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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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基于STC89C52单片机红外智能循迹小车

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基于STC89C52单片机红外智能循迹小车

摘要：本文针对STC89C52单片机红外智能循迹小车的设计与实现进行了详细的研究。首先，介绍了红外循迹的基本原理和STC89C52单片机的特点。接着，详细阐述了红外智能循迹小车的硬件设计和软件设计，包括红外传感器、电机驱动模块、单片机程序设计等。最后，通过实验验证了红外智能循迹小车的性能，证明了其具有良好的循迹性能和稳定性。本文的研究成果对于红外智能循迹小车的应用和发展具有重要的参考价值。

随着科技的不断发展，自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。智能循迹小车作为一种典型的自动化设备，具有广泛的应用前景。本文以STC89C52单片机为控制核心，设计并实现了一款红外智能循迹小车。通过对红外循迹原理的研究，结合STC89C52单片机的特点，对红外智能循迹小车的硬件和软件进行了详细的设计。本文的研究对于推动智能循迹技术的发展具有重要意义。

一、1.红外循迹原理与STC89C52单片机介绍

1.1红外循迹原理

红外循迹原理是智能循迹小车实现自动导航和控制的基础。红外循迹技术主要依赖于红外传感器对环境中的红外线信号的检测。红外传感器通常由红外发射器和红外接收器组成。红外发射器发出红外光，当红外光遇到障碍物时，部分红外光会被反射，红外接收器接收这些反射的红外光信号。红外传感器的工作原理可以根据其接收信号的强度来判断前方是否有障碍物以及障碍物的距离。

红外循迹系统通常采用双红外传感器或四红外传感器进行检测。双红外传感器分别位于小车的前方，用于检测前方路径的左右两侧。当红外传感器检测到红外反射信号时，传感器输出高电平，否则输出低电平。通过分析红外传感器输出的电平信号，可以判断小车的位置和前方障碍物的位置。四红外传感器则用于检测小车前方的左右两侧以及正前方，可以提供更精确的循迹信息。

在红外循迹过程中，红外传感器会根据接收到的信号强度变化来判断小车与障碍物之间的距离。当小车与障碍物之间的距离较远时，反射的红外光信号较强，传感器输出高电平；当小车与障碍物之间的距离较近时，反射的红外光信号较弱，传感器输出低电平。通过分析传感器输出的信号，可以计算出小车与障碍物之间的距离，从而实现对小车行驶速度和方向的精确控制。在实际应用中，红外循迹系统还需考虑环境光线、温度等因素对红外信号的影响，以保证循迹的准确性和稳定性。

1.2STC89C52单片机特点

(1)STC89C52单片机是一款高性能、低功耗的单片机，广泛应用于各种嵌入式系统中。它具有丰富的片上资源，包括8KB的Flash存储器、256B的RAM、32个I/O口和两个定时器等。这些资源为开发者提供了极大的灵活性和便利性，使得STC89C52单片机在众多应用场景中表现出色。

(2)STC89C52单片机采用8051内核，与传统的8051单片机相比，STC89C52在指令执行速度、中断处理和I/O口操作等方面都有显著提升。其指令执行速度可达12MHz，中断响应时间缩短至1.5us，这使得STC89C52在处理复杂任务时具有更高的效率和可靠性。此外，STC89C52单片机还支持ISP（In-SystemProgramming）在线编程功能，方便用户在产品开发过程中进行程序烧录和调试。

(3)STC89C52单片机具有出色的稳定性和兼容性。它能够在-40℃至+85℃的温度范围内正常工作，满足各种恶劣环境下的应用需求。同时，STC89C52单片机与传统的8051单片机指令系统完全兼容，使得开发者可以轻松地将现有项目迁移到STC89C52单片机上，降低开发成本和风险。此外，STC89C52单片机还具备丰富的外围接口，如UART、SPI、I2C等，方便与其他外围设备进行连接和通信。

1.3红外循迹系统组成

(1)红外循迹系统主要由红外发射器、红外接收器、信号处理电路、控制单元和执行机构组成。红外发射器负责发射特定频率的红外光，红外接收器则负责接收反射回来的红外光信号。这两部分构成了循迹系统的基本感知单元。

(2)信号处理电路是红外循迹系统的核心部分，它负责将红外接收器接收到的原始信号进行放大、滤波、整形等处理，以提取出有用的循迹信息。经过信号处理后的信号被送入控制单元，控制单元根据这些信息对小车进行精确的导航控制。

(3)控制单元通常采用单片机或其他微控制器实现，它根据信号处理电路输出的循迹信息，计算出小车的行驶方向和速度，并通过执行机构（如电机驱动模块）来控制小车的运动。同时，控制单元还负责处理各种异常情况，确保小车在循迹过程中能够