【正文】 四川大學(xué)錦江學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 畢業(yè)論文（設(shè)計）題 目 智能公交小車系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 系 部 專 業(yè) 年級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 智能公交小車系統(tǒng)(軟件部分)的設(shè)計與實現(xiàn)專業(yè)： 學(xué)生： 指導(dǎo)老師： 【摘 要】 89C52RC單片機是一款STC的單片機，它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。該設(shè)計方案采用89C52RC單片機作為系統(tǒng)的運算和控制中樞，軟件采用模塊化設(shè)計。設(shè)計思路是：采用五個光電感應(yīng)器尋跡模塊檢測道路上的黑線，根據(jù)采集的信號傳輸給MCU，經(jīng)處理后作為控制信號傳輸給L298N驅(qū)動模塊，用以驅(qū)動小車底盤上的兩個直流電機，并且通過PWM脈沖寬度來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)對小車速度控制。該設(shè)計的主要內(nèi)容：1當(dāng)小車已到站時讓小車停止并且讓蜂鳴器叫，5秒后再啟動小車。2當(dāng)小車到終點站時（所有光電器檢測到時）讓小車停止。3當(dāng)小車遇到轉(zhuǎn)彎處時能平滑的自動轉(zhuǎn)彎。設(shè)計的主要創(chuàng)新點：1小車到站點停五秒并且鳴笛然后再啟動前行；2可實現(xiàn)小車自動循跡；3可實現(xiàn)小車到終點站后停止.【關(guān)鍵詞】 89C52RC單片機 尋跡 光電感應(yīng)器 L298N 智能小車 The design and implementation of the intelligent transportation trolley system (software )Major: Name: Instructor:【Abstract】 89C52RC microcontroller is a Microcontroller of the STC, it,s easy to use and versatile,which is praised by the majority of users. This design was base on 889c52rc for the system operator microcontroller and control center, the software adopt Modular design. The idea is: detecting the blackline with five Photoelectric sensor, and providing the acquisition signal to MCU,the signal ,after processing, provide to the driving modular L298N.,and drive the two DC motors of the car chassis .besides, adjusted the motor speed by the PWM pulse width, so that control the speed of the car.The main elements of the design: First, when the car arrive the stop allow the buzzer to call, then start the car after five seconds. Second, when the car arrive the station (all Photoelectric sensor detect the blackline road) ,let the car to , when the car arrive the corner, the car could smoothly through.The main innovation of the design: First, when the smart car arrive the stop allow the buzzer call for five seconds, then start the car. Second,the smart car can automatic tracking the black , when the smart car arrive the terminal station, let the car stop.【Key word】 89C52RC Tracing Photoelectric sensor L298N Smart vehicle 目 錄緒論 1 2 系統(tǒng)原理系統(tǒng) 2 硬方案比較和選擇 2 4 89C52RC單片機控制模塊 4 89C52RC主要性能 4 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 4 時鐘電路 5 復(fù)位電路 6 直流調(diào)速系統(tǒng) 7 驅(qū)動 8 比較器 10 信息采集系統(tǒng) 10 循跡電路原理分析 11 顯示電路設(shè)計 13 14 主程序設(shè)計 15 宏定義函數(shù) 16 初始化子程序設(shè)計 16 延時子程序設(shè)計 18 定時子程序設(shè)計 19 掃描子程序設(shè)計 21 小車結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 光電掃描狀態(tài) 23 報警子程序設(shè)計 26 電機控制子程序設(shè)計 2測試結(jié)果分析 30結(jié)論及致謝 31參 考 文 獻 34附錄A 智能小車公交系統(tǒng)總程序清單 35附錄B 硬件原理圖、以及實物圖片 41緒論伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能系統(tǒng)在社會各領(lǐng)域的作用越來越大,對智能機器人、智能小車系統(tǒng)的研究已成為熱門課題?，F(xiàn)如今世界上已有許多國家都積極地在智能系統(tǒng)的制造領(lǐng)域投入大量物力和精力,很多專業(yè)組織和人士紛紛想建造一個平臺,互相交流各國智能系統(tǒng)技術(shù)和發(fā)展方向和水平,其中亞廣聯(lián)組織的智能小車電視大賽就迎合了大多數(shù)人對智能系統(tǒng)的熱愛。對于競賽中使用的智能系統(tǒng),其控制器是整個智能控制系統(tǒng)的核心,直接關(guān)系到系統(tǒng)工作的效率和性能。對于控制器的選型要遵循以下原則:控制器必須具有有較強的抗干擾能力,具有較快的運算速度和具備很強的數(shù)據(jù)處理能力。小型化功能強大。內(nèi)置不小于32 kB的程序存儲空間。內(nèi)置不小于2 kB的數(shù)據(jù)存儲空間。具備足夠的I/O端口。具備至少3個定時器/計數(shù)器。靈活方便的編程調(diào)試方式。另外要具有常見的封裝形式?；谝陨线@些原則和分析了設(shè)計任務(wù)和要求,確定了該設(shè)計基于單片機設(shè)計而來。根據(jù)導(dǎo)師的指示，充分研究分析智能公交小車循跡系統(tǒng)，結(jié)合設(shè)計要求和任務(wù)進行設(shè)計開發(fā)。該項目可完成小車尋跡、停車、小車速度控制等。根據(jù)設(shè)計要求，確定了如下的設(shè)計方案：通過改裝購買來的小車，在小車底盤的基礎(chǔ)上加裝尋跡模塊（光電傳感器）、PWM調(diào)制模塊（控制電機轉(zhuǎn)速）、電源模塊、單片機、蜂鳴器。這樣便能實現(xiàn)小車尋跡、報站、停止等一系列動作。該方案通對電機進行實時控制，以達到精準(zhǔn)控制的目的。在本設(shè)計中采用89C52RC 單片機作為運算和控制核心，使用光電傳感器對黑線進行尋跡，將采集的信號處理后作為PID的入口參數(shù)，通過PID運算產(chǎn)生控制信號，再將控制信號傳送給L298N從而實現(xiàn)對電機控制，使用五個光電傳感器采集信號，通過分析采集到的信號，產(chǎn)生控制信號，控制電機實現(xiàn)左大轉(zhuǎn)、左小轉(zhuǎn)、右大轉(zhuǎn)、右小轉(zhuǎn)、剎車、惰行、反轉(zhuǎn)。另外，通過PWM模塊實現(xiàn)對速度的調(diào)制；本設(shè)計就是采用的是通用89C52RC 單片機作為智能小車公交系統(tǒng)的控制和運算中樞，89C52RC 單片機是一款通用的8位CMOS微控制器，功耗小性能好，易于編程。設(shè)計任務(wù)要求：設(shè)計并制作一智能公交小車系統(tǒng)。要求該智能小車系統(tǒng)能按設(shè)定的速度穩(wěn)定地在引導(dǎo)線上行駛。在設(shè)定的位置停止設(shè)置的時間，到達引導(dǎo)線末端自動停止前進。，每站停留時間5秒并鳴笛。 分析設(shè)計任務(wù)要求該智能小車公交系統(tǒng)應(yīng)該包括這些模塊：控制模塊、驅(qū)動模塊、比較器模塊、信息采集模塊、LED顯示模塊、電機。通過紅外光電傳感器采集小車行駛時路面狀況（循跡），然后將采集到的信號通過單片機分析處理后產(chǎn)生控制信號，控制小車調(diào)速、轉(zhuǎn)彎、報站、剎車等；由于單片機輸出電流不能驅(qū)動電機，所以需要外加驅(qū)動電路模塊來驅(qū)動電機。另外通過LED顯示小車狀態(tài)?？刂铺幚砥?9C52RC驅(qū)動電路比較器信息采集模塊LED顯示 電 機 根據(jù)設(shè)計要就，智能小車公交系統(tǒng)的控制模塊可以采用如下方案：方案一：采用89C52RC單片機，它是一款通用性的低功耗、高性能CMOS ，8位微控制器。使用了STC 公司的高密度非易失性存儲器制造技術(shù)。89C52RC 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)程序存儲器Flash（閃存），256字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器RAM，三個16 位定時器/計數(shù)器，四個八位可編程并行輸入輸出口，看門狗定時器，2兩個數(shù)據(jù)指針，八個兩級（0和1）中斷源，全雙工串行口，片內(nèi)晶振以及時鐘電路。另外，89C52RC 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持兩種模式。在空閑模式下，CPU工作停止，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電模式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。使得89C52RC單片機為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。方案二：選用AVR單片機Atmega128L，Atmega128L是一款高性能、低功耗的單片機，運算速度快，Atmega128L是八位微處理器，管腳數(shù)為64。采用的是先進的精簡指令集結(jié)構(gòu)，其指令系統(tǒng)133條指令，大多數(shù)單條指令為單周期指令。Atmega128L有兩個相互獨立的預(yù)分頻器和比較器，Atmega128L具有八位定時器/計數(shù)器和兩個預(yù)分頻器、16 位定時器/計數(shù)器具有比較功能和捕捉功能，Atmeg