基于51单片机的小车设计智能精要.doc

毕 业 设 计 成 果 （产品、作品、方案） 设计题目: 基于单片机的玩具车控制系统设计与制作 二级学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 诚信声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在老师的指导下，独立完成所取得的成果。尽我所知，设计中除特别加以标注的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。本声明的法律结果由本人承担。 学生签名： 指导教师签名： 2016年 月 日 年 月 日 目 录 第一章 基于单片机的玩具车控制系统设计与制作的任务要求与思路 4 1.1 任务要求 4 1.2 设计思路 5 1.3 总体框架图 5 第二章 方案设计与论证 5 2.1 主控制器模块 5 2.2 电机驱动模块 5 2.2.1 直流电机 5 2.2.2 步进电机 5 2.3 遥控模块 5 2.3.1 射频通信控制 5 2.3.2 红外通信控制 5 2.4 显示模块 5 2.4.1 数码管显示 5 2.4.2 液晶屏显示 5 2.5 避障模块 5 2.5.1 超声波避障 5 2.5.2 红外线避障 5 2.6 电源模块 5 第三章 基于单片机的玩具车控制系统各模块电路设计 5 3.1 主控制器模块 6 3.1.1 单片机引脚分配图 6 3.1.2 单片机的主要性能参数 6 3.1.3 时钟电路 6 3.1.4 复位电路 6 3.2 电机驱动模块 6 3.2.1 直流电机的驱动电路 6 3.2.2 步进电机的驱动电路 6 3.3 遥控模块 6 3.3.1 PTR2000无线收发芯片的主要参数 6 3.3.2 PTR2000的接口电路 6 3.3.3 矩阵键盘扫描电路的设计 6 3.4 显示模块 6 3.5 避障模块 6 3.5.1 ＨＣ－ＳＲ０４超声波模块主要参数 6 3.5.2 蜂鸣器报警电路设计 6 3.6 电源模块 6 第四章 软件设计 7 4.1 电机调速和驱动程序 7 4.1.1 直流电机PWM调速程序 7 4.1.2 步进电机驱动程序 7 4.2 PTR2000通讯和矩阵键盘程序 7 4.3 数码管显示程序 7 4.4 超声波的发射与接收程序设计 7 第五章 系统的仿真与调试 7 5.1 系统仿真 7 5.2 产品调试 7 第六章 总结 7 第一章 基于单片机的玩具车控制系统设计与制作的任务要求与思路 1.1 任务要求 1.在现有玩具车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器等； 2.实现或前进、或后退、或左转、或右转等功能； 3、在小车行进中很好地实现避障，里程、行进方向显示和报警功能。 1.2 设计思路 本次设计的是基于单片机的玩具车控制系统设计与制作。它是由避障模块、电机驱动模块、遥控模块、电源模块、显示模块、主控制器模块这6大主要模块为基础的产品设计。 1.避障模块：超声波传感器利用向目标发射超声波脉冲，计算其往返时间来判定距离从而实现小车的避障功能。利用单片机设置报警距离，从而实现小车的报警功能。 2.电机驱动模块：利用单片机对电机的控制来实现小车或前进、或后退、或左转、或右转等功能。 3.遥控模块：利用遥控器来实现对小车的控制。 4.电源模块：为各个模块进行供电，以实现小车的预设功能。 5.显示模块：用来显示行程（通过计数电机转动圈数来统计）和方向。 6.主控制器模块：利用单片机的功能来对玩具小车的各个部分进行控制，从而实现小车的预设功能。 在现有玩具车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器可以在实现小车前进、或后退、或左转、或右转等功能的同时在小车行进中很好地实现避障，里程、行进方向显示和报警功能。 1.3 总体框架图 方案设计与论证 2.1主控制模块 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电