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1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。湖南工业职业技术学院学生毕业设计目录第一章绪论-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-2-1.4智能循迹小车的应用-3-第二章方案设计错误!未定义书签。2.1主控系统-5-2.2单片机最小系统-6-STC89C52简介-6-时钟电路-7-2.3复位及复位电路-8-2.3电机驱动模块-10-循迹及避障模块-11-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3-1-12-3.2驱动电路（参考文献[4]）-13-3.3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-TOC\o"1-4"\h\z\u\h4.2程序流程图-15-第五章调试与总结 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学生毕业设计3.单片机系统流程图如图所示4-3单片机系统流程图第五章调试与总结5.1调试5.1.1调试工具仪器名称仪器名称用途电脑调试及下载程序数字万用表测量各种电路工作情况5.1.2调试过程我们尝试着先用STC89C52来控制小车的跑马灯，结果实验成功。证明单片机运转正常。然后尝试寻迹，结果试验成功，小车能正常的跑动起来。这个小试验，是为了检测小车的机械性能。达到了我们预期目的。主板通电前检查：电路安装完毕，我们首先直观检查电路各部分生产线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件引脚之间有无短路，器件有无接错。通电检查：给电机通电，观察电机是否工作正常。电机正常工作时，后驱工作电流为320mA，电压为5.4V；前驱电机工作电流为180mA，电压为5.41V。给主板通电，观察电路各部分器件有无异常现象。主板安装调试，在调试的过程中我们发现了原理图中有一个小小的错误。这个错误导致小车的稳压芯片过热。一起讨论之后决定，修改原理图，调换小车驱动芯片的位置。改动之后，小车电源稳压芯片过热现象消失。小车也能实现了基本的功能。在调试的过程中却发现小车不停车，经过了几天的努力，终于发现了问题的所在，原来时程序设计有误。改正后调试，终于也能实现了循迹功能。5.2总结本设计方案按照任务书的要求，以51单片机为控制核心，结合无线遥控模块、红外对管寻迹模块、红外线避障模块和电机控制模块实现小车的自动寻迹功能，自动避障功能，无线遥控和语音控制功能。基本完成各项指标，实现小车的智能化行驶。系统是通过软硬结合的方式，得到硬件检测信号后输入单片机各个对应的I/O接口，通过汇编程序控制过程，小车由遥控启动后，自动寻迹，并不断检测遥控、避障和语音信号，只要得到其中任何一种信号都将转入它们对应的功能模块，实现有效控制由于时间不足以及客观多方面的困难，整个小车相比任务书中的要求已经简化的比较多，伴随着也出现多个地方的不足：不过，这些一定的不足极大激发了我的兴趣，不断改进完善小车：遥控达到以上功能外还将加入速度控制，停启等，同时也可以加入里程计算显示或则其他温度、湿度、气压的控制检测等多方面的功能，达到智能机器人的效果。这些也需从工作中学习实现，让自己更上一个台阶。

致谢论文完成之际，谨向xxx老师致以最诚挚的感谢,本人在做设计期间,本文的研究工作从始至终都得到了刘老师的热心指导和关心，多次寻找相关资料，为我指点迷津，帮助我开拓思路。刘老师以其严谨求实的治学态度，高度的敬业的精神，兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时肖老师致力要求我自己独立完成设计，培养我以后做事的独立性。持续几个月的忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，虽然不是特别完美，但它凝聚了多方的心血，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，同学们的支持合作，想要完成这个设计是难以想象的。和他们的接触及沟通不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。在此深深的感谢刘老师，以及指导，关心和帮助的同学和朋友，感谢你们使得我不断的在学习中进步，成长。最后感谢在百忙之中抽出时间评阅论文的各位老师和学者，由于知识水平有限，错误在所难免，恳请各位老师批评指正。参考文献[1]韩全力.单片机控制技术及应用[M]．北京：电子工业出版社，2004．[2]沈红.卫基于单片机的智能系统设计与实现.电子工业出版社，2005.[3]郭惠，吴迅.单片机C语言程序设计完全自学手册[M].电子工业出版社,2008.10：1-200.[4]何立民，单片机技术的现状与未来[J]，中国计算机报，1995．No．30[5]靳桅，潘育山，邬芝权.单片机原理及应用—C51编程技术[M]，西南交通大学出版社,2004.3[6]杨建宁，单片机对步进电机升降速控制[M]，中小型电机,1997[7]李瀚霖等，智能小车研究与设计，刊期论文——科技致富向导，2011年26期[8]郁有文，常健传感器原理及工程应用.西安：电子科技大学出版社，2008.7 附录电机驱动程序voidgoahead(){s1=1;s2=0;s3=1;s4=0}voidgoback(){s1=0;s2=1;s3=0;s4=1;}voidturnleft(){s3=1;s4=0;}voidturnright(){s1=1;s2=0;}voidstop(){en1=0;en2=0;}循迹程序：voidxunji(){if((left_red==1)&(right_red==1)){en1=1;en2=