【正文】 編號 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的智能小車Based on microprocessor controlled intelligent car學(xué) 生 姓 名專 業(yè)自 動 化學(xué) 號指 導(dǎo) 教 師分 院電子工程分院2012年 6 月摘 要隨著人們生活水平的提高，一些瑣碎的家務(wù)，以及一些高危工作，人們考慮用機(jī)器去替代，這樣智能的電動小車就成為最為普遍的實(shí)現(xiàn)各種功能的載體。智能小車是一種能夠通過編程手段完成特定任務(wù)的小型化機(jī)器人，它具有制作成本低廉，電路結(jié)構(gòu)簡單，程序調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。采用89C51單片機(jī)為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，控制電動小汽車的自動避障，快慢速行駛，以及自動停車，并可以自動記錄時間、里程和速度，自動尋跡和尋光功能。整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果滿足要求，本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法及測試結(jié)果分析。 關(guān)鍵詞：單片機(jī) 傳感器 電動小車 ABSTRACTWith the improvement of people’s living standard, people consider the use of machines to replace to do some trivial domestic as well as highrisk work. Smart cars can be programmed to perform a specific task means the miniaturization of robot, it has to make cost low, circuit structure is simple, convenient program test. Adopting 89C51 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 or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.Keyword: Single chip puter Sensor Electricity motive small car目 錄緒 論 1第一章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成 2 2 2第二章 硬件設(shè)計(jì) 4 4 9 11 控速模塊 11 顯示模塊 12 循跡模塊 14第三章 軟件設(shè)計(jì) 16 PWM控制 16 總體軟件流程圖 16 17 18第四章 仿真與調(diào)試 204．1 Proteus簡介 20 硬件調(diào)試 21 軟件調(diào)試 23結(jié) 論 25致 謝 26參 考 文 獻(xiàn) 27附 錄 28緒 論本設(shè)計(jì)采用MCS51系列中的89C51單片機(jī)。以89C51為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，控制電動小汽車的自動避障，快慢速行駛，以及自動停車，并可以自動記錄時間、里程和速度，自動尋跡和尋光功能。80C51是一款八位單片機(jī)，它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。它是第三代單片機(jī)的代表。第三代單片機(jī)包括了Intel公司發(fā)展MCS51系列的新一代產(chǎn)品，以89C51為核心推出的大量各具特色﹑與89C51兼容的單片機(jī)。新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)Microputer完善的控制功能為己任，將一些外部接口功能單元如A/D﹑PWM﹑PCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列)﹑WDT(監(jiān)視定時器)﹑高速I/O口﹑計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。這一代單片機(jī)中，在總線方面最重要的進(jìn)展是為單片機(jī)配置了芯片間的串行總線，為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更加靈活的方式。Philips公司還為這一代單片機(jī)89C51系列8ｘC592單片機(jī)引入了具有較強(qiáng)功能的設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線CAN(Controller Area Network BUS).新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。 本設(shè)計(jì)就采用了比較先進(jìn)的89C51為控制核心，89C51采用CHOMS工藝，功耗很低。該設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義，可以應(yīng)用于考古、機(jī)器人、醫(yī)療器械等許多方面。尤其是在足球機(jī)器人研究方面具有很好的發(fā)展前景；在考古方面也應(yīng)用到了超聲波傳感器進(jìn)行檢測。所以本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，現(xiàn)實(shí)意義很強(qiáng)。第一章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成 確定如下方案：在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上，加裝光電檢測器，實(shí)現(xiàn)對電動車的速度、位置、運(yùn)行狀況的實(shí)時測量，并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對電動車的智能控制。系統(tǒng)機(jī)構(gòu)框圖如圖11所示。 圖11系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1） 霍爾測速模塊采用型號為A3144的霍爾片作為霍爾測速模塊的核心，該霍爾片體積小，安裝靈活，價格合理，可用于測速，可與普通的磁鋼片配合工作。2） 單片機(jī)模塊采用型號為AT89C51的單片機(jī)作為主控制器，使用霍爾傳感器進(jìn)行測量的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)。AT89C51是帶4K字節(jié)閃爍可編程擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。它將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，為許多控制提供了靈活性高且價格低廉的方案。3）顯示模塊采用LCD液晶顯示屏,液晶顯示屏的顯示功能強(qiáng)大,可顯示大量文字,圖形,顯示多樣,清晰可見,并且連接很方便 ,所以在此設(shè)計(jì)中采用了LCD液晶顯示屏。4）報(bào)警模塊采用蜂鳴器與發(fā)光二極管作為聲光報(bào)警主要器件。該方案不論在硬件焊接方面還是在編寫軟件方面都簡單方便，而且成本低廉。5）電源模塊采用交流220V/50Hz電源轉(zhuǎn)換為直流5V電源作為電源模塊。該方案實(shí)施簡單，電路搭建方便，可作為單片機(jī)開發(fā)常備電源使用。第二章 硬件設(shè)計(jì)單片機(jī)(SingleChipMicroputer)又稱為單片微控制器，其基本結(jié)構(gòu)是將微型計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器（CPU）、存儲器、輸入口、輸出口、定時器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等全部集中在一個半導(dǎo)體芯片上。單片機(jī)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，在硬件、指令系統(tǒng)及I/O能力等方面都有獨(dú)到之處，具有較強(qiáng)而有效的控制功能。雖然單片機(jī)只是一個芯片，但無論從組成還是從其邏輯功能上來看，都具有微機(jī)系統(tǒng)的含義。另一方面，單片機(jī)畢竟是一個芯片，只有外加所需的輸入、輸出設(shè)備，才可以構(gòu)成實(shí)用的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 AT89c51單片機(jī)AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C52是一種高效微