基于AT80C51单片机的智能小车设计

I摘要IIiI引言………………单片机基本结构简介……………(智能小车驱动电机的要求…………………(直流电机调速原理…………(模块特点……………………(主要技术参数………………(模块实物图…………………(II1面障碍物的距离。本设计与实际相结合，现实意义很强！智能的技术研究、应用也都是非常发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。课题的目的和意义及广大机器人爱好者学习研究使用。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2里程和速度。小车能够显示距障碍物的距离。使用单片机的输出端口产生四路占空比可调的信号驱动四轮两路智能小车的软件实现方法。程序中定时器采用中断的方式控制信号的频率定时器采用查询的方式控制信号的占空比并通过单片机自带的串行口接收主机传输过来的控制智能小车运3总体方案设计案的设计思想启动的时候就要求开始显示小车与前面障碍物的距离。当小车又检测到障碍物框图图总体设计框图分析选择4本次设计用到的小车实物图制芯片的分析选择力强，支持在线编程，片内含空间的可反复擦写次的只读存储器，具有的随5系统和传统的系列单片机指令系统兼容，降低了系统软件设计的难度，电用过程中更为熟悉的，避障模块的分析与选择器件对反射回来信号进行解调，输出电平，外界对红外信号的干扰6电路电源采用钮扣电池供电，两路电源完全分开，这样做虽然可以将电动机系统稳定性。但是不如单电源方便灵活。。方案如下：7系统单元电路的设计机最小系统的设计结构简介器。集成了通用位中央处理器和指令系统及引脚结构，芯片内可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。其应用范围广，性能良好，可用于解决复杂的控制问题。利用的端口对传感器信号进行实时判断监控来控制步进电机做出相应的反映。单片机是把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺RAMRAMP0口P2口ROM存器 P3口B微处理器(运算部件)控制部件时/串行口图－单片机基本结构框图8该单片机中有一个位的微处理器，与通用的微处理器基本相同，同样包片内为个字节，片外最多可外扩至字节，用来存储程序在运行期由于受集成度限制，片内只读存储器一般容量较小，如果片内的只读存储器的容量不够，则需用扩展片外的只读存储器，片外最多可外扩至字节。特殊功能的区。运算处理方面有明显的长处。单片机中位机和位机的硬件资源复合在一起，二者相辅相承，它是单片机技术上的一个突破，这也是单片机单片机开发板实物图。9图图开发板原理图电路。时钟方式，即用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在到在到时振荡器有较高的频率稳定性。所以本设计中，振荡晶体选择板时，晶体和电容应尽可能靠近单片机芯图－单片机时钟振荡电路机复位的条件是：必须使或引脚加上持续两个机器周期即个振荡周期的高电平。本系统时钟频率为，每机器周期为，则只需升时间不超过就可以实现自动上电复位。手动复位电路如图－所示。图中、构成按键复位电路。若要复位，只需图－单片机复位电路图－数码管原理图图－数码管原理图图－数码管作为显示部分数码管同时都在显示。示而不会有闪烁感。数码管与单片机连接电路如图－所示。图－数码管与单片机连接图驱动电机的要求，。直流电动机转速可以用下式表示：φ实现，其中脉宽调制便是常用的改变电枢电压的一种调速方法。要改变一个周期内接通和断开的时间比占空比来改变直流电机电枢上电压的占空机电枢上平均电压的大小，从而控制电机的转速，实现直流电机调速。机单片机自带的控制器，所以采用定时器产生器。但本实验用的片转化为小车实际的动作。本设计中采用的电机专用驱动芯片。是欧洲著名的有一个电源引脚和接地引脚。四个电机驱动引脚和从板内取＋电压用来给单片机部分供电。可实现电机正反转及调速、启动性。图在电动机上的电压的平均值来控制电机的运转。可直接的对电机进行控图电机正转示意图图电机反转示意图—超声波测距模块—超声波测距模块可提供的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。本模块性能高精度，盲区()超近。数如表表—超声波测距模块参数，用单片机的口拉高引脚，然后给一个持续时间以上的脉测距模块不用此脚。图—超声波测距模块实物图超声波测距模块与单片机相连的接线方法位，然后单片机的引脚就可以直接用杜邦线接在超声波传感器的相应引脚上。因为单片机的引脚用作输入口的时候需要先给单片机的相应引脚一个高电拉高。在程序中先用指令产生一个持续时间的低电平脉冲就可以在接收口等待高电平输出。一有高电平输出就可以开启定时器计时当引脚变为低电平时关闭定时器，就可以读出定时器的值此时定时器里面计下的数就到移动测量的目的了。图超声波测距时序图电平持续时间声速超声波测距原理及系统组成图超声波测距原理框图检测电路图超声波检测电路速度检测模块并进行处理，从而对直流电机的转速、加减速进行准确快速的调节。图经施密特触发器的光电开关外围电路如果B光敏三极管所决定，一般为Q一Q。但光电安全性能好，温度使用范围广等特点。最高输出电压有很强的续航能力。电13VVINOUT21A52432图2L112VVVINOUT68UH图组电源经稳压后给电机驱动芯片供电，考虑到模块间的相互干扰问解电容。为抑制这种振荡或消除电网串入的高频干扰而设置的，通常、取值为~。为电源指示灯。由于直流电机在工作时会产生电磁干扰，和噪软件设计程序流程图始初始化小车加速显示距离里程匀速前进发射检测信号N前方有障碍否Y速发射检测信号前方有障碍否Y车N程图显示段段选信号编码位选信号编码转换数据送段选信号时送位选信号时关闭段选和位选图显示子程序流程图程序设计与流程中断初初始化发送触发信号等待回响信号开始计时等待回响信号结束关闭定时器取出计数值计算距离图测距子程序流程图算时间变占空比程序设计“看门狗”技术的程序所需工作周期为，分频器记满时间为’当’且系统正常工作时，程序每隔对进行扫描一次，Q，，不能重新启动。软件的简单介绍码，用于单片机的汇编软件有早期的，随着单片机开发技术的不断一个集成开发环境(或以上的，在运行下载软件之前，应该先给出的程序源代码和般●先把学习实验板和计算机连接好(接好串口线和电源)●打开，在栏目下选中单片机，如：根使您在每次编译时代码能ownload图单片机程序下载截图使我深深感受到理论与实际间的差距。通过这样的设计，提高了我的动手能力。致谢人不懈的努力完成的，老师严于律己、宽于待人的知识作风让我深受感动。毕设期间老师对我在设计中出现的一题目规定的要求。在此我不光要谢谢我的毕业设计导师，还要谢谢在设计期参考文献闫石数字电子技术基础北京高等教育出版社陈大钦电子技术基础实验北京高等教育出版社谢自美电子线路设计•实验•测试武汉华中科技大学出版社郭天祥新概念单片机语言教程电子工业出版社谭浩强语言设计北京清华大学出版社崔炳哲电子控制入门北京科学出版社樊昌信曹丽娜通信原理北京国防工业出版社李广弟单片机基础北京：北京航空航天大学出版社徐玮单片机实现进步电机控制电子制作戴仙金等单片机及其语言应用程序设计北京清华大学出版社柳郭等单片机开发应用技能与技巧北京中国电力出版社宋永冬高精度超声波测距系统设计现代电子技术超声技术及应用科学技术出版社刘凤然基于单片机的超声波测距系统传感器世界丁镇