毕业论文：智能循迹小车的设计与制作.doc

智能循迹小车的设计与制作  PAGE - 20 - 摘要 介绍了一种智能循迹小车的制作方法，给出了控制系统的硬件设计和软件设计。控制系统的硬件电路部分主要包括控制器、传感器、电机驱动芯片。控制器和传感器分别采用8位的51系列单片机STC89C51和光电判断器ST178。循迹小车采用的直流电机。 关键词：STC89C51 智能循迹小车 传感器 电机驱动芯片 目 录  TOC \o 1-3 \h \z  HYPERLINK \l _To第一章 前 言 3  HYPERLINK \l _To第二章 设计原理 5  HYPERLINK \l _To2.1直流调速系统 5  HYPERLINK \l _To2.2 检测系统 6  HYPERLINK \l _To第三章 硬件设计 8  HYPERLINK \l _To3.1 80C51单片机硬件结构 8  HYPERLINK \l _To3.2最小应用系统设计 9  HYPERLINK \l _To3.3 系统原理图 9  HYPERLINK \l _To第四章 软件设计 11  HYPERLINK \l _To4.1 流程图 12  HYPERLINK \l _To4.2 控制程序 13  HYPERLINK \l _To第五章 电路的安装与调试 18  HYPERLINK \l _To第六章 体会 19  HYPERLINK \l _To参 考 文 献 20  第一章 前 言 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。 根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。 这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。以80C51为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。80C51是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。 第三代单片机包括了Intel公司发展MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线CAN(Controller Area Network BUS). 新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。 本设计就采用了比较先进的STC89C51为控制核心，89C51采用CHOMS工艺，功耗很低。该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其是 在足球机器人研究方面具有很好的发展前景；在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。 第二章 设计原理 2.1．直流调速系统 方案一：串电阻调速系统。 方案二：静止可控整流器。简称V-M系统。 方案三：脉宽调