基于单片机的智能小车的设计毕业论文

bc9jvvs1id

80C51 单片机是一款八位单片机，他的易操作性和多功能性受到了广大用户的好
评。这里着重介绍的是怎样使用80C51单片机来实现智能小车的毕业设计，该设计是结
$ c# X; n1 P: K, b4 A5 ?合科研项目而最终确定的设计类课题。本系统是以设计题目的要求为目的，采用80C51
( y' ^6 p1 r8 A% ~+ ~& R' E- z单片机为控制核心，利用循迹模块循迹黑线，从而控制智能小车的自动巡线，快慢速行
驶，以及自动停车，通过遥控模块来手动控制智能小车和自动寻光功能。整个系统的电
路结构简单，可靠性能高。实验测试结果能满足设计的要求，本文着重介绍了该系统的
硬件设计方法以及测试结果的分析。
采用的技术主要有：
( L- G3 ^( Z; ]5 N: d# p: q（1）、通过编程来控制小车的自动运行；
（2）、传感器的有效应用；
& E; o( U' e$ v2 F- y9 K/ f（3）、手动和自动的结合使用.

第1 章前言
, _; q' C) n/ p% i# h, Y. _6 N& d: H一：随着生活水平的提高，交通工具成为必不可少的工具，交通事故也频发。人为因素
占一部分原因，但最主要就是交通工具存在的缺陷， 经常在新闻中说什么配件存在问题，
要招回多少辆车。
二：前段时间在新闻中听到有位教授带领他的团队，研发了一部无人驾驶的小车，超车
: |4 G; g0 x9 c3 ?. j' [多少次。
三：全国电子大赛和省内电子大赛都有智能小车比赛以及机器人比赛，全国各高校也都
) X9 I! d! y3 C$ j- v' {% a( h5 @很重视该题目的研究。其研究的意义很大。
( M% C- ~- c7 w0 U7 Y+ \本设计就是基于以上的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是采用
科研项目而确定的设计类课题。设计的智能小车应该具有转弯、反向、避开障碍物，循
+ H: ^. T5 I7 b/ \. O. J7 M. g迹，遥控。
* D+ W7 r- d, [  _根据题目的要求， 确定如下方案： 用买来的小车底板加电机以及轮子确定小车外形，
3 y* W  P/ y" {/ b加装寻线、红外线、碰撞、开关感器以及遥控模块， 可以达到对智能小车的速度、位置、
5 t0 j4 z3 p. R1 L运行状况的测量，并将测量数据传送至单片机进行逻辑处理，再由单片机根据所检测的
4 [0 u" _+ q. ^# a: q( t* n/ i. l各种电平实现对智能小车的控制。
这种方案能实现对智能小车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，
可达到对系统的各项要求。本设计使用MCS-51系列中的80C51单片机。以80C51为控
5 j8 m1 t& `% s  ]$ T' A' Q) c: V/ P制核心，利用壁障模块检测道路上的障碍，控制智能小车的自动避障，减速转弯，以及
) I' x1 w+ ?' L5 ^6 ^1 A9 R/ m自动停车，自动寻迹和遥控功能。80C51是一款八位单片机，它的易用性和稳定性受到
9 A' E* `# }  M1 L! L1 e% y# P了广大用户的好评。它是第三代单片机的代表。
! p; J8 D3 x) u8 f) i6 C0 u, V第三代单片机有Intel 公司MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑
80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了ATMEL﹑Philips ﹑Siemens﹑OKI﹑ADM﹑
Fujutsu ﹑Harria-Metra 等公司以80C51为核心推出的大量各具特色的单片机，使用原
  d7 G1 h; O6 R* ~8 q- p理相同。新一代的单片机的最主要的技术优势是扩展了外部接口电路， 实Microcomputer
完善的控制功能，将一些外部接口功能如WDT﹑A/D﹑PWM﹑PCA﹑高速I/O 口﹑计数器的
捕获/ 比较逻辑等集为一体。这一代单片机中，在总线方面的进展是为单片机配置芯片
( E0 {% ^4 J# e: ]2 p间的串行总线，为单片机的应用系统设计提供了更灵活的处理方式。
新一代单片机给外设提供了相当完善的总线结构， 为系统的扩展与配置提供了很好
的帮助。
! A3 F+ [7 L& w) r4 e6 O南昌理工学院本科生毕业论文
/ ~3 z/ B2 R' M2
第2 章方案设计与论证
& g- O+ m2 d3 t, K根据题目的要求， 确定如下方案： 用买来的小车底板加电机以及轮子确定小车外形，
" M. o' r0 |( D: C. W5 m加装寻线、红外线、碰撞、开关感器以及遥控模块， 可以达到对智能小车的速度、位置、
6 _  O; y/ m, f3 P运行状况的测量，并将测量数据传送至单片机进行逻辑处理，再由单片机根据所检测的
各种电平实现对智能小车的控制。
8 q- E* }0 D. V0 e- T这种方案能实现对智能小车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，
+ f8 e" T" w. n# P可达到对系统的各项要求。
+ n# `1 a! X+ C$ m1 d. K( F- d2.1 直流调速系统
方案一：串电阻调速系统。
方案二：脉宽调制系统。
可以通过串电阻调速，工作原理就是改变其中电阻值，来改变电压的大小。在电
9 J. g" V1 ^4 W6 |机驱动电路中通过改变L298中的VS脚的电压大小来达到直流调速。这样存在很多问题，
3 F2 ~) I; W2 B1 C: U+ s  q第一：精确度不高。第二：调节麻烦。
) k) z: D$ [: b6 ]# |, e8 p与串电阻调速系统相比，脉宽调速系统有如下优点：
（1）成本低。
（2）软件调节。
7 t9 f9 F- J# Z) k（3）精确度高。
脉宽调制式变换器的主电路就是脉宽调速系统，简称PWM变换器，也就是占空比
的不一，往往通过调节一个周期中高电平的所占的时间，也决定本实验中的直流电机的
速度快慢。
所以我们可以选择方案二来进行调速。
) |. A" ~  W' f$ P: z2.2 检测系统
检测系统主要采用的光电检测， 可以采用各种对应的模块对智能小车的避障、位置、
行车状态进行检测。
4 i9 j# [+ P7 u; a7 U6 D2.2.1 智能小车的起始跟结束以及行进过程中的检测
本系统使用的是红外对射光电传感器来对路面的起止的检测， 智能小车底盘的前段
放置寻迹模块，用来检测出前进方向的黑线。利用壁障传感器检测障碍，还利用遥控模
块来手动控制。
本系统共设计四个光电三极管，分别放置在智能小车车头的左、右两个方向，用来
南昌理工学院本科生毕业论文
3
控制智能车的行走方向，当左边的寻迹模块接收到光照时，小车向右转动；当右边的寻
迹模块接收到光照时，小车向左转动；假如两边的光电三极管都接受到了反射回来的光
线的话，小车前进。见图2.1 智能小车检测方向的电路(a) 。行进中检测方向的电路（见
图2.2 智能小车检测方向的电路(b) ）其中所使用的也就是光电三极管， 来实现这效果。
" V/ v/ l# c0 y5 ^& S/ V& e  T+ P这样这电路中使用的是一个红外发射管串联一个150 的电阻，另一端连接的是一个光电
三极管串联一个合适的电阻值。红外发射二极管照射地面，黑线和白线所反射的光线强
0 {7 ^3 o$ k5 Z弱不同来输出一个对应的电平信号。
这个寻迹模块安装在小车前段，离地面一定的距离。小车正常启动时，红外发射管
2 s0 Y% _' B  u0 Q2 V发射红外线给地面，假如经过的地面为白色，会反射光线给红外三极管，输出一个高电
: C0 ~  j4 [( c2 A* Z% E& N平；智能小车路径黑线时，红外发射二极管发射的光线会被黑线吸收掉，所以光电三极
管接受不到光线，传感器输出低电平信号送80C51单片机处理，单片机控制L298 对应
的口输出对应的电平控制电机的转动，来实现循迹。

/ p) d4 i0 \' |+ n- [) y% d/ [( B

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

" G+ V5 q# H0 M4 e
) S- n( e1 \& c. G

yin123

谢谢分享