【正文】 大部分控制功能，現(xiàn)在已能使用單片機通過軟件方法實現(xiàn)了，這種以軟件取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術，稱之為微控制技術。關鍵詞：AT89S52單片機 電動小車 PMW調(diào)速 紅外傳感器 自動避障 LM324 L293 LCD1602目 錄1 前言……………………………………………………………………………….………1 本論文的主要工作………………………………………………………………….….1 預期目標………………...……………………………….……………………….…….22 系統(tǒng)設計可行性分析……...……………………………………….....…………….……2 總體方案……...……………………………………………………….……….……….2 電源模塊方案………………………………………………………………….……….2 智能車驅(qū)動方案……………………………………………………………….……….3 直流調(diào)速方案……………………………………………………………….………….3 檢測放大器方案……………………………………………………………….……….4 檢測黑線方案……………………………………………………………….………….6 檢測鐵片方案……………………………………………………………….………….6 避障方案……………………………………………………………………….……….6 尋光方案……………………………………………………………………….……….6 停車方案…………………………………………………………………….………...7 行車距離檢測方案……………………………………………………………………7 聲音提示方案…………………………………………………………………………8 顯示部分………………………………………………………………………………8 系統(tǒng)工作原理…………………………………………………………………………8 本章小結(jié)………………………………………………………………………………93 系統(tǒng)硬件電路…………………………………………………………………………….9 電源電路………………………………………………………………………………..9 驅(qū)動電路………………………………………………………………………………..10 檢測電路………………………………………………………………………………..11 黑線檢測……………………………………………………………………………...11 鐵片檢測……………………………………………………………………………...11 障礙物檢測…………………………………………………………………………...12 單片機最小電路………………………………………………………………………..12 聲光電路………………………………………………………………………………..13 顯示電路………………………………………………………………………………..13 系統(tǒng)總電路圖…………………………………………………………………………..16 本章小結(jié)………………………………………………………………………………..174 系統(tǒng)軟件電路…………………………………………………………………………….17 系統(tǒng)軟件設計說明……………………………………………………………………..17 軟件流程圖……………………………………………………………………………..17 本章小結(jié)………………………………………………………………………………..295 硬件電路的制作與調(diào)試………………………………………………………………….30 電路板的制作…………………………………………………………………………..30 電路圖的繪制………………………………………………………………………...30 制作電路板…………………………………………………………………………...30 電路板的焊接…………………………………………………………………………..31 手工焊錫要點…….…………………………………………………………………..31 焊錫操作要領……………………………………………………………………...…31 電路的調(diào)試……………………………………………………………………………..31 測試方法與儀器……………………………………………………………………...31 電源模塊調(diào)試………………………………………………………………………...32 單片機模塊調(diào)試…………………………………………………………………...…32 檢測模塊調(diào)試……………………………………………………………………...…32 本章小結(jié)………………………………………………………………………………..346 結(jié)論……………………………………………………………………………………….34致謝…………………………………………………………………………………………...35參考文獻……………………………………………………………………………………...36英文摘要……………………………………………………………………………………...37附錄成績評定表1 前言隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關于汽車的研究也就越來越受人關注。畢 業(yè) 設 計簡易智能電動車控制系統(tǒng)設計指導教師 講師學院名稱工程學院 專業(yè)名稱電子科學與技術論文提交日期2009年5月 論文答辯日期2009年5月答辯委員會主席 ____________評 閱 人 ____________摘 要AT89S52單片機是一款八位單片機，它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。本設計的特色就在于它利用AT89S52作為中心芯片對外部進行控制，在外部信號采集后經(jīng)LM324電壓比較器后能夠給單片機輸入穩(wěn)定的高低電平，在小車行駛動力采用L293芯片具有足夠的驅(qū)動力，選LCD1602做為顯示器增加了本設計的顯示功能，改變了傳統(tǒng)的LED顯示信息量小的局限性。更重要的意義在于單片機的應用正從根本上改變著傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設計思想和設計方法。 本論文的主要工作在現(xiàn)有玩具電動車的基礎上，加裝紅外線傳感器、霍爾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。 比較以上兩種方案的優(yōu)缺點，方案二簡潔、靈活、可擴展性好，能達到題目的設計要求，因此采用方案二來實現(xiàn)。蓄電池具有較強的電流驅(qū)動能力以及穩(wěn)定的電壓輸出性能。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。脈沖周期不變，只改變晶閘管的導通時間，即通過改變脈沖寬度來進行直流調(diào)速。但是也存在著許多不足。電壓比較器的功能是比較兩個電壓的大小，例如將一個信號電壓U1和一個參考電壓Ur進行比較，在U1Ur和U1Ur兩種不同情況下，電壓比較器輸出兩個不同的電平，即高電平和低電平。由于比較器中運放處于開環(huán)或正反饋狀態(tài)，它的兩個輸入端之間的電位差與開環(huán)電壓放大倍數(shù)的乘積通常超過最大輸出電壓，使其內(nèi)部某些管子進入飽和區(qū)或截止區(qū)，因此在絕大多數(shù)情況下輸出與輸入不成線性關系，即在放大、運算等電路中常用的計算方法對于比較器不再適用。響應時間越短，響應速度越快。如果用這樣的輸出電壓控制電機或繼電器，將出現(xiàn)頻繁動作或起?，F(xiàn)象。方案二：利用紅外線發(fā)射管發(fā)射紅外線，紅外線二極管進行接收。 避障方案 方案一：采用超聲波避障，超聲波受環(huán)境影響較大，電路復雜，而且地面對超聲波的反射，會影響系統(tǒng)對障礙物的判斷。 停車方案 方案一：利用紅外線發(fā)射管發(fā)射紅外線，紅外線二極管進行接收。測長輪的周長為記數(shù)的單位，最好取有效值為單一的數(shù)值，精度根據(jù)電動車控制的需要確定。方案二：采用霍爾傳感器測距與測速，使用霍爾器件檢測磁場的方法極為簡單，將霍爾器件做成各種形式的探頭，放在被測磁場中，因霍爾器件只對垂直于霍爾片的表面的磁感應強度敏感，因而必須令磁力線和器件表面垂直，通電后即可由輸出電壓得到被測磁場的磁感應強度。方案一：采用DS1420可分段錄放音模塊，能夠給人以直觀的提示，但DS1420錄放音模塊價格比較高，也可以采用此方案來處理。開始由手動啟動小車，并復位，當經(jīng)過規(guī)定的起始黑線，由紅線線傳感器檢測，通過單片機控制小車開始記數(shù)顯示并避障、調(diào)速；系統(tǒng)的自動避障功能通過DR100N傳感器正前方檢測，由單片機控制實現(xiàn)；在電動車進駛過程中，用光敏電阻確定停車位置，采用PWM脈寬調(diào)制技術，以提高系統(tǒng)的靜動態(tài)性能；采用動態(tài)共陰顯示行駛時間和里程。為單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅(qū)動，設計用來接收DTL或者TTL邏輯電平，驅(qū)動感性負載(比如繼電器，步進馬達)，和開關電源晶體管。采用先由傳感器采集外部信號，由外部信號的變化引起電路的電壓U1變化，根據(jù)不同的電壓變化設定一個電壓參考值U2，把這2個電壓都接入LM324進行比較，從而輸出高低電平，當U1U2時輸出高電平，當U1U2時輸出低電平，再把這電平的變化送入單片機進行處理，就可以控制電機的左右轉(zhuǎn)，前后行走，每一個傳感器都可以采用如圖8所示的信號放大電路圖。電路圖如下。電容值無嚴格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響，CXCX2可在20pF到100pF之間取值，所以本設計中，,電容選擇30pF.（2） 復位電路AT89S52的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。電路圖如下： 圖13 聲光電路圖 顯示電路顯示電路主要采用TC1602，TC1602引腳圖如圖14。（2）1602內(nèi)部結(jié)構(gòu)1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，就能看到字母“A”。對于本系統(tǒng)，軟件更為重要。一個單片機的控制系統(tǒng)的功能實現(xiàn)和可靠性在很大程度上決定于軟件，本系統(tǒng)軟件采用C語言編程，移植性好，可適應不同核心的單片機采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個功能模塊對于整體的設計都是非常重要的。(==1)) {for(temp=0。 } if(==1) { =0。} init_turn()。 delay_ms(200)。 P26=0。amp。 P21=0。(P13==1)amp。amp。(P15==1))//stop 找方向 { delay_ms(0)。 sbit rw = P3^5。/**************定義函數(shù)************************/void LCD_write_mand(unsigned char mand)。//clear screen LCD_write_mand(0x38)。 LCD1602_RS_0。 // SREG|=0X80。delay_nms(1)。LCD_write_mand(address)。i0。 _nop_()。}void EXINT11(void) interrupt 2{uchar i,j。 TL1=(6553650000)%256。 // 初始化LCD LCD_dsp_string(0,1,ready_shuzhu)。//clear screen LCD_dsp_string(0,1,going_shuzhu)。 break。LCD_dsp_char( 9,2,0x30+temp)。 flag_start=0。//secspeed=length/time。LCD_dsp_char( 7,1,0x30+temp)。 //聲明一個數(shù)組temp=speed/1000。LCD_dsp_string(0,2,length_shuzhu)。temp=(length%10)/1。根據(jù)電流大小，盡量加寬布線。 圖19 印制電路圖 制作電路板第一步：在打印機上將布線圖按1∶1的比例打印在熱轉(zhuǎn)印紙上，裁切至合適大小，用透明膠紙將其平整地貼在覆銅板上，準備轉(zhuǎn)印。 測試方法與儀器（1）測試儀器 測試儀器包括秒表、數(shù)字萬用表、直流穩(wěn)壓電源等。經(jīng)檢測都正常。趨光電路主要由三個光敏電阻構(gòu)成，調(diào)整三個光敏電阻的角度，以最佳效果完成趨光功能。在測試數(shù)據(jù)的時候接通傳感器，把每個數(shù)據(jù)都記錄好，選好外部傳感器的位置，再用膠固定好。當霍爾元件和磁鋼相對運動時就會產(chǎn)生信號脈沖。對羅老師表示衷心的感謝。typedef unsigned int WORD。 //聲明一個數(shù)組uchar code speed_shuzhu[] = {speed: cm/sec }。uint n=0。sbit P23 = P2^3。sbit P15 = P1^5。 define LCD1602_RS_0 rs=0。//寫入數(shù)據(jù)函數(shù)void LCD_set_xy( unsigned char x, unsigned char y )。//open display (enable lcd display)LCD_write_mand(0x80)。 LCD1602_R