路按键输入电路单片机stc89c52电机驱动电路晶振电源模块复位图2.1 系统组成结构2.2 系统设计要求根据课题的应用情况分和

16、相关资料的研读,课题设计一款基于单片机的电子声控智能小车系统,主要实现以下几个目标:1)在声控智能小车上增加lcd显示系统,用以显示小车的试试速度;2)提高安全性能,增加应急按钮,小车应急状态下,用户可以根据需求进行按钮开关操作;3)增加声控智能小车遥控功能,当小车开启的时间超过系统设定的时限,系统led进行闪烁提醒;4)当语音模块探测到门有来人的时候,驱动开关门的电机控制电机进行开关操作;系统的核心控制器选用at89c51单片机,在控制器周围搭建辅助电路包括语lcd电路显示模块、继电器保护电路模块、系统电源电路以及单片机最小系统电路等。2.3 设计方案论证设计方案选择:基于单片机的声控智能小

17、车功能系统的相应的技术指标可以通过数字电路搭建实现;也可以用单片机结合遥控测量芯片控制实现;同时也可以通过plc控制。以下简单介绍对于三种方案的比较和选择。(1)方案一:数字电路的实现。数字电路可以用555芯片作为多谐振荡器为整个电路提供脉冲、计数器计数、并由译码器将信号送到数码管显示时间。这个方案虽然可行,但是所需要的元器件多,焊接及调试麻烦,且计时不精准,可靠性不高。(2)方案二:单片机控制声控智能小车系统。单片机控制声控智能小车遥控主要由单片机及其晶振电路,复位电路,lcd显示电路,继电器保护电路。这个设计方案硬件电路较为简单,易于连接和调试,机器周期由晶振提供,计时较为精准,并且单片机

18、有内部的遥控器,计数器,外部中断资源丰富,有很好的应用价值。单片机成本比较低廉,它同时也具有良好的性价比。(3)方案三:fpga控制遥控显示。由于市场上fpga价格昂贵。由其控制的转速测量系统多应用于工业机床生产中,在人们平时的生活中难以得到广泛的应用。综合三种方案的优缺点,选择由单片机为核心设计声控智能小车系统这一方案有很好的应用价值。因此选择方案二。3 系统硬件设计本系统主要包括单片机模块、播报模块、按键输入模块以及lcd显示模块,系统由单片机模块为控制核心,调度其他模块实现各自功能,其他各个模块各司其职围绕单片机模块搭建构成课题所要实现的智能声控智能小车自动播放系统。本章介绍系统各个模块

19、的硬件功能和原理框图。3.1 单片机模块系统所采用的核心控制单元为at89c51单片机2,其作用相当于整个系统的大脑,负责调度整个系统的功能调度和计时器的计时控制显示,单片机的管脚图分布如图3.1所示。图3.1 at89c51引脚图at89c51以其低廉的价格和多变的控制功能在各个领域得到应用非常广泛,本系统所用到的控制单元为at89c51主要的具体组成模块包括cpu控制器、代码存储单、数据存储单元、计数遥控模块、各种丰富的io接口以及单片机中断资源组成。单片机工作总线由数据传送总线、程序地址读写总线和cpu控制总线构成,这样的结构使单片机的程序和数据分开,控制和数据也相互独立,使得单片机的控

20、制高效而准确。8051单片机具有丰富的数据存储资源和功能强大的寄存器资源38,其数据存储器超过120完全可以胜任一般的设计需求,另外单片机内容还配备了功能强大的特殊功能寄存器,用以完成一些复杂编程。另外单片机内部寄存器和数据总线之间的编程在数据的需址方法上是一致的,单片机专用寄存器也就是特殊功能寄存器的设计能使单片机存取数据的速率大大提升,但特殊功能寄存器的只可以读取,不能擦除编写。除此之外,单片机还配置了大量的数据存储器,这类的ram用于存放程序执行时的临时变量,这样的设计时程序的执行效率和速度大大提升。各端口的功能图下表所示表3-1 p3口的第二功能端口引脚第二功能p3.0rxd(串行输入

21、口)p3.1txd(串行输出口)p3.2(外部中断0)p3.3(外部中断1)p3.4t0(遥控/计数器0外部输入)p3.5t1(遥控/计数器1外部输入)p3.6(外部数据存储器写选通)p3.7(外部数据存储器读选通)rst:复位输入。当振荡器工作时,rst引脚出现两个机器周期以上高电平将at89c51内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。at89c51具备较完善的中断功能,有两个外中断、两个遥控/计数器中断和一个串行中断,可满足不同的控制要求,并具有2级的优先级别选择。at89c51内置最高频率达12mhz的时钟电路

22、,用于产生整个单片机运行的脉冲时序,但at89c51单片机需外置振荡电容。本课题设计的系统所有的电路都是基于单片机最小系统的基础上运行起来的,单片机最小系统是指能使单片机运行起来的最基础的外围电路的搭建,通常在单片机的开发中,很多功能性模块会和单片机最小系统分开设计制作,当功能模块调试完毕再和单片机最小系统连接成统一整体,这样做的好处是单片机最小系统可以重复使用,节约了开发成本和开发工作量。本课题设计单片机最小系统是由20nf的微调电容和高精度晶振连接而成,这部分也称作为单片机时钟电路。at89c51单片机需要一个12m的晶振与之时钟输入管教相连,完成系统的自激和系统稳定的条件,外接晶振频率的

23、大小,影响单片机指令执行的效率和速度,也是单片机时钟控制电路的重要参考系数。例如课题设计的单片机最小系统外接晶振的震荡频率为12mhz,则单片机执行一个指令的时间大概是1个微妙。单片机内部自带的复位电路模式有多种选择,通常与看门狗电路配合使用。课题设计的单片机最小系统利用按键低电平复位。本系设计具体的单片机最小系统原理图如下图3.1所示。图3.1 at89c51最小系统3.2 继电器模块系统继电器模块用于单片机的小电流信号去控大电流的信号,例如当系统中单片机检测到系统的负载过大,内部温度过高时,单片机通过控制io端口的小电流信号去控制智能声控智能小车的通电开关。本系统中继电器模块的作用是起到声

24、控小车在应急状态下的断电保护机制,系统继电器电路图如图3.2所示:图3.2 i继电器与单片机的连接3.3 液晶显示电路lcd液晶显示以其优良的稳定性和较低的功耗,常常用在数字控制系统的显示模块。lcd液晶显示电路比较简单占用单片机的io口比较适中,电路连接原理清晰,与常用的实现器件led相比,lcd显示的字符丰富,而且可以绘制不同风格的图片,功能比led强大得多。本系统中lcd的作用主要是安放在声控小车的顶部,使用者可以根据系统的按键输入对系统的欢迎标语进行个性化的设置。液晶显示器具有操作简单,功耗较低,显示变化种类较为丰富等优点,比较适用于声控小车的开发,单片机控制1602lcd一般分为两种

25、方式进行数据的显示,一种为直接显示法,另一种为间接显示方式,本系统中显示的系统所需标语所采用的显示方式为lcd直接显示法。本系统中将控制芯片89c51单片机的p1口直接和液晶显示模块1602lcd的接口直接相连,单片机p1口作为总线向lcd并行输入字符码有效地提高了数据的传输速率,本系统中具体的lcd硬件图如图3.3所示:图3.3 与单片机的连接图3.4 按键电路的设计本系统设计的按键键开关为普通的机械开关,手动按下按键时,由于按键结构特性所致,一般都会产生抖动现象,产生抖动现象根本的原因在于按键开关上下结构接触面的不对称性。当按键按下又弹起的过程中,由于按键上下接触面接触的时间的不规则性,抖

26、动相对明显。因此为了使系统稳定工作,在系统开发的过程中需要用软件消抖,形成对硬件的弥补。图3.4为按键产生抖动现象的原理图。图3.4 按键抖动电压波形按键开关如果不进行消抖过程,系统在按键输入时往往会产生效果偏差,影响系统的稳定性,严重的甚至引起系统的瘫痪。因此在设计的初期就必须针对按键的消抖问题进行相应的措施。系统消抖的方法常规上分两种,一种是硬件上的消抖,硬件上的消抖往往在按键电路边上增加消抖电容,目前市面上也有专门的消抖按键开关;系统消抖的另一种方法是利用软件消抖,在这方法应用比较广泛,在软件编写过程中,判断开关按下是模拟按键按下一段时间就可以实现软件的消抖。3.5 语音识别电路设计语音

27、识别技术是一种非常有意义的发明,它的出现让电子产品和电气产品更加智能化、人性化。语音识别技术现在已经广泛运用在我们的现实生活中,比如智能语音玩具、智能声控家具以及机器人等。语音识别技术根据说话方式的不同,可以分为连续语音识别系统、连词语音识别系统和孤立词语音识别系统。另外,语音识别系统根据对说话人的依赖程度,有可以分为特定人语音识别系统和非特定人语音识别系统22。 声控小车中说话人主要发出“前进”、“左转”、“右转”和“停止”这四个指令。图 3.5 语音识别工作原理图3.6 电机驱动电路霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,并已得到广泛应用。霍尔元件是一种

28、磁传感器。要他们可以检测磁场及其变化,可以在各种与磁场有关的场合中。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。图3.6开关型霍尔传感器的原理以上各个硬件模块为本系统的基本模块组成,系统在各个模块的稳定工作的前提下,完成系统的整体需求,实现了声控小车的基本设计需求能较好地应用在实际的开发运用当中。4 系统软件设计本系统是基于单片机的智能声控智能小车系统的实现。单片机的编程语言可以选择汇编也可以选择c语言。汇编语言编程可以提升系统硬件的效率,当编程繁琐且程序的可移植性较差,而c语言容易上手,编程较为简单且可移植性强,比较适合系统的软件开发。本系统采用c在keil软件上编程实现各个模块的功能。各个功能模块的具

29、体软件实现,本章会详细叙述。软件设计是一个系统的灵魂所在,一个优秀的系统除了具备稳定的硬件基础之外,更需要一整套优良的软件来驾驭整个系统。本系统的核心动作就是在软件的编程上,在软件的设计的初期需要确定系统的整体功能的实现,在了解整体功能的基础上分别对系统的各个功能模块进行局部功能的代码实现,对各个功能模块编写软件并调试验证以后,再结合整体实现功能的基础上对各个功能模块进行粘合,实现系统的整体功能。软件设计的另一种方式方法是先在开发板或者试验箱上把各种功能部件的相关代码调通,比如lcd的显示程序或者按键的输入程序的实现等。调通以后将各个功能部件的代码组合在一起,同过更改单片机对于的io口,并有主

30、循环成进行调度把控,并施加适当的延时修改便可以实现系统的全部功能,本系统就是采用这种软件编程方式实现的。4.1 主程序流程本系统采用89c51为整个系统的控制核心,负责系统数据和任务的调度功能实现,系统开机时系统初始化并显示实时时钟,当智能声控智能小车正常行车时,lcd正常显示,智能声控智能小车进门时,系统通过声控感应,单片机读取系统标识数值传送给电路,电路根据系统标识数值进行相应的开关动作。当系统需要线更欢迎标语或者进行系统等待时长的更改时,也可以按下相应的设置按键进行遥控时长和欢迎标语的修改,系统整体程序框图如图4.1所示:开始系统初始化显示开机画面mode=1检测模式设置模式读取按键值按

31、键按下定时时长的更改系统执行动作延时 等待开启系统执行动作延时设置提示语按键按下按键值开始更改nyn显示初始值 yy图4.1 主程序流程图4.2 语音识别模块编程本系统另一核心模块为继电器模块模块开始工作是,需要一段上电等待时间,当上电结束以后,则处于循环等待状态,当收到单片机传来的过载信号时,进入中断,读取读取系统标识数值并在存储电路中读取与系统标识数值相对应的系统名的名称,并由外放进行系统外部电机控制的变化。语音识别模块模块具体软件流程图如图4.2所示:开始执行上电操作指令延迟等待(25ms)知道上电结束上电延迟时间到执行set play 命令设置播放地址执行play命令int有效继续播放

32、下一段执行stop 命令结束段间延迟ynynyn 图4.2 继电器流程图4.3 lcd显示程序设计单片机控制1602lcd一般分为两种方式进行数据的显示,一种为直接显示法,另一种为间接显示方式,本系统中显示的系统站名所采用的显示方式为lcd直接显示法。本系统中将控制芯片89c51单片机的p1口直接和液晶显示模块1602lcd的接口直接相连,单片机p1口作为总线向lcd并行输入字符码有效地提高了数据的传输速率,本系统中具体的lcd显示流程图如图4.3所示:初始化lcdlcd是否忙?写lcd指令入口是否写完16次?写点阵数据页地址+1写点阵数据结束是否写完16次?ynn图4.3 lcd显示流程图4

33、.4 键盘接口应用实现本系统按键用于输入过载信号和站名信息修改,系统按键程序编写的时候特别需要注意除了在系统硬件设计的时候需要设计系统的按键的消抖电容以外,更需要在编写按键软件是运用去抖动语句进行软件消抖。系统按键的程序设计过程基本过程为,当按键没有按下时,核心控制器相应的管脚为高电平,当有外部按键按下时,单片机相应的管脚电平被拉低,出发单片机的中断,中断程序中经过跳转,代码跳转到相应的子程序接口处,进行相应模块功能的程序执行。具体的按键程序框图如图4.4所示:开始向p1口写1从p1口读取数据是否有按键按下延时去抖动根据键值执行程序结束yn图4.4 键盘接口程序流程4.5 系统遥控程序的实现系

34、统采用t0遥控中断为系统提供精准的遥控功能,图4.5为t0中断程序流程图,用于计数器的计时,一直执行中。当60秒到时,分加1,秒单元清零,当60分到时,时家1,分单元清零。24时到时,时单元清零。具体流程图如下图所示:图4.5 遥控程序流程5 系统仿真和调试本课题基于单片机的智能声控智能小车自动遥控系统的设计,除了在硬件上实现和验证之外,系统代码调试的初期使用protues仿真软件对系统进行仿真和代码正确性的验证。通过使用protues仿真软件对系统进行仿真极大地缩短了系统的开发周期,减少了系统软件开发的调试时间。本章将对protues仿真软件介绍,并对系统的仿真过程给出详细的说明。5.1 p

35、rotues仿真软件的介绍proteus 软件是由英国单片机开发公司开发,如今已经在全世界已经流行开来,软件操作简单,界面清晰易懂,适合单片机初学者入门学习,也适合单片机开发者用作代码调试和验证。proteus 软件不仅仅可以绘制系统所需的电路原理图,更能将由keil软件生产的hex文件烧录到单片机内部,运行系统电路完成完整的系统仿真。proteus 软件是我国各大高校单片机专业必备的开发工具,也是必修的课程之一,学会熟练使用proteus 软件的仿真功能对开发者日后的单片机开发生涯具有巨大的帮助。图5.1是proteus isis的界面 :图5.1 proteus 软件5.2 keil软件的

36、介绍从某种意义上说,单片机系统的核心是软件的编程,软件的编写是否可靠稳定直接影响系统的效果和质量。keil软件不仅适合汇编开发编程也同样适用于c的开发,并为单片机的系统开发提供了功能丰富的封装函数。虽然,随着单片机开发技术不断变化和升级,各种单片机代码编程软件也层出不穷,但没有任何一个软件能和keil相媲美,keil软件已经是当下最流行的单片机编程软件,其功能操作简单实用,可以生成不同类型的烧录文件可供选择,非常适合单片机的开发。keil软件诞生于美国,经过一代又一代开发人员的努力,keil软件发展到今天,功能更加完善,界面更加友好,成为许多单片机从业者最终的选择。本设计所有软件代码全部由ke

37、il软件编辑编译,图5.2为keil软件界面图。图5.2 keil 软件5.3 系统仿真单片机开发前期的系统仿真是必要的,经过protues软件搭建系统仿真,不仅仅验证了系统设计的可行性,节约了开发时间更使开发确立结构和方向,能有效地避免走弯路。本系统主要实现单片机智能声控智能小车遥控系统,所以仿真过程中,制定需要实现的目标和原理如下:1)在声控智能小车上增加lcd显示系统,用以显示对小车的欢迎用语;2)提高安全性能,增加应急按钮,小车应急状态下,用户可以根据需求进行按钮开关操作;3)增加声控智能小车遥控功能,当小车开启的时间超过系统设定的时限是,系统led进行闪烁提升;4)当声控探测器探测到

38、门有来人的时候,驱动开关门的电机控制电机进行开关操作;当系统开始仿真时,系统上电,没有任何动作情况下,单片机处于循环等待状态,液晶无显示,系统在处于循环等待语音指令的死循环中,鉴于声控传感器仿真的难度较大,本系统的仿真采用温度传感器代替声控传感器,当温度传感器检测到外界的温度较高时,发送命令给单片机模块,由单片发送相应的命令驱动电机,实现系统中声控小车的自动开关动作,如图5.3所示:图5.3 仿真开始系统无动作下图模拟智能声控智能小车开关门的过程,智能声控智能小车工作以后,系统通过温度传感器检测外界信号,当门外有行人走过时温度传感器检测的温度上升,达到一定的阈值时,由单片机驱动电机模块对小车进

39、行开关门的具体动作。具体如图5.4所示:图5.4 按键按下,开始检测通过仿真,使得我们在硬件的开发过程中思路更加清晰,更加得心应手,同时也验证了我们方案设计和选择的正确性,十分由于系统或许的开发和设计。同时,在实际系统制作的过程中,需要根据仿真过程中出现的问题进行处理和调整,这样也方便了系统的后期维护。结论随着社会和经济的发展,电子控制行业已经渗透到人们生活的方方面面,单片机技术在各大行业的电子控制设备中决定着最终产品质量的成败,起着至关重要的作用。本文通过单片机控制电路的研究和介绍,加深了对单片机工作原理的理解和体会。本文首先概述单片机控制的发展概况,介绍了智能电子自动播报系统在生活应用的重

40、要影响和意义所在。通过查询资料和阅读文献,本文较为详细的介绍了单片机电子自动播报系统的基本原理,通过这些内容的学习,使我对单片机控制电路技术了有了更加形象和深刻的理解,特别是电路有了较为全面的认识和理解。最后通过资料的查找和论文的编写,使我认识到自己在电子控制电路领域仍然存在较大的不足,今后要加强专业知识的学习,不过整个课题学习下来我仍然收获颇多,这些知识将对我以后从事相关的工作有巨大的帮助。从最开始的资料查找、到后来的对单片机编程理解和研究,再到最后论文的编写,本人从中学到了不少知识,也积累了很多单片机控制电路的经验。但我知道就我目前的研究水平,本文列出的内容相对真正实际生产中的设备系统相差

41、较大,今后将在课余加强实际操作,研究实际情况中影响单片机智能声控智能小车系统的关键因素。致 谢进入大学以来,茫然无措的我渐渐开始成熟,在学校同学老师的帮助和自己的努力下,我学习相关的专业知识:单片机行业的发展,电路的工作原理,这些学习内容都在我今后的职业生涯中起重要的作用。通过这些内容的学习,使我对单片机控制智能声控智能小车系统有了更加形象和深刻的理解,特别是单片机编程有了较为全面的认识和理解。最后通过资料的查找和论文的编写,使我认识到自己在单片机电路领域仍然存在较大的不足,今后要加强专业知识的学习,不过整个课题学习下来我仍然收获颇多,这些知识将对我以后从事相关的工作有巨大的帮助。为了完成这次

42、毕业设计,我查询资料努力研究,但整个过程中对我帮助最多的还是向诚老师,多亏向诚老师对我孜孜不倦的教诲和点播,才能使我在整个毕业设计中克服重重困难,才能深入理解这些生涩难懂的理论。从xxx老师身上我学会了很多做学会和研究的方法和态度,这些将在我即将到来的职业生涯起到重要的帮助,在这里再一次对向诚老师表示我的感激之情。另外,这次毕业设计的能如此顺利地完成同样也离不开周围同学和朋友对我的帮助和爱护,在我即将踏上工作岗位之际,让我深情地感谢我的同学,我的朋友还有我可爱的家人,谢谢你们!参考文献1赵巍,冯娜.单片机基础及应用m.北京:清华大学出版社.2009:94-103.2高慧芳.单片机原理及系统设计

43、m.杭州:杭州电子科技大学.2008:124-174.3聂诗良, 李磊民.采用单片机发送并接收声控遥控信号的方法j. 信息技术,2004,28(2):21-96.4施新华.利用单片机实现的声控遥控技术j.上海电机学院学报.2006,9(3):69-71.5周润景,张丽娜,丁莉.基于proteus的电路及单片机设计与仿真m.北京:北京航空航天大学出版社,2010.6吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用m.第1版,清华大学出版社,2002.7胡伟.单片机c程序设计及应用实例m.人民邮电出版社,2003.7.8实用电子元器件手册.上海科学技术出版社m.1998.2.9赵亮,侯国锐.单片机

44、c语言编程与实例m,第一版.人民邮电出版社,2003.9.10k. mandai, k. miyauchi, m. sugimoto,y. natsume and k. ookubo. an advanced infrared remote control sensorj. ieee,1990.6,36(3). 11 michael a. miller. data and network communicationsm.第一版,科学出版社,2002.12徐向民.altium designer 快速入门m.北京:北京航空航天大学出版社,2008.13传感器电路设计手册,中国计量出版社,1994.

45、514周晓霞.数字电子技术实验教程m,北京,化学工业出版社 200715张宪,何宇斌.电子电路制作指导m,北京,化学工业出版社 2006附录(实物图与源代码)#include /io引脚定义:sbit in1=p10; sbit in2=p11;sbit in3=p12;sbit in4=p13;/以上为电机驱动板输入引脚定义,/in1和in2控制左轮电机,输出对应的ou1和out2接左轮电机,/in3和in4控制右轮电机,输出对应的ou3和out4接右轮电机sbit l_pwm=p14; /左轮调速,接驱动模块ena使能端,在这里输入pwm信号sbit r_pwm=p15; /右轮调速,接驱

46、动模块enb使能端,在这里输入pwm信号/宏定义#define l_go in1=0;in2=1 /左轮前进#define l_back in1=1;in2=0 /左轮后退 #define l_stop in1=0;in2=0 /左轮停止,两个输出1也可以#define r_go in3=0;in4=1 /右轮前进#define r_back in3=1;in4=0 /右轮后退#define r_stop in3=0;in4=0 /右轮停止,两个输出1也可以#define car_go l_go;r_go; /小车前进#define car_back l_back;r_back /小车后退#d

47、efine car_left r_go;l_stop /小车左转弯#define car_right l_go;r_stop /小车右转弯#define car_stop l_stop;r_stop /小车停车#define car_left_360 r_go;l_back /小车向左360度转,也可以认为是大转弯#define car_right_360 l_go;r_back /小车向右360度转,也可以认为是大转弯/数据定义unsigned char l_tt=0; /定时器计数用unsigned char l_lpwm=0; /左轮pwm占空比值,我们设计10个格,0-9,0为停止,9

48、为全速unsigned char l_rpwm=0; /右轮pwm占空比值,我们设计10个格,0-9,0为停止,9为全速/timer0中断服务子函数产生pwm信号void timer0()interrupt 1 using 2 th0=0xfc; /定时1毫秒,10格调速,为100hz频率,此频率下效果比较好,过大有噪声,过小振动大 tl0=0x17; l_tt+; if(l_tt9)l_tt=0; /比较用,10格调速 if(l_tt=l_lpwm)/左调速,占空比数值越大,输出高电平时间越宽,电机转速越高,我们设计10个格,0-9,0为停止,9为全速 l_pwm=1; else l_pwm=0; if(l_tt=l_rpwm)/右调速,同上 r_pwm=1; else r_pwm=0; /延时void delay(unsigned int t) unsign

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