【正文】 N21～ PIN28）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（ PIN10～ PIN17）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ STC89C52RC 主要功能 如表 所示 。 ALE/PROG(PIN30)：地址鎖存允許信號 基于單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 10 PSEN(PIN29)：外部存儲器讀選通信號 EA/VPP(PIN31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部 程序存儲器讀指令 。 STC89C52RC 單片機(jī)引腳圖如圖。 STC89C52 是一種帶 8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（ FPEROMFLASH PROGRAMABLE AND ERASABLE READ ONLY MEMORY ）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機(jī)。以及再檢測到障礙 做出反映的作用 。 市面上有很多紅外傳感器， 在這里我選用 TCRT5000 型光電對管。避障亦是此原理。 紅外探測法，即利用紅外線在不同顏色的物理 表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)。 圖 L298N引腳圖 信號檢測模塊的設(shè)計(jì)與原理分析 小車循跡原理 是小車 在畫有黑線的白紙 “ 路面 ” 上行駛 ，由于黑線和白紙對光線的反射系數(shù)不同，可根據(jù)接收到的反射光的強(qiáng) 弱來判斷 “ 道路 ” — 黑線。 ENA， ENB 接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。L298 可驅(qū)動 2 個電動機(jī)， OUT1， OUT2 和 OUT3， OUT4 之間可分別接電動機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動兩臺電動機(jī)。輸出電流可達(dá) 2． 5 A，可驅(qū)動電感性負(fù)載。 L298N 可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號 VSS， VSS 可接 4． 5～ 7 V 電壓?？梢苑奖愕尿?qū)動兩個直流 電機(jī)，或 一個兩相步進(jìn)電機(jī)。 電源模塊 的選擇 采用 2個 4支 電池雙電源分別給單片機(jī)與電機(jī)供電可解決問 題且能讓小車完成其功能。外圍電路簡單，安 裝起來方便，電源要求 不高，用它作為近距離傳感器是最理想的 . 避障模塊 的選擇 采用一只紅外對管置于小車 左 右側(cè)。 循跡 模塊的選擇 采用紅外一體化傳感器。 這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào) 速范圍廣、過載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無級快速啟 動、制動和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式 下，效率非常高， H型橋式電 路保證了簡單的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制，電子管的開關(guān)速 度很快，穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采用的 PWM 調(diào)速技術(shù)。 在綜合考慮了傳感器、兩部電機(jī)的驅(qū)動等諸多 因素后，我們決定采用一片單片機(jī)，充分利用 STC89C52RC 單片機(jī)的資源。 針對本設(shè)計(jì)特點(diǎn) —— 多開關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，需要擅長 處理多開關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)，而不能用精簡 I/O 口和程序存儲器的小體積單片機(jī)， D/A、 A/D功能也不必選用。這樣一來，單片機(jī)就 可以充分發(fā)揮其資源豐富、有較為強(qiáng)大的控制功能及可位 尋址操作功能、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。 系統(tǒng)的 硬件選擇 單片機(jī)的選擇 采用單片機(jī)作為整個系統(tǒng)的核心，用其控制行 進(jìn)中的小車，以實(shí)現(xiàn)其既定的性能指標(biāo)。 4：避障模塊，檢測小車的周圍是否有障礙物， 向單片機(jī)傳輸信號，從而讓小車避開障礙物。 2：電機(jī)驅(qū)動模塊，主要控制小車電機(jī)的啟動和 停止，使小車的電機(jī)在配合下達(dá)到小車的行走、停止、轉(zhuǎn)彎等動作。 本系統(tǒng)共分為 5塊模塊 。這個時(shí)間的設(shè)定也不是一成不變的，不同的路面由于路面的摩擦力不同，時(shí) 間的設(shè)定也會有所不同。 如圖 所示。當(dāng)循跡模塊左邊的傳感器檢測到黑線時(shí)，主控芯片控制左 輪電機(jī)停止， 右輪繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動，從而將車向左修正，當(dāng)車身下右邊傳感器檢測到黑線 時(shí)，主控芯片控制右輪電機(jī)停止， 左輪繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動，從而將 車向右修正。通過裝在小車前面的紅外傳感器，獲取路面黑線位置信息，輸入到單片機(jī)中 ，再由單片機(jī)輸出控制信號，由驅(qū)動模塊驅(qū)動電機(jī)實(shí)現(xiàn)小車的自主循跡行駛，同時(shí)當(dāng)路線前方以及左右方檢測到有障礙物時(shí)，采取相應(yīng)的避讓措施。這種方案能實(shí)現(xiàn)對電動車的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，控制靈活 、可靠，精度高，可滿足對系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。 ：其程序，電路圖部分在 WIN7 環(huán)境下完成。 .UVPROJ 文件， KEIL UVISION2 軟件編寫。 設(shè)計(jì)工具簡介及運(yùn)行環(huán)境 .DDB 文件 ， PROTEL 99 SE 軟件設(shè) 計(jì)。 設(shè) 計(jì)目標(biāo) 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是設(shè)計(jì)一個以單片機(jī)為核 心的智能小車，主要實(shí)現(xiàn)循跡及簡單的障礙物檢測功能?？紤]到實(shí)際情況，本文選擇第二種方案。智能小車的執(zhí)行部分，是由直 流電機(jī)來充當(dāng)?shù)?，主要控制小車的行進(jìn)方向和速度?？梢詫?shí)現(xiàn)小車自動識別路線， 選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測到障礙物自動躲避。它可 以分為三大組成部分：傳感器檢測部分、執(zhí)行部分、 CPU。使用傳感器感知路線和障礙并 作出判斷和相應(yīng)的執(zhí)行動作。 機(jī)器人 要實(shí)現(xiàn)自動導(dǎo)引功能和避障功能就必須要感知 導(dǎo)引線和障礙物 ，感知 導(dǎo)引線相 當(dāng) 給 機(jī)器人 一個視覺功能 。視覺傳感器的核心器件是攝像管或 CCD，目前的 CCD 已能做到自動聚焦。 隨著 科 學(xué) 技 術(shù)的 發(fā)展 ，機(jī)器人的感覺傳感器種 類越來越多，其中視覺傳感器成為基于單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 2 自動行走和駕駛的重要部件。近年來機(jī)器人的智能 水平不斷提高 ， 并且迅速地改變著人們的生活方式。設(shè)計(jì)完成以由無線電遙控、紅外線對管的自動尋跡、紅外線 自動避障以及語音控制組成的硬件模塊結(jié)合軟件設(shè)計(jì)組成多功能智能小車，共同實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)倒退、轉(zhuǎn)向行駛，自動根據(jù)地面黑線尋跡導(dǎo)航，檢測障礙物后停止和語音信號的控制等功能，實(shí)現(xiàn)智能控制，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí)作為高校畢業(yè)設(shè)計(jì)研究課題，對學(xué)生的思維、動手能力以及總結(jié)論述等綜合能力得到充分鍛煉，有利于以后獨(dú)立及全面的發(fā)展。設(shè)計(jì)的理論方案、分析方法及特色與創(chuàng)新點(diǎn)等可以為國內(nèi)自動運(yùn)輸機(jī)器人、采礦勘探機(jī)器人、家用自動清潔機(jī)器人等 自動半自動機(jī)器人的設(shè)計(jì)與普及有一定的參考意義。從先前的模擬電路設(shè)計(jì)，到數(shù)字電路設(shè)計(jì)，再到現(xiàn)在的集成芯片的應(yīng)用，各種能實(shí)現(xiàn)同樣功能的元件越來越小為智能 化產(chǎn)物的生成奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。從概念的引進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室研究的實(shí)現(xiàn)，再到現(xiàn)在高端領(lǐng)域（航天航空、軍事、勘探等）的應(yīng)用，這一過程為智能化的全面發(fā)展奠定基石。河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 1 基于 STC89C52 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 第 1 章 系統(tǒng)概述 智能化作為現(xiàn)代社會的新產(chǎn)物，是以后的發(fā)展方向，他可以按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個特定的環(huán)境里自動的運(yùn)作，無需人為管理，便可以完成預(yù)期所要達(dá)到的或是更高的目標(biāo)。中國自 1978 年把“智能模擬”作為國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的主要研究課題，開始著力研究智能化。智能化全面的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)其對資源的合理充分利用，以盡可能少的投入得到最大的收益，大大 提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)水平從自動化向智能化升級，實(shí)現(xiàn)當(dāng)今智能化發(fā)展由高端向大眾普及。本設(shè)計(jì)以智能化全面發(fā)展的普及與應(yīng)用為目的，整體開發(fā)過程簡單易懂，所選擇的平臺與各電子元件恰當(dāng)合理，無需花費(fèi)過多的人力財(cái)力便可達(dá)到預(yù)期所要求各功能的實(shí)現(xiàn)，也符合課題研究的意義。小車也可以作為玩具的發(fā)展對象，為中國玩具市場技術(shù)含量的缺乏進(jìn)行一定的彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益，形成商業(yè)價(jià)值。設(shè)計(jì)主要以簡易智能機(jī)器人為開發(fā)平臺，選擇通用、價(jià)廉的 51 單片機(jī)為控制平臺，選擇常見的電機(jī)模型車為機(jī)械平臺，通過細(xì)化設(shè)計(jì)要求，結(jié)合傳感器技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、無線通信技術(shù)等相關(guān)知識實(shí)現(xiàn)小車的各種功能。 自第一臺工業(yè)機(jī)器人誕生以來， 機(jī)器人的發(fā)展 已經(jīng)遍及機(jī)械、電子、冶金、交通、宇航、國防等領(lǐng)域。 人們 在 不斷探討 、 改造 、 認(rèn)識自然 的 過程中 ，制造能替代人勞動的機(jī)器一直是人類的夢想 。視覺的典型應(yīng)用 領(lǐng)域?yàn)樽灾魇街悄軐?dǎo)航系統(tǒng)，對于視覺的各種技術(shù)而言圖像處理技術(shù)已相當(dāng)發(fā)達(dá)，而 基于圖像的理解技術(shù)還很落后，機(jī)器視覺需要通過大量的運(yùn)算也只能識別一些結(jié)構(gòu)化 環(huán)境簡單的目標(biāo)。但 CCD 傳感器的價(jià)格、體積和使用方式上并不占優(yōu)勢，因此在不要求清晰圖像只 需要粗略感覺的系統(tǒng)中考慮使用接近覺傳感器是一種實(shí)用有效的方法。避障控制系統(tǒng)是基于自動導(dǎo)引小車（ AVG— AUTOGUIDE VEHICLE）系統(tǒng)，基于它的智能小車實(shí)現(xiàn)自動識別路線 ，判斷并自動避開障礙，選擇正確的行進(jìn)路線。 該智能小車可以作為機(jī)器人的典型代表。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動避障功能，還可以擴(kuò)展循 跡等功能，感知導(dǎo)引線和障礙物?；谏鲜鲆?，傳感檢測部分考 慮到小車一般不需要感知清晰的圖像，只要求粗略感知即可，所以可以舍棄昂貴的 CCD傳感器而考慮使用價(jià)廉物美的紅外反射式傳感器來充當(dāng)。單片機(jī)驅(qū)動直流電機(jī)一般有兩種 方案：第一，勿需占用單片機(jī)資源，直接選擇有 PWM功能的單片機(jī)，這樣可以實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速；第二 ，可以由軟件模擬 PWM輸出調(diào)制，需要占用單片機(jī)資源，難以精確調(diào)速， 但單片機(jī)型號的選擇余地較大。 CPU 使用 STC89C52RC 單片機(jī)，配合軟件編程實(shí)現(xiàn)。通過裝在小車前面的紅 外傳感器，獲取路面黑線位置信息，輸入到單片機(jī)中，再由單片機(jī)輸出控制信號，由 驅(qū)動模塊驅(qū)動電機(jī)實(shí)現(xiàn)小車的自主循跡行駛，同時(shí)當(dāng)路線前方檢測到有障礙物時(shí)， 進(jìn)行相應(yīng)的避障措施 。其主要包含兩大部分：電路工程設(shè)計(jì)部分和電路仿真與 PLD部分。 KEIL UVISION2 是 美國 KEIL SOFTWARE 公司出品的 51系列兼 容單片機(jī) C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng) C 語言河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢