基于80c51单片机的智能小车设计Word文件下载.doc
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超声波检测；
PWM调速
Abstract
Asanewproductofmodernsociety,intelligenceisthetrendinfuturedevelopment.Itcanworkinsomespecificenvironmentaccordingtothemodewhichsetsinadvance.Dispensingwithbehavioradjustmentmanagement,butitcanachievetheexpected，evenhighergoal.
Smartcarisameansthroughprogrammingspecifictaskstocompletetheiniaturi-zationoftherobot,ithasproducedlow-cost,circuitstructureissimpleandconveni-entdebugging.Becauseofitshighlyinteresting,intelligentrobotcarenthusiasts,aswellasbythebroadmassesofcollegestudentslove.
Thissystemregardstherequestofthetopic,adopting80C51forcontrollingcore,supersonicsensorfortestthehinder.Itcanruninahighandalowspeedorstopautomatically.Italsocanrecordthetime,distanceandthespeedautomaticallyandtheconstructionofwholesystemissimple,thefunctionisdependable.Experimenttestresultbasicallysatisfytherequest,thistextemphasizesintroducedthehardwaresystemdesignsandthewriteofprogram.
Keywords：
smartcar；
singlechipcomputer；
ultrasounddetector；
PWMspeedadjusting
目录
1引言………………………………………………………………………………
（1）
1.1课题背景……………………………………………………………….………
（1）
1.2课题的目的和意义……………………………………………………….……
（1）
1.3设计要求……………………………………………………………….………
（1）
2总体方案设计………………………………………………………….…..…….（3）
2.1整体方案的设计思想………………………………………………..…………（3）
2.2总体设计框图……………………………………………………….…………（3）
2.3各模块分析选择……………………………………………………….….……（3）
2.3.1小车部分分析……………………………………………………..…………（3）
2.3.2控制芯片的分析选择…………………………………………….…………（4）
2.3.3电机驱动模块的分析与选择…………………………………..……………（5）
2.3.4避障模块的分析与选择…………………………………….….……………（5）
2.3.5电源分析与选择………………………………………………..……………（6）
2.3.6智能小车最后方案………………………………….………….……………（6）
3系统单元电路的设计………………………………………………..……………（7）
3.1单片机最小系统的设计……………………………………………….………（7）
3.1.1STC89C52单片机基本结构简介……………………………………………（7）
3.1.2单片机时钟震荡电路……………………………………………...………（10）
3.1.3单片机复位电路………………………………………...…………………（10）
3.2显示模块的设计……………………………………………...………………（12）
3.3电机驱动电路的设计……………………………………...…………………（13）
3.3.1智能小车驱动电机的要求…………………………………………………（13）
3.3.2直流电机调速原理…………………………………………………………（14）
3.3.3L298N双H桥直流电机驱动芯片简介………………………..……………（15）
3.4HC—SR04超声波测距模块………………………………………...…………（18）
3.4.1模块特点……………………………………………………………………（18）
3.4.2主要技术参数………………………………………………………………（19）
3.4.3模块实物图…………………………………………………………………（19）
3.4.4基本工作原理………………………………………………………………（19）
3.4.5超声波测距模块与单片机相连的接线方法………………………………（20）
3.4.6超声波时序图…………………………………………...………….………（20）
3.4.7超声波测距原理及系统组成…………………………….………………（21）
3.4.8超声波检测电路……………………………………………………………（21）
3.5速度检测模块…………………………………………………………………（22）
3.6电源模块的设计…………………………………………………...…………（27）
4软件设计…………………………………………………………...……………（25）
4.1系统主程序流程图…………………………………………………...………（25）
4.2显示子程序设计及流程图……………………………………………...……（26）
4.3测距子程序设计与流程………………………………………………………（27）
4.4按键改变占空比程序设计……………………………………………………（28）
5“看门狗”技术……………………………………….…………………………（30）
6软件的简单介绍……………..………………………..……………...……….（32）
6.1Keil软件简介……………………………...…………………………………（32）
6.2STC_ISP_V480的简介……………………...…………………………………（32）
7总结……………………………………………...………………………………（34）
致谢………………………………………………….……………………………（35）
参考文献………………………………………………...…………………………（36）
附录A作品实物图………………………………………………………………（37）
附录B总程序……………………………………………………………………（37）
42
1引言
1.1课题背景
随着电子技术的不断发展人们发明了各式各样的具有感知，决策，行动和交互能力的机器人。
智能小车可以理解为机器人的一种特例，它是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人。
与普遍意义上的机器人相比智能小车制作成本低廉，电路结构简单，程序调试方便，具有很强的趣味性，为此其深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱。
全国大学生电子设计竞赛每年都设有智能小车类的题目，由此可见国家对高校机器人研究工作的重视程度。
本次设计的智能小车应该能够调节速度，具有自动避障功能，可以记录行驶速度、显示小车与前面障碍物的距离。
根据题目的要求，确定了如下方案：
在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线，实现对电动车的速度、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
本设计与实际相结合，现实意义很强！
智能的技术研究、应用也都是非常有意义而且有很高的市场价值的。
随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。
1.2课题的目的和意义
本题目设计的是具有自动避障功能的智能小车，其设计思想与一些日常生活迫切需要的智能机器人类似。
由于采用了超声波传感器，它不受光照强弱和能见度的影响，能耗低，灵敏度高，即使在较复杂的环境内也可以工作。
智能小车系统的设计采用了模块化的设计方法，电路结构简单，调试方便，有很大的扩展空间，稍加改动便可应用于实际生产生活中，也可作为高校学生以及广大机器人爱好者学习研究使用。
1.3设计要求
本设计要求采用单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快、慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度。
小车能够显示距障碍物的距离。
使用51单片机的输出端口产生四路占空比可调的PWM信号,驱动四轮两路智能小车的软件实现方法。
程序中T0定时器采用中断的方式控制PWM信号的频率,T1定时器采用查询的方式控制PWM信号的占空比;
并通过单片机自带的串行口接收主机传输过来的控制智能小车运动方向和速度（即占空比）的信号,方便、及时、可靠、简洁地控制智能小车的运动状态。
2总体方案设计
2.1 整体方案的设计思想
利用超声波检测模块检测道路前面的障碍物，然后把回响信号交给单片机处理，如果前面有障碍物，单片机的引脚会输出两个高电平信号控制小车刹车，当距离接近到一定程度以后控制小车向左转，与此同时继续检测障碍物。
当然小车启动的时候就要求开始显示小车与前面障碍物的距离。
当小车又检测到障碍物时，说明刚才向左转的动作行不通，此时就要求小车退后，一定时间以后再向右转，然后再检测障碍，如果又遇到障碍物就停车。
在小车上加装光电传感器以后，小车后轮每转过一圈，就计一个脉冲，通过记录单位时间内的脉冲数就可以算出小车的速度。
2.2总体设计框图
本系统基本框图2-1所示：
STC89C52单片机
驱动模块
检测避障模块
显示模块
电源模块
调速模块
看门狗电路
图2-1总体设
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