基于单片机的智能小车电路设计.doc

基于单片机的智能小车电路设计 1设计目的 ********************************************************************************************************************************************************2设计的主要内容和要求3 整体设计方案 例如： 基本设计方案：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，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小车的智能控制，如图3.2所示。 简易智能电动车采用80C51单片机进行智能控制。小车行驶轨迹模型如图3.1所示，开始由手动启动小车，并复位初始化，当到达规定的起始黑线，由小车底部的红外光电传感器检测到第一条黑线后，通过单片机控制小车开始记数、显示、调速[2]。在白纸所做轨迹道路中，小车通过超声波传感器正前方检测和光电传感器左右侧检测，由单片机控制实现系统的自动避障功能。在电动车进驶过程中，采用双极式H型PWM脉宽调制技术，以控制小车调速；并采用动态共阴显示行驶时间和里程。小车通过光电传感装置实现驶向光源并通过循迹保持小车在白纸范围内行驶。当小车到达终点第二次检测到黑线时，单片机控制小车停车。 图3.1小车行驶轨迹图 图3.2 整体设计方框图 4 硬件电路的设计 4.1　分控制器的电路设计 分控制器也采用AT89C51单片机作为微处理器，分控制器系统的外围接口电路由晶振、LCD图像显示电路、按键开锁电路、看门狗电路、通信接口电路、存储器等组成。分控制器系统的硬件电路原理图如图4.1所示。 分控制器电路的工作过程是：初始化其接收波特率，并一直处于信息监测状态，当收到地址帧时，就与本身的地址相对比，若不同，则丢弃此帧数据继续检测。若相同，则读取AT24C02芯片存储的乐曲编码，通过P2.1口来控制喇叭发出乐曲音从而告诉用户，有访客请求进入楼宇。当用户按下键盘上的接听的时候，单片机会把从无线数传模块接收过来的数据送P0口进行液晶的显示。房主看到液晶上的图像的时候，房主认识访客则按键开锁；若不认识则按挂机键，结束视频通话。视频显示电路主要工作芯片为TFT6448B，TFT6448B图4.1 分控制器系统的硬件电路原理图 ******************************************************************************************************************************************************** 5 软件设计 程序流程图直接用软件VISIO 2003 画出。对程序程序流程图应有文字描述：程序流程图的功能、初始化的过程、工作流程等。 例如： 5.1　主从控制器通信程序设计 在这个多机系统中采用的是主从式通信方式，主机即主控制器处于主导和支配地位，从机即分控制器一般以中断方式来接收和发送数据。在主从式多机系统中主机发送的信息可以传送到所有的从机或指定的从机，在这里是要发送给所有的从机，来控制室内分机的呼叫和显示。在本系统中采用广播式命令，从机之间不能直接通信。主机由AT89C51单片机充当，从机为AT89C51单片机。主机与从机的数据通信波特率定为9600波特，每个从机都有唯一的地址号，用来区分各从机。单片机的数据通信由串口完成，定时器T1为波特发生器，数据传送格式为1位起始位，8位数据位，1位停止位，1位可编程位（TB8）。工作方式：定时器T1设置为方式2，串口设置为工作方式3[10]。 本系统的通信协议为：所有从机的SM2位置1，处于接收地址帧状态，主机发送一地址帧，其中8位是地址，第9位位地址/数据的区分标志，该位置1表示该帧为地址帧。所有从机接收到地址帧后，都将接收的地址与本机的地址比较。对于地址相符的从机。使自己的SM2位置0，并把本机地址发回主机作为应答；对于地址不符的从机。仍保持SM2=1，对主机会后发来的数据帧不予理睬。从机发送数据结束后，要发送一帧校验和，并置第9位为1，作为从机数据传送结束的标志。主机接收数据时先判断数据接收标志RB8，若RB8=1，表示数据传送结束，并比较此帧校验和，若正确则回送正确信号00H，命令该从机复位；若校验和出错，则发送信号0FFH，命令该从机重发数据。若接收帧RB8=0，则将数据存到缓冲区，并准备接受下一帧信息。主机接收到从机的应答地址后，确认地址是否相符，如果地址不符，则发复位信号；如果地址相符，则清TB8=0，开始发送数据。从机收到复位命令后回到监听地址状态，否则