基于单片机的自动往返小车Word文档下载推荐.docx
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1.光电检测部分：
我们采用反射式光电检测电路对跑道上的黑线进行检测，并用两个遮光套管套住发光管和接收管以一定的角度紧贴跑道，这样可以消除外界光线的干扰,用LM358电压比较器输出高低电平检测信号。
如图所示：
2.STC89C52单片机基本系统
此系统以89C52为核心，每检测到一个黑带由光电检测部分产生一个的脉冲，使单片机产生一个外部中断1，定义检测黑带数的变量加1，同时车轮每转一圈，霍尔元件输出一个脉冲，是安单片机产生一个外部中断0，定义圈数的变量加1.通过和控制L298来控制电机的正转与反转及刹车。
当输出低电平，输出高电平时，电机正转，相反则电机反转，当和都是低电平时，使电动机被短路，提高了刹车效率，基本杜绝了由于制动惯性造成的小车的前冲现象。
通过P0口进行两个数码管的位选，P2口进行段码输出，其中一个数码管显示行驶时间，另外一个数码管显示行驶路程。
3.L298N电动机驱动模块部分
该电路采用电动机驱动芯片L298来控制电动机的正转与反转，加以第二路电机电源保证了电动机启动时有足够的电流。
在试验中控制电压为单片机输出的高低电平直接控制。
具体电路图连接如下：
4.电源部分
由于电动机工作电流大，需要选用内阻小，供电电流强，质量轻，可反复使用的经济型电池，我们选用可充电电池组。
为使单片机工作稳定，避免电动机开关机和其转动时对其电源的影响，在此用两个电池组和稳压块7805分别为89C52和电动机驱动显示部分分别进行供电。
保证小车工作和显示的稳定性。
5.软件设计部分
单片机控制电路主要由一片STC89C52组成，通过P3口控制小车正转与反转，刹车，加速减速，通过两个四联数码管控制显示时间和里程以及小车行驶的时间。
其中P0口进行位选，P2口进行显示段码输出。
该系统采用上电复位加上手动复位联合复位系统进行初始化，单片机通过，输出脉冲控制电机正转反转以及刹车，当，分别输出01是电动机正转，输出10时电动机反转，输出00时电动机两边短路，小车立即刹车。
流程图如下：
（1）外部中断0
车轮美转一次，霍尔元件产生一个脉冲，通过下降沿触发外部中断0，并且在每进行一次外部中断记录圈数的变量加1.
（2）外中断1
光电检测每检测到一条黑带就产生一个脉冲输入口，通过下降沿的方式触发外中断1，每中断一次记录黑带的变量加1，当检测到第六条黑带时，=1，=1，小车的电动机由于短路刹车，当检测到第十二条黑带时，小车再次刹车同时关掉所有中断
（3）定时器中断0
使用定时器T0产生5ms定时中断，每次执行该中断前要先给定时器0赋初值，定时器中断每执行一次，变量加1。
当i=200时，即每当计时1秒时，时间变量t加1，速度等于一秒转的圈数和小车车轮的周长相乘。
（4）定时器中断1
主要用来产生不同的占空比的波型进行高低速控制，每次执行时，定时器1要赋初值。
（5）主程序
主程序主要用来控制两个四联数码管的显示，通过循环语句不断的调用显示程序，使两个四联数码管按位不断循环亮点，当小车行驶时动态显示时间和路程，小车停止时显示小车行驶过程中的时间和路程。
6.安装与调试
自动小车为玩具遥控小汽车的改装品，在改装的过程中最重要的是考虑设计光电检测管的位置，检测黑带的光电管放在车体的中央，用遮光管将其以一定反射角度压到跑道上。
路程检测用槽型光耦，放在小车的从动轮上。
轮子的周长约为厘米，在轮子上用了一个霍尔元件，每转一圈一个脉冲。
在组装前对每一个单元电路进行测试，以保证外部硬件电路的无误，有利于最后的统调。
调整是以点到线，最后到整体调试的方法。
在调整的过程中我们发现了许多问题，如响应中断的次数的调整等。
并且为了小车碰到墙壁不至于停车，我们在小车的四角上都加上了导向轮，导向轮用随身听的压带轮制作即可。
7.附录元器件及程序如下：
基本元器件列表
一个STC89C52单片机
2个四位共阳数码管
一个L298N芯片
一个霍尔元件和小磁钢片
一路循迹模块
晶振（12M）及30pf电容
开关
电阻10k100欧姆1k20k可调
程序：
#include<
>
//包含头文件
#defineuintunsignedint//宏常量定义
#defineucharunsignedchar//宏常量定义
sbitdianji1=P1^0;
//P1_0设置为电机控制一
sbitdianji2=P1^1;
//P1_1设置为电机控制二
sbithdjc=P3^2;
//P3_2设置为黑带检测位
ucharcodeduma[]={
0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f};
//段编码
ucharcodedianduma[]={
0xbf,0x86,0xdb,0xcf,
0xe6,0xed,0xfd,0x87,
0xff,0xef};
//带小数点段编码
ucharcodewema[]={
0x01,0x02,0x04,0x08,
0x10,0x20,0x40,0x80,
0x00,0xff};
//位编码
ucharnum,ge,shi,bai,qian;
//定义几个字符型变量
uintmiao,lc,heidai=0;
//定义几个整形变量
longintqs;
//定义一个长整形变量用来记录小车所转的圈数
voidfenwei（uint）;
//声明一个分位函数用来把要显示的数分位
voidshuma（uchar,uchar）;
//声明一个数码上显示函数用来在数码管上显示数据
voidshumadian（uchar,uchar）;
//声明另一个数码显示函数用来显示带小数点的数据
voidmiaoxianshi（uint）;
//声明一个显示时间的函数
voidlcxs（uint）;
//声明一个显示路程的函数
voiddjkz（）;
//声明一个电机控制函数
voiddelay（uchar）;
//声明一个延时函数
voiddelay10s（）;
//声明另一个延时函数用来延时十秒钟
voidfenwei（uintx）//把需要在数码管上显示的数据分位
{
ge=x%10;
shi=（x%100）/10;
bai=（x%1000）/100;
qian=x/1000;
}
voidshuma（ucharx,uchary）//将需要显示的数据显示在数码管上
P0=wema[8];
P2=duma[x];
P0=wema[y];
delay（5）;
voidshumadian（ucharx,uchary）//将需要显示的数据显示在数码管上
P2=dianduma[x];
voidmiaoxianshi（uintx）//将定时器0输出的时间显示在数码管上
fenwei（x）;
shuma（ge,3）;
shuma（shi,2）;
shumadian（bai,1）;
shuma（qian,0）;
voidlcxs（uintz）//将外部中断1输出的路程显示在数码
fenwei（z）;
shuma（ge,7）;
shuma（shi,6）;
shumadian（bai,5）;
shuma（qian,4）;
voiddjkz（）//控制电机运转
ucharn=20,m=60;
switch（heidai）
{
case0:
case1:
case2:
dianji1=1;
dianji2=0;
miaoxianshi（miao）;
lcxs（lc）;
break;
case3:
while（m--）
{
dianji1=1;
dianji2=0;
delay（70）;
dianji1=0;
delay（30）;
miaoxianshi（miao）;
lcxs（lc）;
}
while（heidai==3）
{
dianji1=1;
dianji2=0;
delay（13）;
dianji1=0;
delay
（1）;
miaoxianshi（miao）;
lcxs（lc）;
}
case4:
while（heidai==4）
delay（25）;
case5:
case6:
while（n--）
delay（50）;
dianji2=1;
delay10s（）;
while（heidai==6）
dianji2=1;
case7:
case8:
dianji1=0;
case9:
while（heidai==7）
delay（90）;
delay
（1）;
case10:
case11:
case12:
TR0=0;
while
（1）
default:
}
voiddelay（ucharx）//延时
uchari,j;
for（i=x;
i>
0;
i--）
for（j=50;
j>
j--）;
voiddelay10s（）//延时十秒钟
uinti,j;
for（i=15;
for（j=123;
j--）
}
voidext0（）interrupt0//外部中断0，用来检测黑带
delay（50）;
if（hdjc==0）
heidai++;
voidtime0（）interrupt1//函数功能：
定时器中断0，用来记录时间
TH0=（65536-500）/256;
TL0=（65536-500）%256;
num++;
if（num==20）
num=0;
miao++;
}
}
voidext1（）interrupt2//函数功能：
外部中断1，记录车轮转过的圈数
qs++;
lc=（int）（qs*;
voidmain（）
{
EA=1;
//打开总中断
ET0=1;
//打开定时器中断0
EX0=1;
//打开外部中断1
IT0=1;
//外部中断0设置为跳变沿触发方式
EX1=1;
IT1=1;
//外部中断1设置为跳变沿触发方式
TMOD=0x01;
//设置定时器0为方式1
//定时器0高八位装初值
TL0=（65536-500）%256;
//定时器0低八位装初值
TR0=1;
//打开定时器0
while
（1）//进入主循环
{
djkz（）;
//进入电机控制函数
}
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