基于51单片机的自动往返小车Word格式.docx
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通过单片机内部定数器/计数器进行定时、计数，在用单片机串行输入/输出口进行显示控制。
此方案电路成熟、工作稳定、容易实现控制。
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P1.0和P1.1控制L298来控制电机的正转与反转及刹车。
当P1.0输出低电平，P1.1输出高电平时，电机正转，相反则电机反转，当P1.0和P1.1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
P1.0，P1.1输出脉冲控制电机正转反转以及刹车，当P1.0，P1.1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P3.3，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P3.2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，p1.0=1，p1.1=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
退出
（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21.6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
ge=x%10;
shi=（x%100）/10;
bai=（x%1000）/100;
qian=x/1000;
}
voidshuma（ucharx,uchary）
{
P0=wema[8];
P2=duma[x];
P0=wema[y];
delay（5）;
voidshumadian（ucharx,uchary）
P2=dianduma[x];
voidmiaoxianshi（uintx）
fenwei（x）;
shuma（ge,3）;
shuma（shi,2）;
shumadian（bai,1）;
shuma（qian,0）;
voidlcxs（uintz）
fenwei（z）;
shuma（ge,7）;
shuma（shi,6）;
shumadian（bai,5）;
shuma（qian,4）;
voiddjkz（）
ucharn=20,m=60;
switch（heidai）
//将需要显示的数据显示在数码管上
//将定时器0输出的时间显示在数码管上
//将外部中断1输出的路程显示在数码
//控制电机运转
case0:
case1:
case2:
dianji1=1;
dianji2=0;
miaoxianshi（miao）;
lcxs（lc）;
break;
case3:
while（m--）
delay（70）;
dianji1=0;
delay（30）;
while（heidai==3）
delay（13）;
delay
（1）;
}break;
case4:
while（heidai==4）
delay（25）;
case5:
case6:
while（n--）
dianji2=0;
delay（50）;
dianji1=0;
dianji2=1;
delay10s（）;
while（heidai==6）{
case7:
case8:
case9:
dianji2=1;
}while（heidai==7）
delay（90）;
delay
（1）;
case10:
case11:
case12:
while（n--）{
TR0=0;
while
（1）
miaoxianshi（miao）;
lcxs（lc）;
default:
break;
voiddelay（ucharx）
uchari,j;
for（i=x;
i>
0;
i--）
for（j=50;
j>
j--）;
voiddelay10s（）
uinti,j;
for（i=15;
i--）for（j=123;
j--）
{miaoxianshi（miao）;
voidext0（）interrupt0
delay（50）;
if（hdjc==0）
heidai++;
voidtime0（）interrupt1
TH0=（65536-500）/256;
TL0=（65536-500）%256;
num++;
if（num==20）
num=0;
miao++;
voidext1（）interrupt2
qs++;
lc=（int）（qs*38.5）;
voidmain（）
EA=1;
ET0=1;
EX0=1;
IT0=1;
//延时
//延时十秒钟
//外部中断0，用来检测黑带
//函数功能：
定时器中断0，用来记录时间
外部中断1，记录车轮转过的圈数
//打开总中断
//打开定时器中断0
//打开外部中断1
//外部中断0设置为跳变沿触发方式
//外部中断1设置为跳变沿触发方式
//设置定时器0为方式1
//定时器0高八位装初值
//定时器0低八位装初值
//打开定时器0
//进入主循环
//进入电机控制函数
EX1=1;
IT1=1;
TMOD=0x01;
TL0=（65536-500）%256;
TR0=1;
djkz（）;
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