“好帮手”电子设计竞赛智能小车论文.doc

“好帮手”电子设计竞赛 题目：智能小车 参赛者： 指导老师： 摘要 近年来，随着我国经济建设的高速发展，机动车辆拥有量也在急剧增长，交通事故也日益增多，车辆超速成为了越来越严重的问题。而我国生产的汽车、摩托车电机转速测量系统大多使用动圈式模拟测速。这种测量系统存在精度差、过载能力弱等缺点。 本次的智能仪表综合训练的主要任务是设计一个智能小车，要求实现小车能够直走、通过光电传感器进行测速、通过PWM电路模块进行调速以及通过LCD12864液晶模块进行小车速度、路程、距离的显示。控制板的设计以8位的STC89C52单片机为控制核心，驱动板则以L289N驱动芯片为核心，应用光电传感器和LCD液晶模块，成功的实现了小车的测速、显示功能、超声波测距、无线电控制等功能。 关键词：智能小车；光电传感器；驱动芯片；LCD液晶模块；无线电控制 目录 第一章 绪论 3 1.1 问题的提出 3 第二章 智能小车原理 4 2.1设计思路 4 2.2 STC89C52RC单片机简介 5 2.3 小车驱动板简介 6 2.4 小车驱动方式选择 7 2.5 光电测速原理 7 2.6 LCD12864显示模块 8 2.7 无线电原理 8 第三章 系统硬件设计 10 3.1车体结构及其驱动电路 10 3.2循迹功能 10 3.3 测速模块的设计 11 3.3 PWM调速模块的设计 12 3.4 无线电模块 12 3.5 超声波测距 13 3.6 LCD12864显示 14 第四章 系统软件的设计 14 4.1 循迹与无线电接收功能单片机程序 14 4.2 LCD12864液晶显示程序 27 总结 42 附录1 PCB原理图 43 附录1-1 电机原理图 43 附录1-5 LCD12864显示PCB图 45 附录2 实物图 46 第一章 绪论 1.1 问题的提出 当今世界，科学技术日新月异。传感器技术和自动控制正在飞速发展，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，“智能”这个词也已经成为了热门词汇。 作为机械行业的代表产品——汽车，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，呈现出两个明显的特点：一是电子装置占汽车整体（特别是轿车）的价值量比例逐步提高，汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展，汽车电子产业也很可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点：二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。 勿容置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是在国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛，比如：亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。所以作为机电一体化学生，必须加倍努力，为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。 这项设计是以采购的小车为基础，采用8位STC89C52RC单片机作为控制核心，逐步实现测速、调速、显示这三大功能。 第二章 智能小车原理 2.1设计思路 本次小车设计的硬件框图如2-1图所示；利用两块STC89C52单片机在小车上进行智能控制。 我们的智能小车是基于51单片机的智能小车系统。功能如下： 通过光电传感器小车循迹。 测速传感器为光电测速传感器，在单位时间内计算脉冲的次数，然后再进行转换和处理即得到所测量的速度。 通过PWM调速模块结合软件进行调速。 通过LCD12864液晶屏显示速度、路程、距离。 通过超声波测距测量小车前面障碍物距离。 通过无线电控制小车行驶方向。 2.2 STC89C52RC单片机简介 单片机STC89C52如下2-2图所示 2-2图 单片机 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案具有以下标准功能8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率