【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于 80C51 單片機(jī)電動(dòng)智能小車設(shè)計(jì) 摘 要 80C51 單片機(jī)是一款八位單片機(jī)他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評(píng)這里介紹的是如何用 80C51 單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)長春工業(yè)大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題本系統(tǒng)以設(shè)計(jì)題目的要求為目的采用80C51 單片機(jī)為控制核心利用超聲波傳感器檢測(cè)道路上的障礙控制電動(dòng)小汽車的自動(dòng)避障快慢速行駛以及自動(dòng)停車并可以自動(dòng)記錄時(shí)間里程和速度自動(dòng)尋跡和尋光功能整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單可靠性能高實(shí)驗(yàn)測(cè) 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(cè)試結(jié)果分析 采用的技術(shù)主要有 通過編程來控制小車的速度 傳感器的有效應(yīng)用 新型顯示芯片的采用 關(guān)鍵詞 80C51 單片機(jī)光電檢測(cè)器 PWM 調(diào)速電動(dòng)小車 Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 80C51 is a 8 bit single chip puter Its easily using and multifunction suffer large users This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip puter This design bines with scientific research object This system regards the request of the topic adopting 80C51 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 The adoption of technique as Reduce the speed by program the engine Efficient application of the sensor The adoption of the new display chip Keywords 80C51 single chip puter light electricity detector PWM speed adjusting Electricity motive small car 目 錄 第一章 前 言 1 第二章 方案設(shè)計(jì)與論證 3 一 直流調(diào)速系統(tǒng) 3 二 檢測(cè)系統(tǒng) 4 三 顯示電路 9 四 系統(tǒng)原理圖 9 第三章 硬件設(shè)計(jì) 10 一 80C51 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 10 二 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 三 前向通道設(shè)計(jì) 12 四 后向通道設(shè)計(jì) 15 五 顯示電路設(shè)計(jì) 17 第四章 軟件設(shè)計(jì) 20 一 主程序設(shè)計(jì) 20 二 顯示子程序設(shè)計(jì) 24 三 避障子程序設(shè)計(jì) 25 四 軟件抗干擾技術(shù) 26 五 看門狗技術(shù) 28 六 可編程邏輯器件 29 第五章 測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果分析及結(jié)論 30 致 謝 31 參 考 文 獻(xiàn) 32 附錄 A 程序清單 33 附錄 B 硬件原理圖 41 第一章 前 言 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目全國各高校也都很重視該題目的研究可見其研究意義很大本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的指導(dǎo)教師已經(jīng)有充分的準(zhǔn)備本題目是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題設(shè)計(jì)的智能電動(dòng)小車應(yīng)該能夠?qū)崟r(shí)顯示時(shí)間速度里程具有自動(dòng)尋跡尋光避障功能可程控行駛速度準(zhǔn)確定位停車 根據(jù)題目的要求確定如下方案在現(xiàn)有玩具電動(dòng)車的基礎(chǔ)上加裝光電 紅外線超聲波傳感器及金屬探測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的速度位置運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)測(cè)量并將測(cè)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(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的智能控制 這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制控制靈活可靠精度高可滿足對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求本設(shè)計(jì)采用 MCS51 系列中的 80C51 單片機(jī)以 80C51 為控制核心利用超聲波傳感器檢測(cè)道路上的障礙控制電動(dòng)小汽車的自動(dòng)避障快慢速行駛以及自動(dòng)停車并可以自動(dòng)記錄時(shí)間里程和速度自動(dòng)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(píng)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)品如 8ｘ C1580C51FAFB、 80C51GAGB、 8ｘ C45 8ｘ C452 還包括了 Philips、 Siemens、 ADM、Fujutsu、 OKI、 HarriaMetra、 ATMEL 等公司以 80C51 為核心推出的大量各具特色、與 80C51 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 AD、 PWM、 PCA 可編程計(jì)數(shù)器陣列 、 WDT 監(jiān)視定時(shí)器 、高速 IO 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) 80C51系列 8ｘ C592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 80C51為控制核心 80C51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(cè)所以本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合現(xiàn)實(shí)意義很強(qiáng) 第二章 方案設(shè)計(jì)與論證 根據(jù)題目的要求確定如下方案在現(xiàn)有玩具電動(dòng)車的基礎(chǔ)上加裝光電檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的速度位置運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)測(cè)量并將測(cè)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(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的智能控制 這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制控制靈活可靠精度高可滿足對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求 一 直流調(diào)速系統(tǒng) 方案一串電阻調(diào)速系統(tǒng) 方案二靜 止可控整流器簡稱 VM 系統(tǒng) 方案三脈寬調(diào)速系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)變流系統(tǒng)由交流發(fā)電機(jī)拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變流由發(fā)電機(jī)給需要調(diào)速的直流電動(dòng)機(jī)供電調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流即可改變其輸出電壓從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變勵(lì)磁電流的方向則輸出電壓的極性和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向都隨著改變所以GM 系統(tǒng)的可逆運(yùn)行是很容易實(shí)現(xiàn)的該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組至少包含兩臺(tái)與調(diào)速電動(dòng)機(jī)容量相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)還要一臺(tái)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)設(shè)備多體積大費(fèi)用高效率低維護(hù)不方便等缺點(diǎn)且技術(shù)落后因此擱置不用 VM 系統(tǒng)是當(dāng)今直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式它可以是單相三相或更多相數(shù)半波全波半控全控等類 型可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速 VM 系統(tǒng)的缺點(diǎn)是晶閘管的單向?qū)щ娦运辉试S電流反向給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難它的另一個(gè)缺點(diǎn)是運(yùn)行條件要求高維護(hù)運(yùn)行麻煩最后當(dāng)系統(tǒng)處于低速運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的功率因數(shù)很低并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設(shè)備 采用晶閘管的直流斬波器基本原理與整流電路不同的是在這里晶閘管不受相位控制而是工作在開關(guān)狀態(tài)當(dāng)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)電源電壓加到電動(dòng)