单片机的智能小车控制毕业论文.docVIP

基于单片机的智能小车控制 专 业： 测控技术与仪器 姓 名： 咸蛋小超人 2013年 6 月 基于单片机的智能小车控制 摘要：智能作为现代，是后的发展方向可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等。就是其中的一个体现。设计实现了一种基于51单片机的避障能模型车系统，红外传感器采集路况信息，通过对检测信息的分析，自动控制转向电机转向改变行驶路径，绕过障碍物，从而实现车稳定避障。关键词：智能车；51单片机；避障；红外线 目 录 序 言 3 第1章 总体设计方案 4 1.1课题任务分析 4 1.2 方案论证 4 1.2.1小车遥控部分 5 1.2.2小车驱动部分 6 第2章 系统硬件构成 7 2.1系统设计原理 7 2.2主要元器件简介 7 2.2.1 STC89C52RC简介 7 2.2.2 NRF24L01无线收发芯片简介 8 2.2.3 L298N芯片直流电机驱动模块 9 2.2.4 红外避障模块 9 2.2.5 HC-SR04超声波测距模块 11 2.2.6 蜂鸣器驱动电路 13 2.2.7 液晶显示电路 13 2.2.8遥控部分独立按键电路 14 第3章 软件的设计与说明 15 3.1软件设计 15 3.2软件的说明 16 3.2.1 遥控部分主程序流程 16 3.2.2 24L01子程序流程图 17 3.2.3 小车部分主程序流程图 18 第4章 调试与总结 20 4.1硬件部分 20 4.1.1硬件的焊接 20 4.1.2 24L01无线电模块 20 4.1.3 外接电源模块 20 4.2 软件部分 21 4.2.1 超声波模块 21 4.3 小车联调 21 4.4 调试的总结 23 参考文献 24 致 谢 26 附录 27 附件1 L298N电机驱动模块 27 附件2 小车侧视图 28 附件3 小车俯视图 29 附件4 小车的遥控部分 30 附件5 小车最终硬件图 31 附件6 程序清单 32 1.遥控部分程序 32 2.小车部分程序 41 附件7 元器件清单 50 附件8 英文资料及中文翻译 51 序 言 随科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技也广泛应用于机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能。而智能电动车正是智能机器人的一种具有不可估量的实际意义。L298N进行电机驱动控制，主控芯片为STC89C52，测距部分采用超声波模块，控制器采用24L01无线电通信模块，自动避障部分采用红外收发模块。 本次设计虽然只是一个演示模型，但是具有充分的科学性和实用性。首先我们根据交通路面的复杂情况，按照适当的比例制作出一个路况模型，包括弯道、直道以及路面上设置的障碍物等。在弯、直道上，小车沿着预定轨道自由行使，当小车遇到障碍物时，脉冲调制的红外线传感器将检测到的信号发送给单片机，单片机根据程序发出相应的控制信号控制小车自动避开障碍物。由无线模块控制小车进行倒车、前进、左转、右转等动作。 1.2 方案论证 1.2.1小车遥控部分 方案一：小车的无线通信模块采用红外遥控，红外收发遥控是目前大部份遥控小车采用的遥控手段，红外遥控具有代码简单，操作性强的特点。如图1-1为红外遥控模块实物图。 图1-1 红外遥控模块实物图 方案二：小车的通信模块采用无线电NRF24L01模块，NRF24L01是一款工作在2.4~2.5GHz，世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型SchockburstTM模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器。输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。如1-2为NRF24L01无线模块实物图。 图1-2 NRF24L01无线模块实物图 方案论证：方案一中的红外遥控模块的信号传送距离有限，并且发送和接收的红外信号容易受到干扰。NRF20L01发射频率高，所受到的干扰影响较小，无线通信的距离比红外的要长许多。小车的遥控是小车的最主要的部分之一，所以选择NRF24L01无线通信模块，故选择方案一。 1.2.2小车驱动部分 方案一：小车的电机驱动部分采用自己搭建的9012三极管电路来实行小车的驱动，9012三极管电路具有电路简单，操作方便的等特点。 方案二：小车的电机驱动部分采用L298N芯片直流电机驱动模块，该模块具有较大的驱动带载能力，驱动部分端子供电范围Vs：+5V~+35V