【正文】 control system 51 to decisionmaking Smart car driving state. Simple circuit structure of the system reliability can be high. The test results meet the requirements, this article focuses on the hardware of the system design and test result analysis. KEY WORDS: 80C51 microcontroller, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 1 第 1 章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) ............................................................................ 2 直流調(diào)速系統(tǒng) ............................................................................ 2 檢測(cè)系統(tǒng) .................................................................................... 3 顯示電路 .................................................................................... 9 系統(tǒng)原理圖 ................................................................................ 9 第 2 章 硬件設(shè)計(jì) ...................................................................................11 80C51 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) ............................................................11 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) .................................................................. 12 前向通道設(shè)計(jì) .......................................................................... 14 后向通道設(shè)計(jì) .......................................................................... 17 顯示電路設(shè)計(jì) .......................................................................... 20 第 3 章 軟件設(shè)計(jì) .................................................................................. 24 主程序設(shè)計(jì) .............................................................................. 24 顯示子程序設(shè)計(jì) ...................................................................... 28 避障子程序設(shè)計(jì) ...................................................................... 29 軟件抗干擾技術(shù) ...................................................................... 31 “看門狗”技術(shù) ...................................................................... 32 可編程邏輯器件 ...................................................................... 34 第 4 章 測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試結(jié)果分析 ..................................................... 35 測(cè)試方法與儀器 ...................................................................... 35 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析 ..................................................... 35 結(jié) 論 ....................................................................................................... 36 謝 辭 ....................................................................................................... 37 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 38 附 錄 硬件原理圖 ................................................................................ 39 外文資料翻譯 ........................................................................................ 40 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 我設(shè)計(jì)的題目是電動(dòng)智能小車，隨著社會(huì)的發(fā)展汽車行業(yè)越來越與人們的日常生活密切相關(guān)，全國(guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究。 with PWM speed control technology to achieve the speed of the motor vehicle and auto parking。 關(guān)鍵詞： 80C51 單片機(jī) ， 光電檢測(cè)器 ， PWM 調(diào)速 ， 電動(dòng)小車 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Design An Intelligent Car Based on 51SCM ABSTRACT Eight 80C51 microcontroller is a microcontroller, and his ease of use and versatility by the majority of users praise. This system uses the 80C51 microcontroller as the control center, the main obstacle avoidance ultrasonic testing pleted module, reflective black and white infrared photo detector track modules, distance detection module, LED display module, motor drive and other modules. Designed with the independent transmission model is about driving, the use of ultrasonic sensors to detect obstacles on the road to control the electric car39。 整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性能高。設(shè)計(jì) 采用左右獨(dú)立的傳動(dòng)模式行駛， 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； 采用 PWM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的 快慢 調(diào)速 行駛以及自動(dòng)停車；并由測(cè)速與顯示 模塊自動(dòng)記錄時(shí)間、里程和速度；并可通過 光電、紅外 、 傳感器 實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)尋跡和尋光功能。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 基于 51 單片機(jī) 的智能小車研究 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)。本系統(tǒng)采用 80C51 單片機(jī)為控制核心，主要完成了超聲波檢測(cè)避障模塊，反射式紅外光電檢測(cè)黑白跑道模塊，里程檢測(cè)模塊， LED 顯示模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)等模塊的設(shè)計(jì)。最后， 通過 匯編語言編程控制 51單片機(jī)系統(tǒng)來決策智能車的行駛狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果滿足要求，本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法及測(cè)試結(jié)果分析。s automatic obstacle avoidance。 by the speed and the display module automatically record time, distance and speed?？梢娖溲芯恳饬x很大。本題目是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題。 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。 80C51 是一款八位單片機(jī)，它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評(píng)，它是第三代單片機(jī)的代表。采用紅外測(cè)距儀檢測(cè)行車距離，采用直流電機(jī)控制小車的前行后退，利用超聲波障礙檢測(cè)，利用其特性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。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 直流調(diào)速系統(tǒng) 方案一：串電阻調(diào)速系統(tǒng)。 方案三：脈寬調(diào)速系統(tǒng)。改變勵(lì)磁電流的方向則輸出電壓的極性和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向都隨著改變，所以 GM 系統(tǒng)的可逆運(yùn)行是很容易實(shí)現(xiàn)的。 VM 系統(tǒng)是當(dāng)今直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。 VM 系統(tǒng)的缺點(diǎn)是晶閘管的單向?qū)щ娦裕辉试S電流反向，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難。最后，當(dāng)系統(tǒng)處于低速運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設(shè)備。當(dāng)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，電源電壓加到電動(dòng)機(jī)上，當(dāng)晶閘管關(guān)斷時(shí)，直流電源與電動(dòng)機(jī)斷開，電動(dòng)機(jī)經(jīng)二極管續(xù)流，兩端電壓接近于零。脈沖周期不變，只改變晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，即通過改變脈沖寬度來進(jìn)行直流調(diào)速。由于電流波形比 VM 系統(tǒng)好，在相同的平均電流下，電動(dòng)機(jī)的損耗和發(fā)熱都比較小。 (3) 由于電力電子器件只工作在開關(guān)狀態(tài)，主電路損耗較小，裝置效率較高。 脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用制式變換簡(jiǎn)稱 PWM 變換器器脈寬調(diào)。為順利實(shí)現(xiàn)電動(dòng)小汽車的前行與倒車，本設(shè)計(jì)采用了可逆 PWM 變換器。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用了常用的雙極式 H 型變換器，它是由 4 個(gè)三極電力晶體管和 4 個(gè)續(xù)流二極管組成的。 及光線檢行車起始、終點(diǎn)測(cè)： 本系統(tǒng)采用反射式紅外線光電傳感器用于檢測(cè)路面的起始、終點(diǎn)（ 2cm寬的黑線），玩具車底盤上沿黑線放置一套，以適應(yīng)起始的記數(shù)開始和終點(diǎn)的停 車的需要。光線跟蹤，采用光敏三極管接收燈泡發(fā)出的光線，當(dāng)感受到光線照射時(shí)，其 ce 間的阻值下降，檢測(cè)電路輸出高電平，經(jīng) LM393 電壓比較器和 74LS14 施密特觸發(fā)器整形后送單片機(jī)控制。見圖 11 電動(dòng)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 車的方向檢測(cè)電路。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。 此套紅外光電傳感器固定在底盤前沿，貼近地面。前進(jìn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪直流電機(jī)正轉(zhuǎn) ,進(jìn)入減速區(qū)時(shí) ,由單片機(jī)控制進(jìn)行 PWM 變頻調(diào)速 ,通過軟件改變脈沖調(diào)寬波形的占空比 ,實(shí)現(xiàn)調(diào)速。前行與倒車控制電路的核心是橋式電路和繼電器。 圖 11 電動(dòng)車的方向檢測(cè)電路 電橋一端接電源，另一端接了一個(gè)三極管。系統(tǒng)通過電橋的輸出端為轉(zhuǎn)向電機(jī)供電。如圖 12 前行與倒車控制電路所示： 圖 12 前行與倒車控制電路 直流電機(jī)的基本工作原理： 直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是基于電磁力定律的。電刷 A﹑ B 兩端加直流電壓 U，若電流從電源的正極流出，經(jīng)過電刷 A 與換向片 1 而流入電動(dòng)勢(shì)線圈，電流方向?yàn)閍→ b→ c→ d，然后再經(jīng)過換向片 2 與電刷 B 流回電源的負(fù)極。 如