《基于STC89C51单片机的自动循迹电动小车》-毕业学术论文（设计）.doc

PAGE 1 摘要 本设计的自动循迹电动小车是以8位的51系列单片机STC89C51为主控制器，通过电机驱动芯片L298N发出控制命令，控制电机的工作状态以实现对小车姿态的控制。运用反射式红外传感器来进行路径检测和速度监测，将检测数据传回单片机进行处理，在控制中采用了并行控制。同时，用单片机产生PWM波来控制小车的行进速度，并实时控制小车的行进状态。系统总体设计由整流滤波电路，PWM波产生电路，7960电机驱动电路，STC89C51 主控制器系统，信号采集及调理电路构成。 最后，按照要求进行了小车行进，自动循迹，光电传感器等测试，经实际运行，智能小车已达到设计的要求。 关键字：STC89C51单片机，PWM，光电传感器 目录 TOC \* MERGEFORMAT 1 绪论 PAGEREF _Toc2273 1 1．1 概述 PAGEREF _Toc2273 1 1．2题目分析 PAGEREF _Toc20929 2 1.3智能小车的意义和作用 PAGEREF _Toc28396 3 1.4智能小车的现状 PAGEREF _Toc12536 4 2 设计任务与要求 PAGEREF _Toc23386 4 3 系统方案选择与论证 PAGEREF _Toc4878 4 3.1 控制模块 PAGEREF _Toc28182 4 3.1.1方案选择 PAGEREF _Toc8838 4 3.1.2 80C51单片机硬件结构 PAGEREF _Toc4298 5 3.2 电机驱动模块 PAGEREF _Toc20147 6 3.2.1 方案选择 PAGEREF _Toc14476 6 3.2.2 PWM的简介 PAGEREF _Toc5940 6 3.3车轮检速及速度计算模块 PAGEREF _Toc20953 7 3.5电源模块 PAGEREF _Toc23683 8 3.6直流调速模块 PAGEREF _Toc4456 9 3.7小结 PAGEREF _Toc9724 10 4系统具体设计与实现 PAGEREF _Toc30882 10 4.1 系统基本原理 PAGEREF _Toc4349 10 4.1.1系统基本分析 PAGEREF _Toc4794 10 4.2 主要模块电路的设计 PAGEREF _Toc31239 11 4.2.1 电机驱动模块的设计 PAGEREF _Toc22468 11 4.2.2路面检测模块的设计 PAGEREF _Toc14357 13 4.2.3车轮检速及速度计算模块的设计 PAGEREF _Toc19766 13 4.3电机驱动电路 PAGEREF _Toc17285 14 L298N电路原理图： PAGEREF _Toc30645 14 4.4信号检测模块 PAGEREF _Toc11576 15 4.4主控电路 PAGEREF _Toc4137 16 4.5电源电路设计： PAGEREF _Toc12253 17 5软件设计 PAGEREF _Toc15962 17 5.1软件选择与编程实现 PAGEREF _Toc13450 17 5.2 软件抗干扰技术 PAGEREF _Toc28082 18 5.2.1数字滤波技术： PAGEREF _Toc11526 18 5.2.2开关量的软件抗干扰技术： PAGEREF _Toc13525 19 5.2.3指令冗余技术： PAGEREF _Toc31090 20 6 实际测试 PAGEREF _Toc20270 20 6.1 测试与调试 PAGEREF _Toc31796 20 6.2测试步骤 PAGEREF _Toc24479 21 6.3指标测试 PAGEREF _Toc22104 21 6.4 车速测量的重要性 PAGEREF _Toc11764 22 6.5 车速测量的几种方式 PAGEREF _Toc22456 22 6.5.1 霍尔传感器检测 PAGEREF _Toc23766 22 6.5.2 反射式光电检测 PAGEREF _Toc18861 22 6.5.3 透射式光电检测 PAGEREF _Toc17475 23 7 结论 PAGEREF _Toc12321 23 8致谢 PAGEREF _Toc15576 24 参考文献 PAGEREF _Toc15404 24 附录：自动循迹电动小车程序 PAGEREF _Toc19064 25 1 绪论1．1 概述 当今世界，传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，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