智能红外避障小车的设计与制作讲解.docx
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智能红外避障小车的设计与制作讲解
沈阳理工大学课程设计专用纸
NO.
成绩评定表
学生姓名
魏玉柱
班级学号
1303070138
专业
电子信息科学
与技术
课程设计题目
智能红外避障小
车的设计与制作
评
语
组长签字：
成绩
日期
2015年1月9日
沈阳理工大学本科课程设计报告
课程设计任务书
学院
信息科学与工程学院
专业
电子信息科学与技术
学生姓名
魏玉柱
班级学号
1303070138
课程设计题目
智能红外避障小车的设计与制作
实践教学要求与任务
系统功能
小车沿直线行驶，当探测到前方有障碍物时停止，再后退，然后右转弯，最后继续前进，如此反复。
2015年01月08日（1-4节）
2015年01月08日（5-8节）
2015年01月09日（1-4节）
2015年01月09日（5-8节）
工作计划与进度安排讲解设计内容及要求编写程序代码程序测试及调试答辩验收
指导教师：
专业负责人：
学院教学副院长：
2015年1月
日
2015年1月
日
2015年1月日
沈阳理工大学本科课程设计报告
1设计思想与总体方案4...
1.1设计思想.4
1.2
总体方案和框图.4
1.3
5实物图1..2..
6结束语1..2..
沈阳理工大学本科课程设计报告
智能红外避障小车的设计与制作
1.设计思想与总体方案
1.1设计思想
小车沿直线行驶，当探测到前方有障碍物时停止，再后退，然后右转弯，最后继续前进，如此反复。
1.2总体设计方案和框图
本设计以AT89C2051单片机作为检测和控制核心，用红外光电开头探测障碍物，小车底盘作车体。
框图如下：
2.系统硬件组成及设计原理
本系统硬件部分由单片机单元，红外传感器单元，电机驱动单元，蜂鸣器单元，键盘输入单元及电源单元组成。
2.1单片机单元
沈阳理工大学本科课程设计报告
本系统采用AT89C2051单片机作为中央处理器，其主要任务是扫描键盘输入
的信号启动小车，读P3.5判断前方有无障碍物,并执行相关动作（本设计中
P3.5=0时，前方有障碍；P3.5=1时前方无障碍），P1.4P1.7是电机驱动口；
P3.7是蜂鸣器信号输出；P3.5接红外传感器。
2.2红外传感器单元
为简化硬件电路，传感器单元采用了发射/接收一体化的红外光电开头，型号E3F-DS30C4，点击图片可以查看其详细资料。
沈阳理工大学本科课程设计报告
该传感器为漫反射型，使用电压范围宽（DC6V--36V），探测距离可调节，最大可达30CM，输出信号可直接与单片机的I/O口相连接。
2.3电机驱动单元
PR5履带式坦克底盘为双电机驱动，转弯非常灵活，本系统用常用的电机驱动集成电路L293D控制两只电机。
L293D内含2个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准的TTL逻辑电平信号，可驱动36V，2A以下的电机。
2，7，10，15接输入控制电平；3，6和11，14脚分别接两只电机，1，9脚接控制使能端，
沈阳理工大学本科课程设计报告
控制电机停转，单片机输出两组PWM信号，每一组PWM信号用来控制一个电机的转速。
现以其中一组电机为例来说明：
2，7脚输入高/低或低/高，实现电机的正/反转
2，7脚均为高或均为低，实现电机停转
1脚为高电电平时，2，7脚输入才有效，反之输入无效（所以在本系统中将1和9脚接高电平），也可以在1脚输入PWM信号，通过调整PWM的占空比来实现电机的无级调速（本系统中未使用）。
2.4蜂鸣器单元
组成。
2.5键盘输入单元
沈阳理工大学本科课程设计报告
设计两只按键，S2启动，由单片机扫描P3.4，此脚为低电平时启动；S1是停止，刚开始想通过编程来实现，后来在与朋友交流时，决定把S1装在复位电路中，
这个办法既简单又有效，呵呵。
2.6电源电路
系统采用两组电压供电，+8.4V是电机驱动电压，+5V供给单片机，L239D及蜂鸣器电路等。
3.软件设计
沈阳理工大学本科课程设计报告
由于系统要实现的功能比较简单，所以程序也比较简单。
想要实现小车的前进，停止，后退和右转弯，单片机在各个阶段P1口的状态如下：
P1=01100000=60H十（六进
制）,P1.7=0
P1.6=1
P1.5=1
P1.4=0,
小车前进
P1=10010000=90H十（六进
制）,P1.7=1
P1.6=0
P1.5=0
P1.4=1,
小车后退
P1=00000000=00H十（六进
制）,P1.7=0
P1.6=0
P1.5=0
P1.4=0,
小车停止
P1=01010000=50H十（六进
制）,P1.7=0
P1.6=1
P1.5=0
P1.4=1,
小车右转
沈阳理工大学本科课程设计报告
4.硬件连接图及源程序
4.1硬件连接图
4.2源程序
ORG000H，开机初始化
MOVA,#00H
MOVP1,A，P1口清
零
LCALLBING，上电蜂鸣START:
MOVC,P3.4
MOV22H,C
，按键扫描
JB22H,START
-10-
沈阳理工大学本科课程设计报告
LCALLBING，按下按键时蜂鸣
JNB22H,QIDONG，按下按键转QIDONGQIDONG:
LCALLDEL，延时启动
LCALLDEL
LCALLDEL
DETECT:
MOVC,P3.5，检测程序
MOV24H,C
JB24H,ADVAN
JNB24H,STOP
ADVAN:
MOVA,#60H，前进子程序
MOVP1,A
LCALLDEL
AJMPDETECT，返回检测程序STOP:
LCALLBING，停止子程序，调蜂鸣程序
MOVA,#00H
MOVP1,A
LCALLDEL，此处可设置停
止时间
LCALLDEL
LCALLDEL
LCALLDEL
LCALLDEL
RETRE:
MOVA,#90H，后退子程序
MOVP1,A
LCALLDEL，此处可设置后
退时间
LCALLDEL
LCALLDEL
LCALLDEL
LCALLDEL
LCALLDEL
RIGHT:
MOVA,#50H，右转子程序
MOVP1,A
LCALLDEL，此处可设置右转
弯时间
LCALLDEL
LCALLDEL
LCALLDEL
LCALLDEL
AJMPDETECT，一个避障动作结束，返回检
测程序
BING:
CLRP3.7，蜂鸣器蜂鸣子程序
LCALLDEL1
SETBP3.7
-11-
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RET
DEL:
MOVR7,#220，延时子程序D2:
MOVR6,#220
DJNZR6,$
DJNZR7,D2
RET
DEL1:
MOVR4,#200，延时子程序
D1:
MOVR3,#200
DJNZR3,$
DJNZR4,D1
RET
END
，程序结束
5.实物图
6.结束语写完收工，这是用单片机做的第一辆小车，欢迎大家拍砖；随着以后知识的积累，我会让它更加的智能化
-12-
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