智能红外避障小车的设计与制作讲解.docx

1、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

2、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 . 41.2总体方案和框图 . 41.35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

3、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） ，P1.4 P1.7 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

4、.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

5、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

6、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=0P1.6=1P1.5=1P 1.4=0 ,小车前进P1=1001000

7、0=90H十( 六进制 ), P1.7=1P1.6=0P1.5=0P1.4=1,小车后退P1=00000000=00H十( 六进制 ), P1.7=0P1.6=0P1.5=0P1.4=0,小车停止P1=01010000=50H十( 六进制 ), P1.7=0P1.6=1P1.5=0P1.4=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ORG 000H ，开机初始化MOV A,#00HMOV P1,A ，P1 口清零LCALL BING ，上电蜂鸣 START:MOV C, P3.4MOV 22H,C，按键扫描JB 22H,START- 10 -

8、沈阳理工大学本科课程设计报告LCALL BING ，按下按键时蜂鸣JNB 22H,QIDONG ，按下按键转 QIDONG QIDONG:LCALL DEL ，延时启动LCALL DELLCALL DELDETECT:MOV C,P3.5 ，检测程序MOV 24H,CJB 24H,ADVANJNB 24H,STOPADVAN:MOV A,#60H ，前进子程序MOV P1,ALCALL DELAJMP DETECT ，返回检测程序 STOP:LCALL BING ，停止子程序，调蜂鸣程序MOV A,#00HMOV P1,ALCALL DEL ，此处可设置停止时间LCALL DELLCALL D

9、ELLCALL DELLCALL DELRETRE:MOV A,#90H ，后退子程序MOV P1,ALCALL DEL ，此处可设置后退时间LCALL DELLCALL DELLCALL DELLCALL DELLCALL DELRIGHT:MOV A,#50H ，右转子程序MOV P1,ALCALL DEL ，此处可设置右转弯时间LCALL DELLCALL DELLCALL DELLCALL DELAJMP DETECT ，一个避障动作结束，返回检测程序BING:CLR P3.7 ，蜂鸣器蜂鸣子程序LCALL DEL1SETB P3.7- 11 -沈阳理工大学本科课程设计报告RETDEL:MOV R7,#220 ，延时子程序 D2:MOV R6,#220DJNZ R6,$DJNZ R7,D2RETDEL1:MOV R4,#200 ，延时子程序D1:MOV R3,#200DJNZ R3,$DJNZ R4,D1RETEND，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 -