【正文】
s simple and the function is test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1) Reduce the speed by program the engine(2) Efficient application of the sensor(3) The use of the MCU interface朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音字典KEY WORDS:STC89C51, Smart car, PWM speed control, Ultrasonic sensors 目 錄前 言 1第1章 方案設(shè)計與論證 3167。 定位方式論證與比較 3167。 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計 7167。 時鐘電路設(shè)計 9167。 超聲波傳感器定位系統(tǒng)設(shè)計 11167。 超聲波測距原理 11167。 障礙物檢測電路 13167。 系統(tǒng)軟件設(shè)計說明 16167。 主程序設(shè)計及流程圖 16167。 位置檢測控制程序控制及流程圖 20第4章 系統(tǒng)調(diào)試 22結(jié) 論 23參考文獻(xiàn) 24謝 致 25附 錄 26前 言科技的進(jìn)步必然造成生產(chǎn)方式和管理方式的變革,自動化、信息化和智能化已成為時代發(fā)展的需要。隨著新型技術(shù)的產(chǎn)生,近年來有關(guān)智能小車的研究也越來越受人關(guān)注,在高校范圍內(nèi)幾乎所有的電子設(shè)計類大賽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。此次設(shè)計就是在這樣的背景中提出來的??商岣邉趧由a(chǎn)力改善勞動環(huán)境。20世紀(jì)末,電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展,在其推動下,現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域,有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高,同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高,產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。單片機的廣泛應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù),是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。由于單片機技術(shù)在各個領(lǐng)域正得到越來越廣泛的應(yīng)用,世界上許多集成電路生產(chǎn)廠家相繼推出了各種類型的單片機。目前。因此,可以極方便地利用現(xiàn)有資源,開發(fā)出用于不同目的的各類應(yīng)用系統(tǒng)。設(shè)計的理論方案、分析方法及特色與創(chuàng)新點可以為以后小車功能的擴展提供幫助,此類小車除可以用于各類工廠送料外,也可作為玩具的發(fā)展對象,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、形成商業(yè)價值。設(shè)計主要以簡易智能小車為開發(fā)平臺,選擇通用、價廉的51單片機為控制平臺,選擇常見的電機模型玩具小車為機械平臺,通過細(xì)化設(shè)計要求,結(jié)合傳感器技術(shù),電機控制技術(shù)等相關(guān)知識實現(xiàn)小車的各種功能。第1章 方案設(shè)計與論證167。另外此方案靈活性不高,效率低,對信號的處理可靠性不高,不利于小車的智能化擴展,與此次設(shè)計目的不相符合。以單片機為核心的控制電路,采用模塊化設(shè)計方案,運用光電傳感器、超聲波傳感器組成不同的檢測電路,對小車進(jìn)行實時檢測,并將測量結(jié)果數(shù)據(jù)傳至單片機進(jìn)行相關(guān)的處理,然后由單片機完成對小車的智能化控制。單片機作為一種相對成熟的技術(shù)已在各種智能控制方面顯示出其突出的性能優(yōu)勢。167。沒有這種功能,移動小車的任何自主運動都是盲目的。智能小車的一個基本功能就是根據(jù)自身的感知系統(tǒng)確定自身的位置,從而根據(jù)任務(wù)做出正確的行為決策和路徑選擇??梢姸ㄎ患夹g(shù)對此類智能小車是必不可少的。相對定位系統(tǒng)依靠羅盤、里程計等可以給出移動機器人的大致位置和方向。基于不同導(dǎo)向傳感器的智能小車定位導(dǎo)引制導(dǎo)方式可以分為許多種。是在小車要行走的路線下埋設(shè)專門的電纜線,通以低頻正弦波電流,從而在電纜周圍產(chǎn)生磁場。車上控制機構(gòu)根據(jù)該信號進(jìn)行糾偏控制。缺點是靈活性差,改變或擴充路徑較麻煩,對導(dǎo)引線路附近的鐵磁物質(zhì)有干擾,電線鋪設(shè)工作量大,維護困難。 超聲測量導(dǎo)引方法類似于激光測量方法,不同之處在于不需要設(shè)置專門的反射鏡面,而是利用一般的墻面或類似物體就能進(jìn)行引導(dǎo),因而,在特定環(huán)境下提供了更大的柔性和低成本的方案,屬于自由路線方式。167。(1)速度檢測模塊 由于紅外檢測具有反應(yīng)速度快、定位精度高,可靠性強以及可見光傳感器所不能比擬的優(yōu)點,故采用紅外光電編碼盤測速方案。由于光柵隨電機高速轉(zhuǎn)動,則紅外線三極管接收到的就是一系列脈沖信號。(2)避障模塊考慮到在避障過程中小車車速及反應(yīng)調(diào)向速度的限制,小車應(yīng)在障礙物一定范圍內(nèi)做出反應(yīng)。否則,范圍過大則可能對障礙物判斷失誤;范圍過小又很容易造成車身撞上障礙物或雖繞過障礙物卻無法實現(xiàn)理想定向。方案2:采用超聲波傳感器探測障礙物,超聲波傳感器安裝在小車前端,在規(guī)定的探測距離內(nèi),當(dāng)探測到障礙物時,超聲波傳感器給出脈沖信號至單片機,單片機檢測到該信號后,調(diào)整小車的方向,以控制小車準(zhǔn)確的繞開障礙物而且避免了因小車自然轉(zhuǎn)彎而導(dǎo)致的盲目方向控制,這樣不但能精確的完成控制,而且能避免電路的復(fù)雜程度。超聲波對液體和固體的穿透性很大,尤其是在光線不透明的固體中,他可穿透幾十米的深度,超聲波碰到雜質(zhì)或者分界面時會產(chǎn)生顯著的反射,形成回波。應(yīng)此超聲波傳感器被廣泛運用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。應(yīng)此將采用方案2的設(shè)計。單片機系統(tǒng)又包含有兩部分內(nèi)容:一是系統(tǒng)擴展,即單片機內(nèi)部的功能單元,如ROM﹑RAM﹑I/O口﹑定時/記數(shù)器﹑中斷系統(tǒng)等,當(dāng)單片機自身不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時,必須在片外進(jìn)行擴展,選擇適當(dāng)?shù)男酒?,設(shè)計相應(yīng)的電路。此次設(shè)計的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示:AT89C52單片機直流電機調(diào)速系統(tǒng)DYPME007超聲波模塊超聲波模塊測速模塊避障模塊圖21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖167。本系統(tǒng)中采用STC89C52作為中央處理器,其主要的任務(wù)是是在小車行走過程中不斷的讀取傳感器采集到的數(shù)據(jù),將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,來控制小車的行走,同時也將需要顯示的數(shù)據(jù)送到顯示模塊中。充分利用他的片內(nèi)資源,即可在較少外圍電路的情況下構(gòu)成功能完善的各類系統(tǒng)。 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計定時控制邏輯(時鐘電路、復(fù)位電路)是單片機中的重要組成部分,由它定時產(chǎn)生的一系列的微操作,用來控制單片機各部分的運行。 時鐘電路設(shè)計STC89C52中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器,引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。外接石英晶體(陶瓷諧振器)及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。10pF,而如使用陶瓷諧振器建議選擇40pF177。本設(shè)計使用的電容是22pF,。外部時鐘脈沖接到XTAL1端,即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端,XTAL2則懸空。 復(fù)位電路的設(shè)計