【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文） 基于 80C51 單片機電動智能小車設(shè)計 摘 要 80C51 單片機是一款八位單片機他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評這里介紹的是如何用 80C51 單片機來實現(xiàn)長春工業(yè)大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計該設(shè)計是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的采用80C51 單片機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)簡單可靠性能高實驗測 試結(jié)果滿足要求本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法及測試結(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 單片機光電檢測器 PWM 調(diào)速電動小車 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)計與論證 3 一 直流調(diào)速系統(tǒng) 3 二 檢測系統(tǒng) 4 三 顯示電路 9 四 系統(tǒng)原理圖 9 第三章 硬件設(shè)計 10 一 80C51 單片機硬件結(jié)構(gòu) 10 二 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 11 三 前向通道設(shè)計 12 四 后向通道設(shè)計 15 五 顯示電路設(shè)計 17 第四章 軟件設(shè)計 20 一 主程序設(shè)計 20 二 顯示子程序設(shè)計 24 三 避障子程序設(shè)計 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 測試數(shù)據(jù)測試結(jié)果分析及結(jié)論 30 致 謝 31 參 考 文 獻 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)有充分的準備本題目是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題設(shè)計的智能電動小車應(yīng)該能夠?qū)崟r顯示時間速度里程具有自動尋跡尋光避障功能可程控行駛速度準確定位停車 根據(jù)題目的要求確定如下方案在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上加裝光電 紅外線超聲波傳感器及金屬探測器實現(xiàn)對電動車的速度位置運行狀況的實時測量并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進行處理然后由單片機根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制 這種方案能實現(xiàn)對電動車的運動狀態(tài)進行實時控制控制靈活可靠精度高可滿足對系統(tǒng)的各項要求本設(shè)計采用 MCS51 系列中的 80C51 單片機以 80C51 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的代表 第三代單片機包括了 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 兼容的單片機新一代的單片機的最主要的技術(shù)特點是向外部接口電路擴展以實現(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 可編程計數(shù)器陣列 、 WDT 監(jiān)視定時器 、高速 IO 口、計數(shù)器的捕獲比較邏輯等這一代單片機中在總線方面最重要的進展是為單片機配置了芯片間的串行總線為單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計提供了更加靈活的方式 Philips 公司還為這一代單片機 80C51系列 8ｘ C592單片機引入了具有較強功能的設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線 CAN Controller Area Network BUS 新一代單片機為外部提供了相當完善的總線結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)的擴展與配置打下了良好的基礎(chǔ) 本設(shè)計就采用了比較先進的 80C51為控制核心 80C51采用 CHOMS工藝功耗很低該設(shè)計具有實際意 義可以應(yīng)用于考古機器人醫(yī)療器械等許多方面尤其是 在足球機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行檢測所以本設(shè)計與實際相結(jié)合現(xiàn)實意義很強 第二章 方案設(shè)計與論證 根據(jù)題目的要求確定如下方案在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上加裝光電檢測器實現(xiàn)對電動車的速度位置運行狀況的實時測量并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進行處理然后由單片機根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制 這種方案能實現(xiàn)對電動車的運動狀態(tài)進行實時控制控制靈活可靠精度高可滿足對系統(tǒng)的各項要求 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)電機拖動直流電動機實現(xiàn)變流由發(fā)電機給需要調(diào)速的直流電動機供電調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流即可改變其輸出電壓從而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速改變勵磁電流的方向則輸出電壓的極性和電動機的轉(zhuǎn)向都隨著改變所以GM 系統(tǒng)的可逆運行是很容易實現(xiàn)的該系統(tǒng)需要旋轉(zhuǎn)變流機組至少包含兩臺與調(diào)速電動機容量相當?shù)男D(zhuǎn)電機還要一臺勵磁發(fā)電機設(shè)備多體積大費用高效率低維護不方便等缺點且技術(shù)落后因此擱置不用 VM 系統(tǒng)是當今直流調(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 型可實現(xiàn)平滑調(diào)速 VM 系統(tǒng)的缺點是晶閘管的單向?qū)щ娦运辉试S電流反向給系統(tǒng)的可逆運行造成困難它的另一個缺點是運行條件要求高維護運行麻煩最后當系統(tǒng)處于低速運行時系統(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)當晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通時電源電壓加到電動