【正文】 此刻，我十分感謝母校、感謝老師們對(duì)我的教誨。在即將離校的日子，我更加珍惜這所剩無幾的日子，努力地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這個(gè)過程中，江紹明老師給了我們極大的幫助，不僅讓我們看到了51世界的美妙，同事為讓我們對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)探索充滿了興趣，我們學(xué)會(huì)了對(duì)待知識(shí)，科學(xué)應(yīng)該嚴(yán)謹(jǐn)。本次經(jīng)歷將是我在大學(xué)時(shí)期很好的一次實(shí)踐和鍛煉機(jī)會(huì)。總的感受有以下幾方面：(1) 鞏固了課本上的知識(shí)。本設(shè)計(jì)涉及到《電機(jī)學(xué)》、《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》、《微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》、《模擬電子技術(shù)》等學(xué)科。當(dāng)中斷清除后，小車各模塊恢復(fù)到中斷前的狀態(tài)。另外，在主程序模塊中還需要設(shè)置啟動(dòng)/清除標(biāo)志寄存器，并對(duì)它們進(jìn)行初始化。模塊程序設(shè)計(jì)法的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1) 單個(gè)模塊比起一個(gè)完整的程序易編寫、調(diào)試及修改。因此，軟件設(shè)計(jì)在微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。L298N芯片是一種高壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，其設(shè)計(jì)是為接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)和驅(qū)動(dòng)電感負(fù)載的。 霍爾傳感器測(cè)速電路直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使用最廣泛的就是H型全橋式驅(qū)動(dòng)電路。 霍爾傳感器A4EE的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將霍爾元器件以一定方式裝成后，再將霍爾傳感器H的1腳和3腳間接2KΩ的電阻。(7) 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 光源檢測(cè)電路本設(shè)計(jì)采用LCD1602顯示。當(dāng)Vop+大于Vop時(shí)，比較器輸出為“1”，LM2907N內(nèi)部三極管導(dǎo)通（或飽和）輸出為“0”，則發(fā)光二極管LED點(diǎn)亮。將此方波信號(hào)輸出到信號(hào)處理電路。放電端（DIS）可看成由內(nèi)部放電開關(guān)控制的一個(gè)接點(diǎn)，放電開關(guān)由觸發(fā)器的反Q端控制：反Q=1時(shí)DIS 端接地；反Q=0時(shí)DIS端懸空。3腳為輸出端（OUT），有0和1兩種狀態(tài)，它的狀態(tài)由輸入端所加的電平?jīng)Q定。超聲波傳感器有透射型、反射型兩種類型，常用于防盜報(bào)警器、接近開關(guān)、測(cè)距及材料探傷、測(cè)厚等。這種接近開關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是金屬物體。由于接收對(duì)管裝在車底，發(fā)射距離的遠(yuǎn)近較難控制，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻，靈敏度不高，因此采用在對(duì)管上套一塑料管，屏蔽外界光的影響，靈敏度將大幅提升。即當(dāng)小車底部的某邊紅外線收發(fā)對(duì)管遇到黑帶時(shí)輸入電平為高電平，反之為低電平[5]。 在本系統(tǒng)中，AT89C51單片機(jī)的P1口用于LCD1602顯示，、。它的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小，可放在儀表內(nèi)部。H型全橋式電路保證了可以簡單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制。 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(1) 方案一：使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機(jī)。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鋼也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾元件感應(yīng)到磁場(chǎng)的變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生通斷效果，使單片機(jī)的輸入端產(chǎn)生高低電平的變化，從而使其計(jì)數(shù)小車車輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)，假設(shè)為N，并設(shè)車輪的周長為L，通過S=N*L，就可以計(jì)算出小車在一段時(shí)間內(nèi)的里程。目前已廣泛應(yīng)用在各種顯示領(lǐng)域。綜合考慮到上述方案的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用方案二。若干定位器在水平面上按不同角度展開，在尋找光源時(shí)根據(jù)每個(gè)定位器接收到的光線強(qiáng)弱（有無）得出光源的方位。超聲波傳感器安裝于小車前端，在規(guī)定的檢測(cè)距離內(nèi)，當(dāng)探測(cè)到障礙物時(shí)，超聲波傳感器給出脈沖信號(hào)至單片機(jī)，單片機(jī)檢測(cè)到該信號(hào)后，調(diào)整小車的方向，以控制小車準(zhǔn)確地繞過障礙物，而且避免因小車自然轉(zhuǎn)彎而導(dǎo)致的盲目方向控制。因此用它作為小車的金屬傳感器，簡單易行、抗干擾性能優(yōu)越。因此不易采用。在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時(shí)發(fā)生漫反射，反射光被裝在電動(dòng)小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，電動(dòng)小車上的接收管接收不到紅外光。(2) 方案二：利用光敏電阻組成光敏探測(cè)器。同時(shí)，對(duì)各路信號(hào)處理也比較困難。在本系統(tǒng)中，反射式紅外光電傳感器檢測(cè)黑線，然后將信號(hào)傳送到單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理，使小車沿軌道自主行走；電感式接近開關(guān)電路代替金屬傳感器探測(cè)預(yù)埋在軌道下的金屬鐵片，并發(fā)出聲光信息進(jìn)行提示；通過霍爾元件測(cè)量小車行駛里程；采用H型脈沖寬度調(diào)制（PWM）全橋式驅(qū)動(dòng)電路控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)小車的正反向行駛、快慢速行駛及轉(zhuǎn)彎；采用LCD1602實(shí)時(shí)顯示小車行駛的時(shí)間。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)采用MCS51系列中的80C51單片機(jī)。 PWM speed adjusting。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 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)。 Electricity motive small car311緒論隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。以80C51為控制核心，利用超聲波傳感器檢測(cè)道路上的障礙，讓電動(dòng)小汽車能夠自動(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。 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。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，具有高度的智能化、人性化，一定程度體現(xiàn)了智能，能滿足系統(tǒng)的要求。比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案一簡潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此本設(shè)計(jì)采用方案一來實(shí)現(xiàn)。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。單片機(jī)根據(jù)是否收到反射回來的紅外光來確定黑線的位置，從而控制小車的行走路線。 (2) 方案二：采用根據(jù)電渦流原理自制的傳感器。綜合考慮以上三種方案的優(yōu)越性，本設(shè)計(jì)選擇方案三。這樣不但能準(zhǔn)確完成測(cè)量，而且能避免電路的復(fù)雜性。該方案若采用方向性較強(qiáng)的光敏二極管作為光源定位器，要么是需要很多的器件，要么是難以檢測(cè)到光源的方向。(1) 方案一：采用LED數(shù)碼管顯示。另外，LCD在大小和形狀上更加靈活，接口簡單，不但可以顯示數(shù)字、字符，而且可以顯示漢字和圖形，因此在袖珍儀表、醫(yī)療儀器、分析儀器及低功耗便攜式儀器中，LCD已成為一種占主導(dǎo)地位的顯示器件[3]。霍爾元件由于它的霍爾效應(yīng)顯著而得到實(shí)用和發(fā)展，被廣泛用于電流、磁場(chǎng)、位移、壓力等物理量的測(cè)量。線性型驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)和原理簡單，成本低，加速能力強(qiáng)，但功率損耗大，特別是低速大轉(zhuǎn)距運(yùn)行時(shí)，通過電阻R的電流大，發(fā)熱厲害，損耗大，對(duì)于小車的長時(shí)間運(yùn)行不利。這種驅(qū)動(dòng)電路可以很方便實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的四象限運(yùn)行，分別對(duì)應(yīng)正轉(zhuǎn)、正轉(zhuǎn)制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)制動(dòng)。但存儲(chǔ)量小，輸入輸出適配器簡單，功能較低。從而達(dá)到測(cè)量里程的目的。 軌跡探測(cè)電路圖為了保證小車沿黑線行駛，采用了兩個(gè)檢測(cè)器并行排列，左右方向都可以進(jìn)行控制，控制精度得以提高。在該電路中，加比較器LM306的目的是使模擬量轉(zhuǎn)化為開關(guān)量，便于處理。 感應(yīng)頭Lc振蕩器晶體開關(guān)放大電路金 輸出屬 電源 物體 接近開關(guān)原理框圖在車底中部安裝一個(gè)金屬檢測(cè)傳感器，將其檢測(cè)面對(duì)準(zhǔn)運(yùn)行路面，當(dāng)小車通過金屬鐵塊時(shí)，輸出端輸出一個(gè)高電平信號(hào)，將這個(gè)高電平信號(hào)通過74LS04反相器，將信號(hào)用單片機(jī)檢測(cè)出來，借此控制電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，并聲光提示。本設(shè)計(jì)應(yīng)用反射式超聲波探測(cè)電路探測(cè)障礙物。7腳為放電端（DIS），是內(nèi)部放電管的輸出，它有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定。此外這個(gè)觸發(fā)器還有復(fù)位端 R，控制電壓端CV，電源端VCC和接地端GND。 超聲波接收和處理電路 (3) 信號(hào)處理電路 信號(hào)處理電路使用集成電路LM2907N，它原是測(cè)量轉(zhuǎn)速用的IC，其內(nèi)部有F/V轉(zhuǎn)換器和比較器、充電泵、高增益運(yùn)算放大器，它的輸出要求有一定頻率的信號(hào)，能將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)。因此，當(dāng)超聲發(fā)射電路由LM555產(chǎn)生40KHz方波來起振超聲波發(fā)射探頭，使其發(fā)射超聲波，如智能電動(dòng)小車前方遇到障礙物時(shí)，此超聲波信號(hào)被障礙物反射回來，超聲波接收電路接收到超聲波信號(hào)（為正弦波信號(hào)）后輸入到比較器LM393使其調(diào)整為方波輸出到LM2907N，LM2907N芯片會(huì)把