word完整版基于STC89C51单片机的智能超声波避障小车.docx
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word完整版基于STC89C51单片机的智能超声波避障小车
基于STC89C52单片机的智能超声波避障小车
参赛人员:
周志强王俊朱纪伟聂孟杰
班级:
2012级自动化3班
日期:
2015年3月
一、方案概述
本小车使用一台AT89C52单片机作为主控芯片,它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离,并且用液晶显示器实时的显示出来,在小车与障碍物的距离小于安全距离(40cm)时,小车上蜂鸣器会发出警报声,并且后退并拐弯,同时通过LCD1602显示器显示出小车与障碍物之间的距离,精确到0。
1cm.在避开障碍物后,小车会沿直线前进。
本系统设计的简易智能小车分为几个模块:
单片机控制系统、LCD1602显示器。
超声波路面检测系统、前进、转弯控制电机以及方向指示灯系统。
它们之间的相互关系如下图所示.
智能小车简要原理框架图
二﹑总体电路原理图
超声波模块
三、主要模块基本原理
(1)超声波模块
超声波时序图
以上时序图表明你只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号,该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波.一旦检测到回波信号则输出回响信号。
回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比.由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离.公式:
距离=高电平时间*声速(340M/S)/2.
(2)液晶显示模块
如上图所示,整个液晶屏采用标准的16脚接口,其中GND为电源地,VCC接5V正电源,VEE为液晶显示屏对比度调整端,通过一个可调电阻接地,可调电阻调到最大时对比度最弱,可调电阻调到零时对比度最高.RS为寄存器选择端,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作.当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据.E端为使能端,当E端由低电平跳变成高电平时,液晶屏执行命令。
DB0——DB7为8位双向数据线.
四、流程图及源代码
主函数流程图
N
Y
N
Y
源程序
#include〈at89x51。
h>
#include
#include”LCD1602display.h”
#defineTXP2_1
#defineRXP2_0
sbitDU=P2^6;
sbitWE=P2^7;
#defineForward_L_DATA180//当前进不能走直线的时候,请调节这两个参数,理想的时候是100,100,最大256,最小0.0的时候最慢,256的时候最快
#defineForward_R_DATA180//例如小车前进的时候有点向左拐,说明右边马达转速过快,那可以取一个值大一点,另外一个值小一点,例如200190
//直流电机因为制造上的误差,同一个脉宽下也不一定速度一致的,需要自己手动调节
//sbitP4_0=0xc0;//P4口地址
/*****按照原图接线定义******/
sbitL293D_IN1=P1^2;
sbitL293D_IN2=P1^3;
sbitL293D_IN3=P1^6;
sbitL293D_IN4=P1^7;
sbitL293D_EN1=P1^4;
sbitL293D_EN2=P1^5;
sbitBUZZ=P2^3;//蜂鸣器
voidcmg88()//关数码管,点阵函数
{
DU=1;
P0=0X00;
DU=0;
}
voidDelay400Ms(void);//延时400毫秒函数
unsignedcharcodeRange[]=”==RangeFinder==";//LCD1602显示格式
unsignedcharcodeASCII[13]="0123456789.-M";
unsignedcharcodetable[]=”Distance:
000。
0cm";
unsignedcharcodetable1[]="!
!
!
Outofrange";
unsignedchardisbuff[4]={0,0,0,0};//用于分别存放距离的值0.1mm、mm、cm和m的值
voidCount(void);//距离计算函数
unsignedinttime=0;//用于存放定时器时间值
unsignedlongS=0;//用于存放距离的值
bitflag=0;//量程溢出标志位
bitturn_right_flag;
//=========================================================================================================================
voidForward(unsignedcharSpeed_Right,unsignedcharSpeed_Left)//前进
{
L293D_IN1=0;
L293D_IN2=1;
L293D_IN3=1;
L293D_IN4=0;
}
voidStop(void)//刹车
{
L293D_IN1=0;
L293D_IN2=0;
L293D_IN3=0;
L293D_IN4=0;
}
voidTurn_Right(unsignedcharSpeed_Right,unsignedcharSpeed_Left)//后退左转
{
L293D_IN1=1;
L293D_IN2=0;
L293D_IN3=1;
L293D_IN4=0;
Delay(100);
L293D_IN1=1;
L293D_IN2=0;
L293D_IN3=1;
L293D_IN4=0;
}
//=========================================================================================================================
/********距离计算程序***************/
voidConut(void)
{
time=TH1*256+TL1;
TH1=0;
TL1=0;
//此时time的时间单位决定于晶振的速度,外接晶振为11.0592MHZ时,
//time的值为0.54us*time,单位为微秒
//那么1us声波能走多远的距离呢?
1s=1000ms=1000000us
//340/1000000=0。
00034米
//0。
00034米/1000=0.34毫米也就是1us能走0。
34毫米
//但是,我们现在计算的是从超声波发射到反射接收的双路程,
//所以我们将计算的结果除以2才是实际的路程
S=time*2;//先算出一共的时间是多少微秒.
S=S*0。
17;//此时计算到的结果为毫米,并且是精确到毫米的后两位了,有两个小数点
if(S<=300)//
{
if(turn_right_flag!
=1)
{
Stop();
Delay1ms(5);//发现小车自动复位的时候,可以稍微延长一点这个延时,减少电机反向电压对电路板的冲击。
}
turn_right_flag=1;
P2_3=0;
Delay1ms(50);
P2_3=1;
Turn_Right(120,120);//小于设定距离时电机后退转弯
}
else
{
turn_right_flag=0;
Forward(Forward_R_DATA,Forward_L_DATA);//前进(大于20-30CM前进)
}
//=======================================
if((S>=5000)||flag==1)//超出测量范围
{
flag=0;
DisplayListChar(0,1,table1);
}
else
{
disbuff[0]=S%10;
disbuff[1]=S/10%10;
disbuff[2]=S/100%10;
disbuff[3]=S/1000;
DisplayListChar(0,1,table);
DisplayOneChar(9,1,ASCII[disbuff[3]]);
DisplayOneChar(10,1,ASCII[disbuff[2]]);
DisplayOneChar(11,1,ASCII[disbuff[1]]);
DisplayOneChar(12,1,ASCII[10]);
DisplayOneChar(13,1,ASCII[disbuff[0]]);
}
}
/********************************************************/
voidzd0()interrupt3//T0中断用来计数器溢出,超过测距范围
{
flag=1;//中断溢出标志
RX=0;
}
/********超声波高电平脉冲宽度计算程序***************/
voidTimer_Count(void)
{
TR1=1;//开启计数
while(RX);//当RX为1计数并等待
TR1=0;//关闭计数
Conut();//计算
}
/********************************************************/
voidStartModule()//启动模块
{
TX=1;//启动一次模块
Delay10us
(2);
TX=0;
}
/********************************************************/
/*************主程序********************/
voidmain(void)
{
unsignedchari;
unsignedinta;
cmg88();//关数码管
Delay1ms(400);//启动等待,等LCM讲入工作状态
LCMInit();//LCM初始化
Delay1ms(5);//延时片刻
DisplayListChar(0,0,Range);
DisplayListChar(0,1,table);
TMOD=TMOD|0x10;//设T0为方式1,GATE=1;
EA=1;//开启总中断
TH1=0;
TL1=0;
ET1=1;//允许T0中断
//===============================
//PWM_ini();
//===============================
turn_right_flag=0;
//=================================
B:
for(i=0;i<50;i++)//判断K3是否按下
{
Delay1ms
(1);//1ms内判断50次,如果其中有一次被判断到K3没按下,便重新检测
if(P3_6!
=0)//当K3按下时,启动小车
gotoB;//跳转到标号B,重新检测
}
//蜂鸣器响一声
BUZZ=0;//50次检测K3确认是按下之后,蜂鸣器发出“滴"声响,然后启动小车。
Delay1ms(50);
BUZZ=1;//响50ms后关闭蜂鸣器
//=======================================================================================================================
while
(1)
{
RX=1;
StartModule();//启动模块
for(a=951;a〉0;a-—)
{
if(RX==1)
{
Timer_Count();//超声波高电平脉冲宽度计算函数
}
}
}
}
结束语:
本系统有STC89C52单片机,超声波模块,LCD1602显示器,报警系统等组成。
STC89C52控制电机的转动和报警系统的动作。
LCD1602显示智能型小车到障碍物之间的距离便于人查看。
智能小车能够实现自动避障,自动报警,实时监控障碍距离的功能。