【正文】 change the route and dodge the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can e true. In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote control by radio. Key words: Smart Cart。Obstacle Avoidance。 第 1 章 總體設(shè)計(jì)方案 ............................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 方案論證 ............................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 小車(chē)驅(qū)動(dòng)部分 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 ...................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 STC89C52RC 簡(jiǎn)介 ................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 L298N 芯片直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 HCSR04 超聲波測(cè)距模塊 ....................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 液晶顯示電路 .......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 3 章 軟件的設(shè)計(jì)與說(shuō)明 ...................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 軟件的說(shuō)明 .......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 24L01 子程序流程圖 ............................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 4 章 調(diào)試與總結(jié) .................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 硬件的焊接 ............................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 外接電源模塊 .......................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 超聲波模塊 .............................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 調(diào)試的總結(jié) ....................................................................................................21 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................22 致 謝 ...........................................................................................................................23 附錄 .............................................................................................................................24 附件 1 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 ..............................................................................24 附件 2 小車(chē)側(cè)視圖 ...............................................................................................25 附件 3 小車(chē)俯視圖 ...............................................................................................26 附件 4 小車(chē)的遙控部分 .......................................................................................27 附件 5 小車(chē)最終硬件圖 .......................................................................................28 附件 6 程序清單 ...................................................................................................29 .............................................................................................29 .............................................................................................38 附件 7 元器件清單 ...............................................................................................48 附件 8 英文資料及中文翻譯 ................................................................................49 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)論文 (說(shuō)明書(shū) ) 第 1 頁(yè) 共 56 頁(yè) 序 言 隨 著我國(guó) 科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能化和自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越普及，各種高科技也廣泛應(yīng)用于 智能小車(chē)和 機(jī)器 人玩具制造領(lǐng)域，使智能機(jī)器人越來(lái)越多樣化。而智能電動(dòng)車(chē)正是智能機(jī)器人的一種 ， 具有不可估量的實(shí)際意義。它在軍事、民用和科學(xué)研究等方面已獲得了應(yīng)用，對(duì)解決道路交通安全提供了一種新的途徑。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(chē)這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究，許多國(guó)家已經(jīng)把電子設(shè)計(jì)比賽作為創(chuàng)新教育的戰(zhàn)略性手段。電子設(shè)計(jì)技術(shù)，它是一個(gè)國(guó)家高科技實(shí)例的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，可見(jiàn)其研究意義很大。但是這不能滿足某些特殊場(chǎng)合下的要求。 智能小車(chē)是一個(gè)運(yùn)用傳感器、單片機(jī)、信號(hào)處理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及自動(dòng)控制等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境感和自動(dòng)行駛為一體的高新技術(shù)綜合體，它在軍事、民用和科學(xué)研究等方面已獲得了應(yīng)用。自己遇到過(guò)的汽車(chē)的功能是怎樣的，想通過(guò)自己的手創(chuàng)作出屬于自己的智能汽車(chē)。所以我選定制作單片 機(jī)智能小車(chē)。同時(shí)通過(guò)本課題設(shè)計(jì)與裝配、調(diào)試，提高自己的動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，建立單片機(jī)理論和實(shí)踐的結(jié)合，了解傳感器各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)、計(jì)算定時(shí)計(jì)數(shù)的各個(gè)單元電路。提高動(dòng)手能力和排除故障的能力。 本次設(shè)計(jì)雖然只是一個(gè)演示模型，但是具有充分的科學(xué)性和實(shí)用性。在彎、直道上，小車(chē)沿著預(yù)定軌道自由行使，當(dāng)小車(chē)遇到障礙物時(shí)，脈沖調(diào)制的紅外線傳感器將檢測(cè)到的信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)程序發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)控制小車(chē)自動(dòng)避開(kāi)障礙物。 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)論文 (說(shuō)明書(shū) ) 第 3 頁(yè) 共 56 頁(yè) 方案論證 小車(chē)遙控部分 方案 一：小車(chē)的無(wú)線通信模塊采用紅外遙控，紅外收發(fā)遙控是目前大部份遙控小車(chē)采用的遙控手段，紅外遙控具有代碼簡(jiǎn)單，操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。 圖 11 紅外遙控模塊實(shí)物圖 方案二：小車(chē)的通信模塊采用無(wú)線電 NRF24L01 模塊， NRF24L01 是一款工作在 ~，世界通用 ISM 頻段的單片無(wú)線收發(fā)器芯片。輸出功率、頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過(guò) SPI 接口進(jìn)行設(shè)置。 圖 12 NRF24L01 無(wú)線模塊實(shí)物圖 方案論證：方案一中的紅外遙控模塊的信號(hào)傳送距離有限，并且發(fā)送和接收的紅外信號(hào)容易受到干擾。小車(chē)的遙控是小車(chē)的最主要的部分之一，所以選擇 NRF24L01 無(wú)線通信模塊，故選擇方案一。 方案二：小車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分采用 L298N 芯片直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，該模塊具有較大的驅(qū)動(dòng)帶載能力， 驅(qū)動(dòng)部分端子供電范圍 Vs： +5V~+35V，并且另外自帶了 5V、 3V 的輸出端口。因此綜上所述采用方案二，小車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分使用 L298N 芯片直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。遙控部分主要由電源電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)，無(wú)線電模塊組成，遙控部分的系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。 S T C 單 片 機(jī) 最 小 系 統(tǒng)電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 模 塊 超 聲 波 模 塊無(wú) 線 電 模 塊蜂 鳴 器紅 外 避 障 模 塊顯 示 電 路外部電源 圖 22 小車(chē)的系統(tǒng)框圖 主要元器件簡(jiǎn)介 江蘇理工學(xué)院畢業(yè)論文 (說(shuō)明書(shū) ) 第 6 頁(yè) 共 56 頁(yè) STC89C52RC 簡(jiǎn)介 常用的單片機(jī)有很多種： Intel8051 系列、 Motorola 和 M68HC 系列、 Atmel的 AT89 系列、臺(tái)灣華邦 (Winbond)W78 系列、荷蘭 PiliPs 的 PCF80C51 系列、MicrochiP 公司系列 4位單片機(jī)、臺(tái)灣義隆的 EM78 系列等 [1]。 本系統(tǒng)采用最常用的 STC89C52 單片機(jī)，它是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS 8 位微處理器。由于將多功能8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 STC89C52 是一種高效微控制器。 [6]引腳排列如圖 23所示。無(wú)線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型 SchockburstTM 模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器、解調(diào)器。極低的電流消耗：當(dāng)工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為 6dBm時(shí)電流消耗為 9mA，接收模式時(shí)為 。NRF24L01 引腳排列如圖 24所示。如果在模塊上取電壓供電，則模塊供電范圍為 Vs： +7V~+35V。其 他相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表 21。 表 21 L298N 芯片直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)品參數(shù) 邏輯部分端子供電范圍 Vss ＋ 5V～＋ 7V（可板內(nèi)取電＋ 5V） 邏輯部分工作電流范圍 0～ 36mA 控制信號(hào)輸入電壓范圍 低電平：－ ≤ Vin≤ 高電平： ≤ Vin≤ Vss 使能信號(hào)輸入電壓范圍 低電平：－ ≤ Vin≤ (控制信號(hào)無(wú)效 ) 高電平： ≤ Vin≤ Vss(控制信號(hào)有效 ) 最大功耗 20W（溫度 T＝ 75℃ 時(shí)） 存儲(chǔ)溫度 － 25℃～＋ 130℃ 驅(qū)動(dòng)板尺寸 82mm*57mm*33mm (帶固定銅柱，散熱片高度 ) 驅(qū)動(dòng)板重量 60g 其他擴(kuò)展 控制方向指示燈、 邏輯部分板內(nèi)取電接口 紅外避障模塊 紅外避障的原理：用紅外線傳感器進(jìn)行避障。當(dāng)有光線反射回來(lái)時(shí)，輸出