【正文】 泛采用的調(diào)速技術。 方案 3： 采用由雙極性管組成的 H 橋電路。線性型驅(qū)動的電路結構和原理簡單，成本低，加速能力強，但功率損耗大，特別是低速大轉(zhuǎn)距運行時，通過電阻 R的電流大，發(fā)熱厲害，損耗大，對于小車的長時間運行不利。但無論是 反射式紅外傳感器還是對射式紅外傳感器，他們對都對外圍環(huán)境要求較高，易受外部環(huán)境的影響，穩(wěn)定性不高，且價格較為昂貴。霍爾開關只對一定強度的磁場起作用，抗干擾能力強，因此可以在車輪上安裝小磁鐵，而將霍爾器件安裝在固定軸上，通過對脈沖的計數(shù)進行車速測量。 測速模塊： 方案 1： 采用采用霍爾開關元器件 A44E 檢測輪子上的 小磁鐵從而給單片機中斷脈沖，達到測量速度的作用 。原理圖 接線如（圖 4）所示： （圖 4） 5 LCD 顯示模塊： 采用 1602LCD，由單片機的總線模式連接。當離開 S 型鐵片跑道或者感應不到鐵片一段時間的時候，小車自動停止，并記錄行駛時間，路程，平均速度并通過 LCD 顯示出來。（記錄顯示裝置要求安裝在車上）。 在第一個路程 C~D 區(qū)（ 3～ 6米）以低速行駛，通過時間不低于 10s；第二個路程 D～ E 區(qū)（ 2 米）以高 速 行駛 ，通過時間不得 多 于 4 秒 ；第三個路程 E~F 區(qū)（ 3～ 6 米）以低速行駛，通過時間不低于 10s。 （關鍵詞：智能車 AT89S52 單片機 金屬感應器 霍爾元件 1602LCD） 2 目 錄 1 設計任務 ……………………………………………………………………… ……… 3 要求 …………………………………………… ……………………… ………… 3 2 方案比較與選擇 … …………………………………………………………………… 4 路面檢測模塊 …………………………………………………………………… … 4 LCD 顯示模塊 …………………………………………………………………… … 5 測速模塊 ………………………………………………………………………… … 5 控速模塊 ………………………………………………………………………… … 6 模式選擇模塊 …………………………………………………………………… … 7 3 程序框圖 ……… …………………………………………… ………………………… 7 4 系統(tǒng)的具體設計與實現(xiàn) ……………………………………………………………… 9 路面檢測模塊 ……………………………………………………………………… 9 LCD 顯示模塊 ……………………………………………………………………… 9 測速模塊 …………………………………………………………………………… 9 控速模塊 …………………………………………………………………………… 9 復位電路模塊 ……………………………………………………………………… 9 模式選擇模塊 … …………………………………………………………………… 9 5 最小系統(tǒng)圖 …………………………………………………………………………… 10 6 最終 PCB 板圖 ………………………………………………………………………… 12 7 系統(tǒng)程序 …………………………………………………………………………… … 13 8 致謝 …………………………………………………………………………………… 46 9 參考文獻 …………………………………………………………………………… 47 10 附錄 ………………………………………………………………………… ……… 48 3 1. 設計任務： 設計并 制作了一個智能電動車， 其行駛路線滿足所需的要求。 本次設計的簡易智能電動車，采用 AT89S52 單片機 作為小車的檢測和控制核心；采用 金屬 感 應 器 TLQ5MC 來檢測路上 感應到 的鐵片， 從而把 反饋 到的 信號送單片機， 使 單片機 按照預定的 工作模式 控制小車在各 區(qū) 域 按預定的速度行駛， 并且單片機選擇的 工作模式 不同也可控制 小車順著 S 形鐵片行駛 ；采用 霍爾元件 A44E 檢測小車行駛速度；采用 1602LCD 實時顯 示小車行駛的時間，小車停止行駛后，輪流顯示小車行駛時間 、 行駛距離 、 平均速度以及各速度區(qū)行駛的時間。1 摘 要 智能作為現(xiàn)代的新發(fā)明，是以后的發(fā)展方向，他可以按照預先設定的模式在一個環(huán)境里自動的運作，不需要人為的管理 ，可應用于科學勘探等等的用途。智能電動車就是其中的一個體現(xiàn)。本設計結構簡單，較容易實現(xiàn)，但具有高度的智能化、人性化 ，一定程度體現(xiàn)了智能。 要求： 基本要求： （ 1）分區(qū)控制： 如（圖 1）所示： （圖 1） 車輛從起跑線出發(fā)（出發(fā)前，車體不得超出起跑線）。 （ 2） 小車能 自動記錄、顯示 行駛 時間 、 行駛距離 以及行駛速度，還能記 錄每段所走的時間，從而判斷是否符合課程設計要求。 發(fā)揮部分： S 型控制：如（圖 2）所示： （圖 2） 4 車輛沿著 S 形鐵片行駛，自動轉(zhuǎn)彎，自動尋找正確方向和鐵片。 2. 方案比較與選擇 ： 根據(jù)設計任務要求，并且根據(jù)我們自己的需要而附加的功能，該電路的總體框圖可分為幾個基本的模塊，框圖如（圖 3）所示： （圖 3） 路面檢測模塊： 采用鐵 片感應器 TLQ5MC 來檢測路面上的鐵片從而給單片機中斷脈沖。為節(jié)約電源電量并且不影響 LCD 的功能，LCD 的背光用單片機進行控制，使 LCD 的背光在小車行駛的過程中不亮，因為我們不必看其顯示；在其它我們需要看顯示的內(nèi)容的時候 LCD 背光亮?；魻栐哂畜w積小，頻率響應 寬度大，動態(tài)特性好，對外圍電路要求簡單，使用壽命長，價格低廉等特點， 電源要求不高 ，安裝也較為方便。 方案 2： 采用紅外傳感器進行測速。 通過對方案 方案 2 的比較其優(yōu)缺點，綜合多方面因素決定選用方案 1，其原理圖接線如（圖5）所示： （圖 5） 控速模塊： 方案 1： 使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機。 方案 2： 采用繼電器對電動機的開或關進行控制 ,通過開關的切換對小車的速度進行調(diào)整 .此6 方案的優(yōu)點是電路較為簡單 ,缺點是繼電器的響應時間慢 ,易損壞 ,壽命較短 ,可靠性不高。用單片機控制晶體管使之工作在占空 比可調(diào)的開關狀態(tài)，精確調(diào)整電機轉(zhuǎn)速。 綜合 3 種方案的優(yōu)缺點 ，決定選擇方案 3，其電路原理圖如（圖 6）所示： （圖 6） 模式選擇模塊： 模式選擇模塊通過一個 74LS00與非門和兩個不帶鎖按鈕來控制單片機單片機的兩個中斷口，從而按動按鈕來選擇小車 走動的路型 、來選擇小車的速度是快速、中速、慢速；走完路程小車停止后還可以通過按鈕選擇想要在 LCD 上 想看的信息，比如總時間、走過各段路程 的時間、平均速度、總路程等。 之后按順序循環(huán)不7 斷的顯示走完全程所用的時間、走完高速區(qū) 所用的時間和走完 低速區(qū)所用的時間 這三個時間 ；或者可以通過兩個按鈕以及 LCD 顯示的菜單選擇所要看的內(nèi)容 如平均速度、全程距離以及那三個時間 。當走完 S 型鐵片后的一定時間里 ，小車自動停止。 （ 3）自動型：小車先以一定的速度走完全程，之后再以一定的速度倒退回起點，再調(diào)整 速度在一定的時間內(nèi)走完全程。 3. 程序框圖 ： 單片機主程序框圖、速度感應程序框圖和鐵片感應程序框圖分別如（圖 7）所示。當金屬傳感器檢測到鐵片時將對單片機發(fā)送中斷信號，單片機運行中斷，改變輸給電機驅(qū)動信號的電壓占空比來控制小車的速度 。為節(jié)約電源， LCD 的背光用單片機進行控制。 控速模塊： 考慮到元器件的缺少以及我們所用的電路的驅(qū)動電機的電路原理圖和和小車自帶的電路的電機驅(qū)動原理圖一樣，所以暫時使用小車 自帶的電機驅(qū)動電路圖。 （圖 8） 模式選擇模塊： 22uVCC2001KRST10 兩個中斷口使用和感應鐵片、感應速度所使用的中斷口一樣，通過一個與非門和按鈕控制。 ）分別如（圖 11）、（圖 12）所示： （圖 11） 13 （圖 12） 7． 系統(tǒng)程序： 按照預定的功能，系統(tǒng)實現(xiàn)預定的功能的程序如下所示： include include /********************************************************************************\ ** 宏定義區(qū) ** \********************************************************************************/ /* LCD模塊 */ define LCD_RW P2_6 //讀寫控制端 define LCD_RS P2_7 //數(shù)據(jù)命令選擇端 define LCD_E P2_5 //執(zhí)行使能端 define LCD_Data P1 //P1口 define Write 0x00 //低電平寫入 define Read 0x01 //高電平讀出 define Data 0x01 //高電平選擇數(shù)據(jù) define Cmd 0x00 //低電平選擇命令 14 define Enable 0x00 //躍變到低電平時執(zhí)行命令 define Disable 0x01 define True 0x01 define False 0x00 define LCD_Init 0x38 //初始化模式 define LCD_DispCtr 0x0C //開顯示及光標設置 define LCD_CloseCtr 0x08 //關顯示 define LCD_CLS 0x01 //清屏幕 define LCD_EnterSet 0x06 //顯示光標 define Busy P1_7 //忙信號 /* 測速 /測距 /測時模塊 */ define CircleLength //小車轉(zhuǎn)一輪的長度為 .132m /* 控速模塊 */ define P03 P0_3 //后電機 define P04 P0_4 //后電機 define P01 P0_1 //前電機 define P02 P0_2 //前電機 define P31 P0_5 //控制液晶背光 define P33 P3_3 /* 菜單選擇模塊 */ define Line 0x00 //0代表直線模式 define Curve 0x01 //1代表 S型模式 define Normal 0x00 //0 代表正常速度 define Low 0x01 //1 代表低速 define High 0x02 //2 代表高速 /*********************************************************************************\ ** 全局函數(shù)聲明區(qū) ** \*********************************************************************************/ /* LCD模塊 */ void LCDInit(void)。 //設置寫命令模式 void SetReadCmd(void)。 //設置寫數(shù)據(jù)模式 void WriteCmd(char cmd)。 //寫數(shù)據(jù) void ExecuteCmd(void)。 //定位顯示地址 void DisplaySingleChar(char x,char y,char cchar)。 //顯示一段字符串 15 void Delay(unsigned int time)。 //延時子程序 bit IsBusy(void)。 //顯示時間 void DisplayAVGSpeed(void)。 //顯示路程 /* 測速 /測距 /測時模塊 */ void INTInit(void)。