基于单片机的简易智能电动车设计课程设计学士学位论文.docx
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基于单片机的简易智能电动车设计课程设计学士学位论文
《单片机应用技术》
课程设计报告
题目：
基于单片机的简易智能电动车设计
课程设计任务书
设计名称：
基于单片机的简易智能电动车设计
设计要求：
制作一个简易的智能电动车，它能实现的功能是：
从起跑线出发，沿引导线到达B点。
在此期间检测到铺设在白纸下的薄铁片，并同时发出声光指示信息，实时存储、显示在“直道区”检测到的薄铁片数目。
电动车到达B点以后进入“弯道区”，沿圆弧引导线到达C点，能够检测C点下正方形薄铁片，并在C点处停车5秒，停车期间发出断续的声光信息。
之后继续行驶，在光源的引导下，利用超声传感器传来的信号通过障碍区进入停车区并到达车库。
最后，电动车完成上述任务后能够立即停车，全程行驶时间小于90秒。
并附加其他功能。
基于单片机的智能电动车设计
摘要
智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。
智能电动车就是其中的一个体现。
本设计以单片机作为主控芯片，控制两个步进电机的正反转，实现了小车的不同方向运动。
利用红外对管做成的红外传感器来检测路面信息，完成了小车的巡线功能。
避障与寻光均采用红外对管来实现。
采用LCD1602液晶显示屏来显示时间与路程等信息。
关键词:
巡线避障寻光显示
Abstract
Thenewsmartasamoderninvention,isthefuturedirectionofdevelopment,hecanfollowthepatternsetinadvanceinanenvironmentwheretheoperationautomatically,withouthumanmanagement,etc.canbeappliedtotheuseofscientificexploration.Smartelectriccarisoneofexpression.
Thedesignofamicrocontrollerasthemasterchip,thetwosteppermotorreversingcontrolandachievethecar'sdifferentdirection.UsingInfraredEmittingDiodemadeofinfraredsensorstodetectroadsurfaceinformation,completedthecar'stransmissionlinefunctions.Obstacleavoidanceandinfraredsearchlighttubesareusedtoachieve.ByLCD1602LCDtodisplayinformationsuchastimeanddistance.
Keyword:
SearchonlineAvoidobjectSearchlightShowInformation
目录
一总体概括............................................................................................................................................5
二方案的论证与比较..........................................................................................................................5
2.1主控芯片的选择.....................................................................................................................5
2.2智能巡线设备的选择............................................................................................................5
2.3显示设备的选择.....................................................................................................................6
2.4声光信号设备的选择............................................................................................................6
三电路设计.............................................................................................................................................6
3.1单元电路设计...........................................................................................................................6
3.1.1寻光电路的设计.................................................................................................................6
3.1.2红外检测电路设计.............................................................................................................7
3.1.3金属探测电路的设计.........................................................................................................8
3.2电机驱动电路设计..................................................................................................................9
四软件设计.............................................................................................................................................10
4.1主程序流程图...........................................................................................................................10
五调试结果.............................................................................................................................................11
六参考文献.............................................................................................................................................12
七附录......................................................................................................................................................13
八总结与体会........................................................................................................................................23
第一章总体概括
具体的系统方框图如下所示：
图1系统框图
第二章方案的论证与比较
2.1主控芯片的选择
方案一：
采用单个单片机作为主控芯片。
由于AT89S52具有32个I/O口，能满足小车各部分对I/O口的需求，另外只用一个单片机可以很好的控制小车。
方案二：
采用双单片机作为主控芯片。
利用两块AT89S52分别对小车的各部分进行监测和控制，虽然减轻了单个单片机的负担，提高了系统的工作效率，但是存在很多的I/O的资源浪费，并且两个单片机不容易控制，所以不采用该方案。
使用方案一
2.2智能巡线设备的选择
方案一：
采用普通发光二极管及光敏电阻组成的发射接收方案。
该方案在实际使用时，容易受到外界光源的干扰，有时甚至检测不到。
主要是因为可见光的反射效果跟地表的平坦程度、地表材料的反射情况都有直接关系。
虽然可采取超高亮度发光二极管降低一定的干扰，但这又增加额外的功率损耗。
方案二：
采用反射式红外对管，虽然易受环境的影响，识别的可靠程度不高，但是由于其结构简单，体积小巧，易于安装，完全能用多个该传感器构成高精度的控制辐射网络提高识别的可靠性、准确性，考虑到实际应用环境，因此我们采用方案二。
2.3显示设备的选择
方案一：
采用传统数码管作为显示设备。
传统数码管具有低能耗、低损耗、低压、长寿命、耐老化、防晒、防潮、防火、防高（低）温的特点；对外界环境要求低，易于维护；同时其精度比较高，精确可靠，操作简单，程序编写容易，资源占用少。
本设计要求显示的内容较多，如果利用传统数码管来显示，则需要好几块数码管，这样占用单片机很多的I/O口，并且不够美观，也不易区分各块数码管显示的是什么内容。
所以，该方案不被采用。
方案二：
采用液晶显示屏（LCD）显示时间和路程。
液晶显示器具有功耗低、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定等，可视面积大，画面效果好，也可以显示汉字，分辨率高，抗干扰能力强，显示内容多等特点。
因此，只要用一块液晶显示器就可以显示设计要求的全部内容。
此外，液晶显示器与单片机连接电路较简单，且占用的I/O口较少。
基于以上分析，我们采用该方案，用LCD1602进行显示。
2.4声光信号设备的选择
本设计要求小车在直道上检测到金属时发出声光指示信息，在发声方面，我们使用蜂鸣器代替扬声器，因为扬声器功耗比较大，体积也较大，而本设计对声音信号要求不高，所以我们使用功耗与体积都较小的蜂鸣器。
在发光方面，我们选择普通的发光二极管。
第三章电路设计
3.1单元电路设计
3.1.1寻光电路的设计
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