【正文】 ，假設(shè)為N，并設(shè)車輪的周長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過S=N*L，就可以計(jì)算出小車在一段時(shí)間內(nèi)的距離。當(dāng)施加的磁場(chǎng)達(dá)到釋放點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)器輸出低電壓，三極管截止，使OC門輸出高電壓，這種狀態(tài)稱為關(guān)。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)小車前方無光照射時(shí)， 光敏電阻阻值很大，三極管處于截止?fàn)顟B(tài)， 集電極輸出高電平；當(dāng)有光照射時(shí)， 光敏電阻阻值變小， 三極管飽和導(dǎo)通[7]。LM290N7的10腳電壓Vop=6V，這是內(nèi)部比較器的參考電壓。(2) 超聲波接收電路超聲波接收電路使用超聲波接收傳感器，當(dāng)它接收到超聲波信號(hào)（為正弦波信號(hào)）后輸入到集成比較器LM393進(jìn)行處理。這個(gè)特殊的觸發(fā)器有兩個(gè)輸入端：閥值端（TH）可看成是置零端 R，高電平有效；觸發(fā)端（TR）可看成是置位端S，低電平有效。其各個(gè)引腳的功能如下：6腳為閥值端（TH），是上比較器的輸入。作為超聲波傳感器的材料，主要為壓電晶體。當(dāng)外界的金屬性導(dǎo)電物體接近這一磁場(chǎng)，并到達(dá)感應(yīng)區(qū)時(shí)，在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流效應(yīng)，這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，從而導(dǎo)致LC振蕩電路振蕩能力衰減，振幅變小，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，即稱之為阻尼現(xiàn)象。從而保證小車沿黑線行駛。當(dāng)小車行駛到黑色引導(dǎo)線時(shí)，紅外線信號(hào)被黑色吸收后，光敏三極管截止，輸出高電平，從而實(shí)現(xiàn)了通過紅外線檢測(cè)信號(hào)的功能。本系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)作為中央處理器。它是把中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、I/O接口電路、定時(shí)/計(jì)數(shù)器以及輸入輸出適配器都集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。通過PWM脈寬調(diào)制的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車速度的控制。但在齒輪箱中使用光電開關(guān)，要求有足夠的安裝位置，不能影響傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械動(dòng)作。(2) 方案二：采用開關(guān)式霍爾元件。LCD廣泛應(yīng)用于微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中。當(dāng)光敏電阻受到一定波長(zhǎng)范圍的光照時(shí)，它的阻值（亮電阻）急劇減少，因此電路中電流迅速增加。鑒于智能電動(dòng)小車應(yīng)以是以智能為顯著特點(diǎn)，所以采用方案二。該傳感器能非常準(zhǔn)確地測(cè)出障礙物的存在，但價(jià)格昂貴，處理繁瑣，不符合該設(shè)計(jì)的要求。當(dāng)金屬檢測(cè)體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域，開關(guān)就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準(zhǔn)確反應(yīng)出運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制。(1) 方案一：采用探測(cè)線圈和探測(cè)儀構(gòu)成的金屬探測(cè)器。(3) 方案三：采用反射式紅外線光電傳感器。(1) 方案一：利用發(fā)光二極管發(fā)光，用光敏二極管接收。這樣必然帶來高成本、電路復(fù)雜等缺點(diǎn)。以AT89C51單片機(jī)為核心的控制電路，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，運(yùn)用光電傳感器、金屬探測(cè)傳感器、超聲波傳感器組成不同的檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)小車在行駛中、探測(cè)預(yù)埋金屬鐵片、自動(dòng)尋跡、 躲避障礙物、測(cè)量里程等問題。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。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。關(guān)鍵詞：80C51單片機(jī)；光電檢測(cè)器；PWM調(diào)速；電動(dòng)小車Abstract80C51 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. Keywords: 80C51 single chip puter。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。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。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。它是第三代單片機(jī)的代表。特別是在足球機(jī)器人研究方面具有很好的發(fā)展前景；在考古方面也用到了超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)。 智能車運(yùn)行基本原理框圖(2) 方案二：采用各類數(shù)字電路來組成電動(dòng)小車的控制系統(tǒng)。其探測(cè)路面黑線的基本原理：光線照射到路面并反射，由于黑線和白紙對(duì)光的反射系數(shù)不同，可以根據(jù)接收到的反射光強(qiáng)弱來判斷是否是黑線。因此光敏電阻在白線和黑線上方時(shí)，阻值會(huì)發(fā)生明顯的變化。紅外線光電傳感器的特點(diǎn)是尺寸小、使用方便、工作狀態(tài)受溫度影響小。(3) 方案三：利用電感式接近開關(guān)代替金屬探測(cè)器。否則，如果范圍太大，則可能產(chǎn)生對(duì)障礙物的判斷失誤；范圍過小又很容易造成車身撞上障礙物或雖繞過障礙物卻無法實(shí)現(xiàn)理想定向。超聲波對(duì)液體、固體的穿透能力很大，尤其是在光線不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。利用光敏電阻阻值隨光強(qiáng)弱變化的特性組成光控開關(guān)電路，檢測(cè)光源。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，壽命長(zhǎng)。(1) 方案一：通過測(cè)試得出小車平均速度v，在行駛過程中將行駛時(shí)間與其乘積t*v作為駛過的里程。只要磁鋼在后輪上的位置足夠精確，霍爾開關(guān)固定牢靠，就可以獲得較好的測(cè)試效果。采用繼電器對(duì)電機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制。完全滿足設(shè)計(jì)要求[4]。近年來，AT89C51在我國非常流行，它最大的特點(diǎn)是內(nèi)部有可以多次重復(fù)編程的閃爍ROM，并且閃爍ROM可以直接用編程器來擦寫（電擦寫），使用起來比較方便。該電路包括一個(gè)紅外發(fā)光二極管、一個(gè)紅外光敏三極管及其上拉電阻。如果左方向偏離黑線，則右側(cè)的探頭就會(huì)檢測(cè)到黑線，把信號(hào)傳送到單片機(jī)，進(jìn)行處理校正。它的工作原理是外界的金屬性物體對(duì)它的高頻—振蕩器產(chǎn)生非接觸式感應(yīng)作用。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩，其頻率超過20KHz，分橫向振蕩和縱向振蕩兩種，超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。(1) 超聲發(fā)射電路超聲發(fā)射電路由時(shí)基電路555組成，555振蕩電路的頻率可以調(diào)整，調(diào)節(jié)電位器RP1可以將接受超聲傳感器的輸出電壓調(diào)至最大，通常可調(diào)至40kHz。5腳為控制電壓端(CV )，可以用它來改變上下觸發(fā)電平值。② 兩個(gè)輸入端的觸發(fā)電平，是使它們翻轉(zhuǎn)的閥值電壓值也不同，當(dāng)CV端不接控制電壓時(shí)，對(duì)TH（R）端來講，大于2/3VCC是高電平1，小于2/3VCC是低電平0；而對(duì) TR（S）端來講，大于1/3VCC是高電平1，小于1/3VCC是低電平0。%；⑧ 具有保護(hù)電路，不會(huì)受高于Vcc值或低于地參考點(diǎn)輸入信號(hào)的損傷；⑨ 在零頻率輸入時(shí)，LM2907N的輸出電壓可根據(jù)外圍電路自行調(diào)節(jié)；⑩ 當(dāng)輸入頻率達(dá)到或超過某一給定值時(shí)，可將輸出用于驅(qū)動(dòng)繼電器、指示燈等負(fù)載。利用光敏電阻阻值隨光強(qiáng)弱變化的特性組成光控開關(guān)電路，檢測(cè)光源。其中： DM162液晶模塊(1) 第1腳：VSS為地電源(2) 第2腳：VDD接5V正電源(3) 第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高。它由穩(wěn)壓器A、霍爾電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍爾片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個(gè)基本部分組成。所以N極穿過霍爾開關(guān)產(chǎn)生正脈沖，S極穿過霍爾開關(guān)產(chǎn)生負(fù)脈沖。當(dāng)SS2導(dǎo)通時(shí)，S S4關(guān)斷，電機(jī)兩端加正向電壓，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)制動(dòng)；當(dāng)SS4導(dǎo)通時(shí)，SS2關(guān)斷，電機(jī)兩端為反向電壓，電機(jī)反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)制動(dòng)。Vs為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換等。(4) 模塊可以共存，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用。在行駛中，結(jié)合程序查詢方式，則控制小車右轉(zhuǎn)；，則控制小車左轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋跡。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)數(shù)脈沖加一清中斷結(jié)束中 斷 中斷1程序流程圖 當(dāng)超聲波電路檢測(cè)到障礙物時(shí)，將信號(hào)送入單片機(jī)。在做設(shè)計(jì)的初期階段，難度很大，沒有頭緒。(3) 通過本次設(shè)計(jì)，讓我了解到智能化技術(shù)對(duì)當(dāng)今人們