智能往返51单片机小车论文.doc

智能往返51单片机小车 所在院系： 作 者： 2014-12-23智能往返51单片机小车 摘 要 智能，作为社会的新兴产物，是为未来的发展方向。此次设计主要旨在深刻体验智能的意义，同时增强对智能的了解与兴趣。 51单片机是对所有兼容intel8031指令系统的单片机的统称。51单片机是基础入门的一个单片机，而其中52单片机是应用最为广泛的8位的单片机之一。所以此次设计采用stc89c52系列单片机为平台，辅以简单的外置电路，从而实现智能往返、红外壁障等功能。 设计过程中采用对比选择，模块独立，综合处理等研究方法。通过查阅书籍、网络，分析整理出相关信息，并加以学习，以此为基础做出最优方案并进行设计。 从车体搭建，到各个模块的安装调试，辅以基于c语言的程序设计，将各模块整合到一起，达到预期的目标，完成设计与制作。 关键词：智能；红外传感器；51单片机 1 引 言 智能化是未来的发展方向，而本设计本着智能化的普及与应用的目的，整体过程简单易懂，选择的平台和电子原件恰当合理，经过一定的加工就可达到预期目的，实现各种功能，具有现实意义。设计的过程、思想、方法等为以后的研究铺平了道路，对思维、动手能力以及总结论述等能力进行了充分锻炼。 设计以应用广泛的51单片机为控制平台，自行搭建车体，同过模块化的调试，实现小车红外壁障自动往返等功能，实现智能控制，达到设计目标。 2 方案设计与论证 本设计主要是设计一辆能够智能判断限速区减速，并到达指定位置原路返回的小车，并辅以红外避障和计时模块。作品既可以使学生对高端智能有粗浅的了解，也可以作为工具锻炼学生的学习实践能力。 2.1 总体方案描述 小车以stc89c52单片机为平台，辅以数码管显示模块 、电机驱动模块、红外避障模块、电源模块、黑白线检测模块构成。系统上电后单片机启动数码管开始计时，同时通过电机驱动模块启动小车；以检测黑白线的方式判断目标区域，从而实现减速、停止、调头等功能；行进过程中以红外壁障模块避免与墙体碰撞，往返快速、准确。 2.2 微处理器的选择与论证 方案一：采用89c15单片机来作为整体控制单元，该单片机内部程序写法简单，并内置pwm；缺点是和平时使用的51单片机内部程序写法有差异。 方案二：采用89c52单片机来作为整体控制单元，优点在于对内部程序写法比较熟悉，虽无内置pwm但可以以其他方式解决。 方案三：采用ATmaga2560单片机来作为整体控制单元，优点性能更强，内部程序写法非常简单，但使用次数极少，不是很熟悉。 比较以上两个方案，方案二更相对来书更熟悉，从而更便于操作，因此采用方案二实现 2.3 电源模块的选择与论证 方案一：采用以7805为核心的稳压电路，利用现有元器件自行焊制，缺点是不能调节电压 方案二：采用直接的稳压模块，优点电压可调 以上两个方案最终都被采用，前者用于单片机供电，后者用于电机供电，以其电压可调来控制电机整体转速。 2.7 黑白线检测模块的选择与论证 方案一：采用tcrt5000，并辅以555，自行焊接寻迹电路。 方案二：直接购买由tcrt5000为核心的寻迹模块。 比较以上两个方案，前者自己动手，迅速快捷；后者从网上购买，消耗时间；考虑到一些配件仍需从网上购买，采用了第二种方案，但同时对寻迹电路也进行了学习。 3 系统硬件及软件的实现 3.1 硬件的实现 3.1.1 微处理器电路 3.1.2 数码管显示电路 3.1.3 电机驱动电路 3.1.4 红外避障电路 3.1.5 电源电路 3.1.6 黑白线检测电路 3.1.7烧写串口电路 3.2 软件的实现 4 系统测试 4.1主要测试用的仪器及软件 万用表 直流稳压电源 示波器 电烙铁 Visual C++ 6.0 stc-isp-15xx-v6.82 Keil uVision4 5 参考文献 【1】张义和、王敏男《例说51单片机》人民邮电出版社 【2】谭浩强《c语言程序设计》清华大学出版社 6 附录 附录1：stc89c52引脚图 附录2：小车外观图 附录3：内部程序 #includereg52.h #define unit unsigned int #define uchar unsigned char #define SEG P2 #define SCANP P0