基于STC89C51单片机智能小车控制文档格式.docx
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两个电机按同一个方向转动。
（2）小车的反转：
两个电机按同一个方向反向转动。
（3）小车的左转和右转：
一个电机快速转动而另一个电机缓慢的转动。
1.3.1框图设计
基于STC89C51单片机智能小车的控制系统由电源电路、单片机主控电路、复位电路、晶振电路、车轮转轴驱动电路、按键电路等组成，框图组成如图1-1所示。
1.3.2知识点
本项目需要通过学习和查阅资料，了解和掌握一下知识。
•+5v电源原理及设计。
•单片机复位电路工作原理及设计。
•单片机晶振电路工作原理及设计。
•按键电路的设计。
•数码管的特性及其使用。
•STC89C51单片机的引脚图及其功能使用。
•L293D驱动器管脚及其功能使用。
•红外接收装置的使用。
•单片机C语言的及其设计。
1.4硬件设计
1.4.1电路原理图
（1）数码管显示电路原理图如图1-2所示。
图1-2数码管显示电路原理图
（2）智能小车车轮驱动电路原理图如图1-3所示。
L293D采用16引脚DIP封装，其内部集成了双极型H-桥电路，所有的开量都做成n型。
这种双极型脉冲调宽方式具有很多优点，如电流连续；
电机可四角限运行；
电机停止时有微振电流，起到“动力润滑”作用，消除正反向时的静摩擦死区：
低速平稳性好等。
L293D通过内部逻辑生成使能信号。
H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向，使能信号可以用于脉宽调整（PWM）。
图1-3智能小车车轮驱动电路原理图
（3）LED指示灯原理图如图1-4所示。
图1-4LED指示灯原理图
（4）红外传感器寻线的原理图如图1-5所示。
图1-5红外传感器寻线的原理图
（5）红外传感避障原理图如图1-6所示。
图1-6红外避障原理图
综上所述，可以设计出STC89C51单片机控制智能小车的最小系统原理图如图1-7所示。
图1-7STC89C51单片机控制智能小车的最小系统原理图
1.4.2原件清单
基于STC89C51单片机智能小车控制系统的原件清单如表1-1所示。
表1-1基于STC89C51单片机智能小车控制系统的原件清单
原件名称
型号
数量
用途
单片机
电容
电解电容
电源VCC
直流电机
三极管
集成块
STC89C51
100uF
30pF
10uF/10V
+5v/1A
L293D
1个
4个
2个
若干
控制核心
晶振电路
复位电路
提供电源
车轮驱动
脉宽调整
晶振
电阻
发光二极管
数码管
蜂鸣器
电位器
11.0592MHZ
1KΩ
0.7V
共阴极
300Ω
直流电机驱动
指示灯
显示数字
数码管限流
1.4.3L293D驱动单片机的原理简介
如图2-6L293D采用16引脚DIP封装，其内部集成了双极型H-桥电路，所有的开量都做成n型。
另外，L293D将2个H-桥电路集成到1片芯片上，这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机。
每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2，其中EN12是使能信号，IN1、IN2为电机转动方向控制信号，IN1、IN2分别为1，0时，电机正转，反之，电机反转。
选用一路PWM连接EN12引脚，通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速。
选择一路I/O口，经反向器74HC14分别接IN1和IN2引脚，控制电机的正反转
1.4.4STC89C51单片机管脚图及其功能
（1）STC89C51管脚图如图1-8所示。
图1-8STC89C51管脚图
（2）STC89C51的管脚图功能
如图2-7为STC89C51的引脚功能图，其各个引脚功能概述如下：
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
口管脚备选功能
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2/INT0（外部中断0）
P3.3/INT1（外部中断1）
P3.4T0（记时器0外部输入）
P3.5T1（记时器1外部输入）
P3.6/WR（外部数据存储器写选通）
P3.7/RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：
当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：
外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号出现。
/EA/VPP：
当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；
当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：
反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：
来自反向振荡器的输出。
1.5软件设计
1.5.1程序流程图
智能小车控制流程图如图1-9所示。
1.5.2L293D驱动器管脚赋值表
L293D驱动器小车电机转动的管脚图赋值表如表1-2所示。
表1-2L293D驱动器小车电机转动的管脚图赋值表
状态
引脚
停止（K4）
左转（K0）
右转（K1）
前进（K2）
后退（K3）
Out1（P2.0）
1
Out2（P2.1）
Out3（P2.2）
Out4（P2.3）
1.5.3程序清单
相关软件程序清单如下：
（1）智能小车自动寻线软件清单如下：
#include<
reg52.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitK1=P1^0;
sbitK2=P1^1;
sbitK3=P1^2;
sbitK4=P1^3;
sbitK5=P1^4;
sbitKIN1=P1^5;
sbitKIN2=P1^6;
sbitout1=P2^0;
sbitout2=P2^1;
sbitout3=P2^2;
sbitout4=P2^3;
voiddelay（uintt）//延时程序1
{
ucharj;
while（t--）
{for（j=5;
j>
0;
j--）;
}
}
//左转
voidcomeleft（）
{uchari;
out1=0;
out2=0;
out3=1;
out4=0;
for（i=0;
i<
10;
i++）
{
out1=!
out1;
delay
（1）;
}
//左微转
voidsleft（）
5;
//右微转
voidsright（）
{uchari;
out1=1;
out3=0;
out3=!
out3;
//右转
voidcomeright（）
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