【正文】 展出了MCS51 系列單片機(jī)系統(tǒng) 。 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。 基于 80C51 單片機(jī)的電動(dòng)智能小車硬件設(shè)計(jì) 3 第二章 80C51 單片機(jī)的發(fā)展背景及用途 單片機(jī) 介紹及產(chǎn)生背景 單 片 微 型計(jì) 算 機(jī)簡 稱 單片 機(jī) ，是 典 型的 嵌 入 式 微控制器（ Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫 MCU 表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。 在不久的將來基于單片機(jī)的智能開發(fā)會(huì)給當(dāng)今社會(huì)帶來巨大的利益，并且能代替有人為危險(xiǎn)的人去危險(xiǎn)地域完成工作。所以本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，現(xiàn)實(shí)意義很強(qiáng)。該設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義，可以應(yīng)用于考古、機(jī)器人、醫(yī)療器械等許多方面。 Philips 公司還為這一代單片機(jī) 80C51 系列 8ｘ C592 單片機(jī)引入了具有較強(qiáng)功能的設(shè)備間 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線 CAN(Controller Area Network BUS). 新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)Microputer 完善的控制功能為己任，將一些外部接口功能單元如 A/D﹑ PWM﹑ PCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列 )﹑ WDT(監(jiān)視定時(shí)器 )﹑高速 I/O 口﹑計(jì)數(shù)器的捕獲 /比較邏輯等。它是第三代單片機(jī)的代表。以 80C51 為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，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。 這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)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(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。設(shè)計(jì)的智能電 動(dòng)小車應(yīng)該能夠?qū)崟r(shí)顯示時(shí)間、速度、里程，具有自動(dòng)尋跡、避障功能，可程控行駛速度、準(zhǔn)確定位停車。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。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國各高校也都很重視該題目的研究。因而傳感器技術(shù)（非電量檢測技術(shù)）成為了現(xiàn)代電子信息技術(shù)的關(guān)鍵，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中占有極其重要的地位。傳感器作為感知、獲取與檢測信息的窗口，能夠采集各種有用的信息并將其轉(zhuǎn)換為容易傳輸和信息處理的信息，為計(jì)算機(jī)、智能機(jī)器人、自動(dòng) 化設(shè)備、自動(dòng)控制裝置充當(dāng)”感覺器官”。基于 80C51 單片機(jī)的電動(dòng)智能小車硬件設(shè)計(jì) 1 第一章 緒論 課題背景 隨著人類社會(huì)步入高達(dá)的信息化時(shí)代，電子信息類產(chǎn)品日益廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞： 80C51單片機(jī)； 光電檢測器； PWM調(diào)速；電動(dòng)小車 基于 80C51 單片機(jī)的電動(dòng)智能小車硬件設(shè)計(jì) II Abstract SCM 80C51 belongs to MCS 51 series microcontroller, developed by the Intel pany. Its structure is the extension of 8048, improved 8048’s shortings, increase some functions, such as MUL, DIV, SUBB, PUSH, 16 bits of data pointer, Boolean algebra operations, serial munication ability and 5 interrupt sources. It uses 40 pins double row straight insert DIP (Dual in Line Package). There are 128 RAM units and a ROM which is 4K, and two 16bit timer counters, two external interruptions, two timer count interruptions, a serial interruption, and 4 8bit parallel input ports. 80C51 has internal clock circuit, but needs quartz crystal and finetune capacitance circumscribed。 整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高。這里介紹的是如何用 80C51 單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)大連理工大學(xué)城市學(xué)院的畢業(yè)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題。由于 80C51 的系統(tǒng)性能滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及時(shí)間精度的要求， 應(yīng)用也很成熟，故采用來作為控制核心。 80C51 有兩個(gè) 16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器，兩個(gè)外中斷，兩個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)中斷，及一個(gè)串行中斷，并有 4 個(gè) 8 位并行輸入口。 基于 80C51 單片機(jī)的電動(dòng)智能小車硬件設(shè)計(jì) I 摘 要 80C51 單片機(jī)屬于 MCS51 系列單片機(jī)，由 Intel 公司開發(fā)，其結(jié)構(gòu)是 8048 的延伸，改進(jìn)了 8048 的缺點(diǎn)，增加了如乘（ MUL）、除（ DIV）、減（ SUBB）、比較（ PUSH）、 16 位數(shù)據(jù)指針、布爾代數(shù)運(yùn)算等指令，以及串行通信能力和 5 個(gè)中斷源。采用 40 引腳雙列直插式 DIP（ Dual In Line Package），內(nèi)有 128 個(gè) RAM 單元及 4K的 ROM。 80C51 內(nèi)部有時(shí)鐘電路，但需要石 英晶體和微調(diào)電容外接，本系統(tǒng)中采用 12MHz 的晶振頻率。 它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)的目的與設(shè)計(jì)題目要求相符，采用80C51 單片機(jī)為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，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。實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果滿足要求，本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法及測試結(jié)果分析。 this system is adopted in 12MHz of crystal frequency. Due to the 80C51’s system functions can meet the acquisition of the system data and requirement of accuracy time and its products has wide and rich source, even the applications are very mature, we use it as the control core. It is really popular because of its easily using and multifunction. This article introduces how to use the 80C51 single chip to plete the graduation design of the City Institute, Dalian University of Technology. This design is a bination with scientific research. This purpose of the system is same as the purpose of the graduation design. It takes 80C51 as the controlling core, uses the super sonic sensor to test the hinder. In order to control the electricity motive car to run in a high or a low speed and stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or search light and mark automatically. The whole system is simple, its function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this article emphasizes introducing the design of the hardware system and the result. Keywords： 80C51 single chip puter； light electricity detector； PWM speed adjusting； Electricity motive car 基于 80C51 單片機(jī)的電動(dòng)智能小車硬件設(shè)計(jì) III 目 錄 第一章 緒論 .................................................1 課題背景 ................................................1 課題任務(wù)及要求 ..........................................1 課題內(nèi)容及安排 ..........................................2 第二章 80C51 單片機(jī)的發(fā)展背景及用途 ......................3 單片機(jī)介紹及產(chǎn)生背景 ....................................3 單片機(jī)的發(fā)展過程 ........................................5 單片機(jī)的應(yīng)用舉例 ........................................7 80C51 單片機(jī)引腳圖以及各引腳功能介紹 ....................7 第三章 方案設(shè)計(jì)與論證 ....................................10 直流調(diào)速系統(tǒng) ...........................................10 檢測系統(tǒng) ...............................................11 顯示電路 ...............................................18 系統(tǒng)原理圖 .............................................18 三大元器發(fā)展背景件及工作原理 ...........................19 第四章 硬件設(shè)計(jì) ...........................................28 80C51 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) ...................................28 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) .......................................29 前向通道設(shè)計(jì) ...........................................31 后向通道設(shè)計(jì) ...........................................34 顯示電路設(shè)計(jì) ...........................................37 第五章 測試數(shù)據(jù)、測試結(jié)果分析及結(jié)論 ....................40 致 謝 .......................................................42 參 考 文 獻(xiàn) ................................................43 附錄 A 硬件原理圖 ...........................錯(cuò)誤 !未定義書簽。市場需求的變化使產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，科學(xué)研究和生產(chǎn)過程都需要獲取大量的信息。傳感器在自動(dòng)監(jiān)測與控制系統(tǒng)中必不可少，而且科學(xué)技術(shù)越發(fā)達(dá)，自動(dòng)化程度越高，對(duì)傳感器的依賴越大。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注?？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。 課題任務(wù)及要求 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)測量，并將測量數(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)所檢測的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的智能控制。本設(shè)計(jì)采用 MCS51 系列中的 80C51單片機(jī)。 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)。 基于 80C51 單片機(jī)的電動(dòng)智能小車硬件設(shè)計(jì) 第三代單片機(jī)包括了 Intel 公司發(fā)展 MCS51 系列的新一代產(chǎn)品，如 8ｘ C152﹑ 80C51FA/FB﹑ 80C51GA/GB﹑ 8ｘ C451﹑ 8ｘ C452,還包括了Philips﹑ Siemens﹑ ADM﹑ Fujutsu﹑ OKI﹑ HarriaMetra﹑ ATMEL 等 公司以 80C51 為核心推出的大量各具特色﹑與 80C51 兼容的單片機(jī)。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