基于单片机控制的电动小车寻迹壁障及入库动作的实现.doc

毕业设计论文 课题名称：基于单片机控制的电动小车寻迹壁障及入库动作的实现 专业（系） 2012届毕业设计任务书 一 、 课题名称：基于单片机控制的电动小车寻迹、避障及入库动作实现 二 、 指导老师： 三 、设计内容与要求 1、课题概述 本课题采用单片机控制实现电动小车寻迹、避障及入库动作的实现。本课题采用四台电机做为小车的车轮，由单片机控制驱电机的转动控制小车的行动，采用红外线对管实现对小车的寻迹，采用超声波传感器来实现避障，采用光敏二极管实现小车入库。小车的运动轨迹是先按照具体轨迹引导小车行动到障碍物前，小车避开障碍物进入障碍后的小车库里。通过此课题的设计，掌握单片机控制的一般方法和处理问题的思路，特别是一些常用的技术手段，在实践教学环节中，积累设计经验，开拓思维空间，全面提高个人的综合能力。 2、设计内容与要求 （1）设计内容： 绘制本课师的系统框图，确定设计方案。 了解电路所需芯片的功能、参数和工作原理。 采用protel完成本课题的原理图绘制。 采用C语言完成软件设计。 采用软件完成编译、仿真、下载. 完成本课题的硬件设计方案. 调试并实现电动小车的三个动作. （2）设计功能要求： 用四台直流电机做为小车的车轮； 用L298做车轮的驱动芯片； 采用红外对管进行寻迹； 采用超声波距离传感器避障； 采用光敏二极管感光入库； 四、设计参考书 《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《单片机技术与应用》、《传感器技术》 五、设计说明书要求 封面 内容摘要 目录 绪论 正文（设计方案比较与选择、设计方案原理、计算、分析、设计结果的说明及特点） 文献 致谢 附录（参考文献、图纸、材料清单） 六、毕业设计进程安排 第1周：材料准备与借阅，了解设计思路。 第2-3周：设计要求说明及课题内容辅导，完成图纸初稿。 第4-6周：进行毕业设计，完成说明书初稿。 第7-8周：第一次检查，了解设计完成情况。 第9周：第二次检查学生设计完成情况，并做好毕业答辩准备。 第10周：毕业答辩与综合成绩评定。 七、毕业设计答辩及论文要求 1、毕业设计答辩要求 答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或者毕业论文、专题报告等必要数据交指导老师审阅，由指导老师写出审阅意见。 学生答辩时对自述部分写出的书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始数据或者参考文献、实验方法、测试方法、鉴别学生独立工作的能力、创新能力。 2、毕业设计论文要求 文字要求：说明要求打印，不能手写。文字通顺，语言通顺，排版合理，无错别字，不允许抄袭。 3、图纸要求：按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。 曲线图纸要求：所有曲线、图表、线路图、程序框图等不准手画，必须按国家标准或者工程要求绘制。 目 录 绪论 - 6 - Introduction - 7 - 一、 研究目的和意义 - 8 - 二、 智能小车的现状 - 8 - 1、文章主要内容 - 8 - 三、硬件设计 - 9 - 1、小车总体概述 - 9 - 2、单片机控制电路系统 - 9 - 2.1、AT89c52 单片机简介 - 10 - 3、电机驱动模块 - 11 - 3.1、电机选择 - 11 - 3.2、驱动选择 - 12 - 3.3、驱动电路设计 - 12 - 3.4、桥式电路工作原理 - 14 - 3.5、Pwm调速原理 - 14 - 4、循迹模块 - 15 - 4.1、光电传感器的工作原理 - 15 - 4.2、光电传感器的选择 - 16 - 4.3、电压比较器采用LM393 - 17 - 4.4、LM393的优势 - 18 - 4.5、小车循迹原理 - 18 - 5、避障模块 - 19 - 5.1、超声波模块选择 - 19 - 5.2、模块工作原理 - 20 - 5.3、超声波测距原理 - 21 - 5.4、超声波测距特点 - 21 - 5.5、超声波传感器的优点主要表现如下 - 22 - 6、寻光模块 - 22 - 6.1、小车感光入库原理 - 22 - 6.2、光敏电阻作用 - 23 - 6.3、光敏电阻工作原理 - 23 - 6.4、光敏电阻特点 - 23 - 四、软件设计 - 25 - 1、系统软件设计说明 - 25 - 2、模块程序设计法 - 25 - 3、主程序流程图 - 26 - 4、循迹模块流程图 - 27 - 5、避障模块流程图 - 28 - 6、寻光模块流程图 - 29 - 五、制作安装与调试 - 30 - 1小车的安装 - 30 - 2、小车的调试 - 30 - 致谢 - 32 - 参考文献 - 33 - 附录 - 34 - 附录1、主程序 - 34 - 附录2、小车实物图 - 41 - 附录3、元器件