基于单片机控制的自动往返电动小汽车
基于单片机的自动往返小车
本文介绍的是基于单片机89S52控制的自动往返电动小汽车控制系统的硬件和软件设计。
该设计采用89S52单片机为控制核心，对送入的脉冲信号进行检测分析，利用超声波传感器检测道路上的障碍，通过脉宽调制使电机转速能自动调节，从而实现电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车的控制要求。
由4位数码管进行对里程、时间的显示。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
采用的技术主要有：通过编程来控制小车的速度；传感器的有效应用；新型显示芯片的采用。
关键词：自动往返电动小汽车；AT89S52单片机；脉宽调制；光电检测器This paper is based on89S52 single-chip microcomputer controlled electric car from the automatic control system hardware and software design. The design using 89S52MCU as the control core, is sent into a pulse signal detection and analysis, the use of ultrasonic sensors detect obstacles on the road, by a pulse width modulated so that the motor speed can be adjusted automatically, so as to realize the electric cars automatic obstacle avoidance, low speed, as well as the automatic parking control requirements. By 4digital tube on the mileage, time display. The system has the advantages of simple circuit structure, reliable performance and high.Using the technology are: programmed to control the car speed;the effective application of the sensor;the adoption of the new display chip.Key words：automatic motor-driven car; AT89S52 MCU; pulse width modulation; photoelectric detector目录第1章绪论 (2)1.1设计背景和研究意义 (2)1.2 工作原理和技术要求 (2)第2章方案设计与论证 (3)2.1单片机的选择 (3)2.2电动小车 (4)2.2.1 转向和动力分开的电动小车 (4)2.2.2 转向和动力结合的电动小车 (4)2.3控制系统方案设计 (4)2.3.1 数字电路控制 (4)2.3.2 89S52系统控制 (4)2.4调速系统方案设计 (5)2.4.1 电压调速 (5)2.4.2 脉宽调速 (5)2.5制动方案 (6)2.5.1 机械刹车 (6)2.5.2 电机反电压刹车 (6)2.6电机驱动模块 (6)2.6.1 L298N驱动步进电机 (6)2.6.2 功率管缓冲电路驱动电机 (6)2.7信号检测模块 (7)2.7.1 光敏探测器 (7)2.7.2 光电传感器 (7)2.8行程计算 (8)2.9系统原理 (8)第3章硬件设计 (9)3.1电动驱动模块 (9)3.2信号检测模块 (9)3.3单片机控制处理模块 (9)3.4显示模块 (10)3.5最小应用系统设计 (10)3.5.1 时钟电路 (10)3.5.2 复位电路 (11)第4章软件设计 (12)4.1 主程序设计 (12)4.2 显示子程序设计 (13)4.3 避障子程序设计 (13)4.4可编程逻辑器件 (13)附录 (16)参考文献 (23)致谢 (24)第1章绪论1.1设计背景和研究意义智能电动小车是一种无人操纵的自动寻迹往返小车。
浅谈基于单片机的自动程控小汽车
浅谈基于单片机的自动程控小汽车设计一个以单片机为核心器件实现对行驶中的电动模型小汽车自动控制系统。
控制过程是利用反射式光电检测器采集数据，通过软件完成对电动模型小汽车在不同路段的行驶速度进行实时控制（其中包括控制电机的正反转以及电机的启停）。
基本要求：小车从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10s，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。
往返一次的时间（从合上汽车电源开关开始记时）应该力求最短。
（1）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线之间距离作为偏差的测量值）。
（2）D～E间是限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8s，但不允许在限速区内停车。
1 方案论证与选择根据题目设计的要求，在设计当中实现了电动车的自动行驶、躲避障碍物、探测金属、计数、报警、光电引导功能、测量距离、数码显示、电机控制等功能。
单片机检测出来感应器输出信号从而输出控制信号，控制电机工作，在直道区，考虑引导线是黑颜色，不宜反光，决定利用这一特性选用反射式光电传感器，当其输出信号照射到黑色引导线上是输出一个非常微弱的低电平。
这个过程是一个负跳变的过程，通过对此信号高低电平的检测就可以使电动车沿着直道区和弯道区的引导线行进。
（1）电机驱动模块：采用由达林顿管组成的H型PWM脉宽调制电路。
（2）传感器模块：采用反射式光电传感器。
（3）测距传感器：采用霍尔传感器。
（4）金属传感器：采用TK-18N8C金属探测传感器。
（5）小车避障：利用超声波检测避开外界干扰，迅速方便，计算简单。
（6）光源引导方案：利用光敏二极管在光的照射下电阻值发生改变的特性，来检测小汽车各个部位光强。
并设计相应的电路，使其在一定条件下引起中断，在单片机控制下使小车转向，到达车库。
（7）停车方案：采用以光敏电阻为主要元件的检测电路，利用光敏电阻对光源的敏感性，当小车到达与光源一定距离的时候，引起单片机中断，从而制动停车。
基于单片机的自动往返小汽车的设计【开题报告】
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的自动往返小汽车的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义随着汽车工业的迅速发展，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。
关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的，为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。
设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、小灯显示等功能。
由于单片机教学例子有限，因此，单片机智能车能综合学生课堂上的知识来实践，使学习者更好的了解单片机的发展。
通过此次的单片机寻轨车制作，使学生从理论到实践，初步体会单片机项目的设计、制作、调试和成功完成项目的过程及困难，以此学会用理论联系实际。
通过对实践中出现的不足与学习来补充教学上的盲点。
智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车，是在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机和机械等多个学科的最新科技成果，使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶等先进功能.随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展,智能车在工业生产和日常生活中已经扮演了非常重要的角色.近年来，智能车在野外、道路、现代物流及柔性制造系统中都有广泛运用，已成为人工智能领域研究和发展的热点。
二、研究的基本内容。
智能寻迹小车采用后轮驱动，左右后轮各用一个直流减速电机驱动，通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感器，当小车左边的传感器检测到黑线时，说明小车车头向右边偏移，这时主控芯片控制左轮电机减速，车体向左边修正同理当小车的右边传感器检测到黑线时，主控芯片控制右轮电机减速，车体向右边修正当黑线在车体的中间，中间的传感器一直检测到黑线，这样小车就会沿着黑线一直行走。
单片机89c52自动往返电动小汽车(电路+程序)
摘要本设计是自动往返电动小汽车，采用AT89S51单片机来控制小汽车的前进、后退和限速，该芯片通过数码管还可以显示往返的时间和经过黑线的次数，也可以显示行驶的路程，利用传感器来检测是否到达限速区，在用单片机的pwm来调速，该设计不需要无线和有线遥控的控制，全部通过软件控制，自动往返小汽车是未来发展的趋势，环保又安全，满足社会的发展。
关键字：AT89S51；PWM；软件控制；传感器ABSTRACTThis design is:Automatically go back and forth a dynamoelectric small autocar, the adoption AT89 S51 unipole slab machine to control precession, countermarch and limit of small autocar soon, the chip approval figures tube can also display to go back and forth of the number of times in time and process black wire . May also demonstrate that the travel the distance, using the sensor examines whether to arrive at the regulating area, is using monolithic integrated circuit's pwm to modulate velocity, this design does not need wireless and the wired remote control control, through the software control, travels between the compact car is automatically completely the tendency which the future will develop, the environmental protection is also safe, satisfies social the development.Key Words：AT89S51；PWM；The software controls；Spread a feeling machine目录1系统方案的选择与论证 (7)1.1单片机的选择： (7)1.2显示器选择： (7)1.3电机制动 (7)1.4地面黑线检测模块 (8)2系统原理框图 (9)2.1显示模块 (9)2.2电机调速 (10)2.3电机驱动 (10)2.4跑道标志检测 (10)3软件流程 (11)3.1主程序流程 (11)3.2计时子程序流 (12)3.3路程速度检测子程序 (13)4总结 (14)5元件清单 (15)6参考文献 (16)附录一 (17)自动往返电动小汽车一、任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。
自动往返电动小汽车
自动往返电动小汽车的设计学生：指导老师：摘要: 本文采用了基于单片机的小车控制系统的硬件设计和软件设计。
自动控制系统是电子系统和机械系统必不可少的纽带，它的存在具有着非常重要的作用。
本文研究的重点是小车运行控制系统，而该系统硬件部分的重心在于单片机，黑线检测采用了光敏传感器和电压比较器来实现。
单片机采用STC89C51来实现，硬件部分是以单片机为核心，还包括电机驱动器模块，数码显示模块等部分。
该小车通过检测地面黑线来实现对应的流程控制，按照预先设定好的程序，实现全速前进，减速前进，倒退等功能。
并用数码显示器来显示当前运行到的位置的结果。
关键词：89C51单片机；光敏电阻；自动小车The Designing of Automatically Back and Forth Electric CarUndergraduate：Supervisor:Abstract: In this paper, the hardware design and software design of control system based on MCU. Automatic control system is the necessary connection of electronic system and mechanical system, it has an very important role. This paper is focused on the trolley control system, the hardware of the system focuses on MCU, line detection using a photosensitive sensor and a voltage comparator to achiev e.Single chip microcomputer u sing STC89C51 to achieve, the hardware part is a single-chip microcomputer as the core, also includes a motor driver module, digital display module etc. The car through the detection of ground line to achieve process control corresponding, according to the preset program, to achieve full speed ahead, slow forward, rewind. With digital display to display the current operation to the location of the results.Key words: 89C51 MCU; photosensitive resistance; automatic car目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及其目的意义 (1)1.2 该课题研究的设计思路 (1)第二章本课题方案论证 (2)2.1 主控制器部分 (2)2.2 小车运行状态显示部分 (2)2.3 小车驱动方案选择 (3)2.4 电机驱动方案选择 (3)2.5 电机调速方案选择 (3)2.6 电源模块的选择 (4)2.7 检测黑线设计方案比较与选择 (4)2.8 本章总结 (4)第三章硬件设计 (6)3.1电源部分 (6)3.2数据显示部分 (7)3.2.1 七段数码管（LED）显示电路选择 (7)3.2.2 七段数码管（LED）静态显示方式 (7)3.2.3 LED动态显示方式 (7)3.3黑线检测部分 (8)3.4 电机调速部分芯片简介 (9)第四章软件设计 (10)4.1 简介KeilUvision2 (10)4.2 程序设计 (14)第五章 PROTUES仿真设计 (16)结论 (19)致谢 (21)附录1 系统硬件图 (22)附录2 程序源代码 (23)第一章绪论1.1 研究背景及其目的意义随着历史的发展，那些采集系统原本由小规模的数字逻辑电路及硬件程序控制器组成，而现在微处理器控制的采集系统取代了原本的这些采集系统。
小车往返运动单片机控制
一、实验目的
1、了解行程开关和减速电机的结构和原理
2、熟练掌握单片机和键盘显示电路的应用
3、学会利用单片机对运动小车的控制
二、实验器材
1、DCP-002单片机89S51电路、
2、DCP-003键盘及LED数字显示电路、
3、DCP-006功率输出电路。
4、运动小车平台
5、万用表和导线
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/***************延时函数**************/
3、把DCP-006的IN1接到DCP-002的P1.1，NC1接电源的+12V，NO1接电源的-12V。
4、把各模块的电源都接上并注意共地。
5、把“单片机控制的定速往复运动实验.HEX”文件下载到单片机中，并运行。
接线图
参考程序
//-----头文件引用------
#include<reg52.h>
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三、实验原理
根据行程开关的触发信号，以外部中断方式，通过单片机判断后使I/O口输出高低电平，控制DCP-006的继电器的导通和关闭，控制加到直流电机输入端的电压的正负方向，改变电机的转动方向，从而改变小车的运动方向。同时在LED数码显示电路上运用跑马灯原理来显示小车运动的方向。如下图所示：
自动往返电动小汽车论
摘要智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖智能控制、模式识别、传感技术、电子电气、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。
一般主要由路径识别、速度采集，车速控制等模块组成。
本系统设计的自动往返电动小汽车，是在玩具电动车的基础上改装而成。
它采用AT89C51单片机作为核心器件对小汽车行驶的自动控制。
控制过程是采用发光二极管和发光三极管组成的对射式红外光电传感器识别路面黑线信息，以实现控制电动小汽车的自动停车。
同时辅以显示电路，显示小车往返的时间。
简而言之，就是运用单片机的运算和处理能力来实现小车的开启、前进、停车、定时、返回等智能控制系统。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
最后在基本完成设计任务要求和自己能力下，以自己的理解再对设计中部分模块提出一些改进的方案。
关键词：AT89C51单片机；自动控制；传感器AbstractSmart cars, also called wheeled robots, is a kind of automobile electronic background, intelligent control, pattern recognition and sensing technology, electronic, computer, machinery and multidisciplinary science creative design. Generally consists mainly of path recognition, speed acquisition, angle control and speed control module.The automatic electric car in the design is modified from toy electriccar. It uses AT89C51 microcontroller as a core device for automatic control of car driving.The Control process is that using the infrared photoelectric sensors which is composed by light-emitting diodes and light-emitting transistor radio detections the Information of the black line on the load,in order to achieve control of electric cars automatically.Then c omplemented by a display circuit,showing the car’s round-trip time. In short,the design is to realise an intelligent control system by using the microcontroller’s computing and processing power t o achieve the car opening, forward, stoping, timing and returning. The circuit structure of the system is simple and it’s reliability can be high. Finally,after finishing the basic tasks required in the design, making some improvements of some modules of the design.Key words: At89C51；Automatic control；Sensor目录引言 (1)1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计概述 (1)1.3 设计任务和主要内容 (2)2 系统方案论证与分析 (3)2.1 主控单片机模块 (3)2.1.1采用凌阳16位单片机 (3)2.1.2采用89C51单片机 (3)2.2 电动机模块 (4)2.2.1采用步进电机 (4)2.2.2采用直流电机 (4)2.3 电机驱动模块 (4)2.4 电源管理 (4)2.4.1采用单电源供电 (4)2.4.2采用双电源供电 (5)2.5 路面黑线探测模块 (5)2.5.1采用对射式红外光电传感器 (5)2.5.2采用反射式红外光电传感器 (5)2.6 计时模块 (6)2.7 显示模块 (6)2.7.1采用LED数码管 (6)2.7.2采用LCD液晶显示 (6)3 自动往返小汽车系统设计 (7)3.1 主控单片机功能设计 (7)3.1.2单片机硬件结构 (7)3.1.2单片机引脚锁定 (10)3.2 电机驱动控制设计 (11)3.2.1 L298驱动原理 (12)3.2.2电机驱动电路设计 (14)3.3 黑线检测电路设计 (16)3.4 LCD液晶显示功能设计 (17)3.4.1 1602资料介绍 (18)3.4.2 显示电路设计 (21)3.5 系统设计中改进和拓展的部分 (22)3.5.1增加语音模块 (22)3.5.2小车刹停车模块 (25)4 自动往返电动小汽车系统软件设计 (26)5 硬件制作及调试 (26)5.1 系统PCB板的设计 (29)5.2 硬件调试 (30)结束语 (34)谢辞 (35)参考文献 (36)附录 (37)引言伴随着现代汽车行业的飞速发展，作为汽车的电子控制系统也势必得到更大的发展机会，以满足人们对汽车的安全性、智能化的要求，本文对智能往返小车自动控制系统的研究是对一些问题的初步思考。
自动往返小汽车
自动往返小汽车摘要我们设计的自动往返电动小汽车，是在玩具电动车的基础上改装而成。
它以89C52单片机为控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成了一个车载控制系统。
电动小汽车能够根据题目要求在直线方向上完成调速、急刹车、停车、倒车返回等各种运动形式；这辆小车还可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离，并用扬声器播放显示内容。
另外，我们经过MATLAB仿真后，成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速。
本系统主要采用模糊控制算法进行速度调节。
通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高了对车位置控制精度，并且实现了低速断车速的恒速控制。
关键字：自动往返单片机控制自适应模糊控制算法脉宽调制一、总体方案设计与论证1．设计要点(1)题目严格规定了跑道上起跑线、终点线和几条重要标记线的位置以及限速区的长度。
要求使总往返时间最短（即在题目允许的情况下尽可能提高车速），而通过低速区的时间不得少于8秒，但不允许在低速区内停车，这就要我们设计出使小车从高速平稳地降低到一个可以满足题目要求的速度的方案。
(2)小车停止的定位也是一个要点。
要想使小车停止时的中心线离终点线和起跑线偏差最小，就要考虑小车在不同负载情况下的惯性、路面情况等诸多因素，须理论计算或实验测量。
（3）规定的跑道只有0.5m宽，长约十几米，要使小车在这样宽度的一条跑道中往返三十余米，难免会碰上挡板。
而碰上挡板后对小车的速度会有很大影响。
因此如何解决碰撞挡板的问题十分关键。
（4）小车在行驶过程中，由于颠簸或以外，造成标志线检测出错的情况，必须考虑系统检测的就错能力。
（5）全部电路都安装在小车上采用电池供电，而电池电量及功率有限，这就意味着所采用的芯片要越少越好，电路功耗越低越好。
2. 系统方案本题要求小车具有一定的智能性，对此类控制系统，单片机作为核心控制器构成的信号采集、变换、控制、显示为一体的系统因为有单片机软件和算法的支持，可以使硬件电路简单，控制灵活、实现方便。
基于STM控制的自动往返电动小汽车
基于STM控制的自动往返电动小汽车————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：湖南科技大学信息与电气工程学院《STM32控制自动往返小汽车》设计报告专业：电子信息工程班级：二班姓名：曾有根学号：0904030218指导教师：罗朝辉自动往返电动小汽车本设计民用STM32作为自动往返小汽车的检测和控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成了一个车载控制系统。
路面黑线检测使用反射式红外传感器，利用PWM技术动态控制电动机的转速。
基于这些完备而可靠的硬件设计，使用了一套独特的软件算法，实现了小车在限速和压线过程中的精确控制。
电动小汽车能够根据题目要求在直线方向上完成调速、急刹车、停车、倒车返回等各种运动形式；这辆小车还可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离，并用蜂鸣器提示返回起点。
另外，我们经过MATLAB仿真后，成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速。
本系统主要采用模糊控制算法进行速度调节。
通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高了对车位置控制精度，并且实现了恒速控制。
关键词：PWM，STM32F103，电机，传感器前言嵌入式技术依靠其体积小、成本低、功能强等特点，适应了智能化发展的最新要求。
单片机作为控制系统的微处理器，在数据处理和代码存储等方面都已经无法满足系统的要求，ARM微处理器资源丰富，具有良好的通用性。
Cortex-M3是ARM公司最新推出的第一款基于ARMv7体系的处理器内核。
它主要针对MCU领域，在存储系统、中断系统、调试接口等方面做了较大的改进，有别于过去的ARM7处理器；Cortex-M3具有高性能、低功耗、极低成本、稳定等诸多优点，非常适合汽车电子、工业控制系统、医疗器械、玩具等领域。
基于Cortex-M3内核的STM32系列处理器于2007年由ST公司率先推出，它集先进Cortex-M3内核结构、出众创新的外设、良好的功耗和低成本于一体，极大的满足自动控制系统设计要求。
基于单片机控制的自动往返电动车
系统的具体设计与实现 系统组成及原理框图如图 １ 所示。以下分为硬件和软件两 个方面进行具体分析。
图 １ 系统组成及原理框图 张 越： 硕士 副教授 硕士生导师 基金项目： 本文由国家重点基础研究发展计划 ９７３ 计划的 资 助 高压超浓相气固两相流流型测量研究（２００４ＣＢ２１７７０２－ ０４－ ０１） 颁发部门：中华人民共和国科学技术部
新 形电路向 ８９Ｃ２０５１ 分别指示两个 传 感 器 的 探 测 信 号 。 同 时， 发 射 电 路 的 ５５５ 定 时 器 产 生 的 调 制 信 号 作 为 同 步 信 号 输 入 给 ８９Ｃ２０５１ 中断。当 ８９Ｃ２０５１ 接收到中断时， 便去检测传感器信 号， 等连续检测到若干个信号之后， 再发送中断通知主控 ８９Ｃ５２。这样做的优点在于， 可以充分 利 用 单 片 机 编 程 ， 等 连 续 测到多个信号后才认为是黑线， 避免将其他杂物误判为黑线， 以 增强纠错能力。 ３、车 速 及 路 程 检 测 模 块 的 电 路 设 计 在车轴上固定有一个沟槽状的断式红外光电开关， 而在车 轮侧壁则伸出一圈遮光板， 圆周上均匀分布 １５ 个方孔。车轮转 动时， 方孔依次通过沟槽， 光电开关便得到通断相间的高低电平 信号。得到的信号经过整形， 发送至单片机， 以实现车速检测和 行程计算。具体电路如图 ４ 所示。
基于单片机控制的智能自动往返小汽车设计
基于单片机控制的智能自动往返小汽车设计随着现代科技的发展和自动化水平的提高，智能小汽车作为生活中的常用工具，人们对其智能性、可靠性等提出了越来越高的要求，因此需要对智能小汽车进行优化设计. 本文对硬件系统和主要功能模块进行了规划，设计了一个基于单片机控制的自动往返小汽车系统，以STC89C52 单片机为核心器件，可实现电动小汽车的速度控制、自动停车、往返控制等功能，从而满足人们对小汽车智能化功能的要求.1 系统总体设计系统设计以单片机STC89C52 芯片为核心控制部件，LG9110 作为电机驱动芯片，利用传感器检测技术原理、AD 画图、KEIL 软件编程，将程序烧录到单片机中，实现各个子模块的功能. 此外，系统采用红外探测法来检测实时路况信息，并通过PWM 调制自动调节电机转速. 系统总体设计框图如图1 所示.图1 系统总体设计框图2 系统硬件设计系统硬件模块设计主要包含电机驱动模块、路况检测模块、智能防撞报警模块、寻迹模块等.2.1 电机驱动模块电机驱动模块是目前遥控小车普遍采用的驱动模块[3]. 直流电机有两个控制端，通过设置输入电平值来改变电机的运转，单片机通过控制引脚电平的高低来控制直流电机的转速. 由于单片机自身管脚输出的高电平电压很小，不足以驱动电机进而带动整个小车运行，因此最适合小车驱动的是运用电机驱动芯片来完成，我们采用的是电机驱动芯片LG9110.2.2 路况检测模块该模块使用红外探测法. 由于黑线和白纸对光线的反射系数不同，故可根据接收到反射光的强弱来判断路面情况和前方是否存在障碍物. 红外发射管发射红外信号，经路面反射后传给红外接收管进行判断处理. 上电后，红外发射管导通，向地面以及前方发射红外信号，当遇到白色路面时，红外信号经白色路面进行漫反射，这时红外接收探头刚好接收到红外信号，探头导通，将低电平送给单片机进行判断处理.2.3 智能防撞报警模块智能小车能够自动识别前方的障碍物，如果有障碍物则调节小车的运动轨迹来避开障碍物，同时在遇到障碍物时，能够报警提示.2.4 寻迹模块所谓寻迹，就是在一条有弯曲黑线的白纸跑道上，利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点来改变小车的运行轨迹. 小车在行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，而当红外光遇到黑色地面时，不产生反射. 如果小车右边稍微跑出黑色跑道，发出的红外光就会遇到白色地面而产生漫反射，这时旁边的黑色接收探头接收到反射信号后会导通. 探头接收到红外信号，会产生一个低电平，送给单片机处理，使小车进行左转操作；同理，当小车左边跑出黑线时，左侧探头识别之后给小车低电平，提示小车右转，这样就完成了小车的自动寻迹功能.3 系统软件设计在系统软件设计时，我们将所有的模块程序嵌入到单片机中，这种嵌入式设计主要是为了便于控制，且不占用CPU 资源，因为寻迹模块以及避障模块等都同时用到了实时检测扫描，这样不仅占CPU，而且多个程序同时运行还会产生冲突. 系统程序设计流程图如图2 所示.软件设计主要子模块介绍：(1) 红外解码的实现红外解码是实现小车的自动寻迹功能的前提条件，因此单片机的红外解码是贯穿整个程序设计的主线，在整个系统中起着重要作用.(2) 电机驱动从实际情况来说，在整个系统中，电机的驱动在小车运行中占据主导地位，是很重要的一部分，同时也是小车在接收到控制命令之后单片机的最终输出部分，是所有模块在执行控制命令时的外在表现.图2 系统程序设计流程(3) 小车寻迹寻迹的基本原理：黑白跑道对红外光的反射不同. 所以通过编写扫描单片机管脚值的程序，来实现相应功能. 小车寻迹模块的程序流程如图3 所示.(4) 小车防撞报警开启小车防撞功能时，主程序调用防撞报警子函数，当道路前方遇到障碍物时，小车内部的防撞函数将调用电机驱动子函数来调节小车的运行轨迹，避免小车撞击障碍物，同时报警提示.图3 寻迹程序流程图4 系统功能实现4.1 硬件作品(1) 对基于单片机控制的自动往返小汽车主要的STC89C52 核心主控模块、电机驱动模块、显示模块、避障模块进行组装，确保接线无误，完成实物的制作. 硬件作品如图4 所示.(2) 接通电源，整个小车处于启动状态，由于小车头部下方的红外探头未接收到自身发出的红外光，小车不运动，处于静止状态. 启动状态如图5 所示.图4 作品实物图5 小车启动状态(3) 在接通电源的状态下，将手放在左红外探头的下方，红外探头发出的红外光由于碰到手指发生漫反射而被探头接收，从而驱动电机驱动模块，左电机处于运行状态，左轮向前转动. 同理，右轮向前转动. 运动状态如图6 所示.图6 小车运动状态4.2 功能实现本系统实现的主要功能如下：(1)实现小汽车自动往返；(2)当小汽车偏离行驶轨道时，会及时转向，返回跑道；(3)当检测到障碍物时，能自动报警.STC89C52 芯片可以发挥数据处理与实时控制的功能，提高整个系统灵敏度. 当要驱动自动小车前进时，可以通过寻迹模块返回给单片机的信号，使单片机做出相应的控制判断，进而控制电机驱动模块，同时还需要进行PID 算法的测试，精准地控制自动小车在黑线上实现前进、后退和转向，从而实现小车自动往返.4.3 系统实现效果评价对系统功能进行了分析、拓展和延伸，其根本目的是为了实现小汽车的智能化. 通过系统调试，本设计可实现小汽车的自动寻迹和报警功能，且系统设计稳定. 实验结果与理论分析吻合较好，表明该设备在技术上有一定智能性和可靠性.5 总结本文采用的是以STC89C52 为核心的单片机，LG9110 为电机驱动芯片，利用传感器检测技术，结合硬件AD 画图及软件KEIL 的编译与烧录[5]，使单片机控制的小汽车能自动寻迹、防撞报警，从而实现小车的自动往返功能. 本设计最大的特色：无需有线或者无线遥控来控制小车的往返，只需要装上电源，其他功能都可以由单片机来实现，消除了一般玩具小车需无线或有线控制的弊端，是未来玩具小车发展的趋势；同时也可以推广至公交车，实现无人驾驶，降低安全事故的发生，既环保又安全，因此具有一定的应用价值.。
基于单片机的自动往返小车设计
目录第1章绪论1.1设计的主要内容及目标1.2选题目的及意义第2章总体方案设计与论证 (2)2.1 全面方案 (2)2.2 设计要点、实验难点 (2)2.3设计方案第3章算法的理论分析 (4)3.1 算法比较 (4)3.1.1 常规模糊控制法 (4)3.1.2 公式法 (4)3.2 方案实现 (5)第4章设计电路的分析 (7)4.1 单片机设置 (7)4.2 电光理论设置 (7)4.2.1 基本原理 (7)4.3 具体电路 (8)4.3.1 采样方式 (8)4.3.2 电机控制方法 (9)4.3.3电机驱动模块 (10)4.3.4黑线探测模块 (10)4.4 电路图 (10)4.5 显示屏 (11)4.6 语音芯片 (11)4.6.1 供电方案 (12)4.6.2 供电方式 (12)4.7 红外遥控及解码模块 (12)4.7.1 二进制信号的调制 (13)4.7.2 二进制的调解 (13)4.7.3 二进制信号的调码 (13)4.8 道路设置模块 (14)4.8.1轨道模块 (14)4.8.2防撞模块 (14)第5章软件系统设计 (14)5.1 软件系统的任务及总体流程 (15)5.2 扩展软件功能实现 (16)5.3 遥控解码 (16)5.4 驱动软件 (17)5.5 小车轨道设计 (17)5.6 防撞击与警报装置 (18)5.7 行车距离 (18)5.8 抗干扰设置 (19)第六章测试方法与数据 (19)6.1 系统仿真调试 (19)6.2 对于电机的调试 (19)第七章总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)基于单片机的自动往返小车摘要：改革开放以来，单片机的技术不断进步，他原来所具有的各种各样有效的端口和他原本具有的自带的技术功能，被整合到了一张芯片上。
所以单片机在所有的机器上具有重要的地位。
最常见的单片机AT89s51具有低功率的特效并且保持在一个较高水平上面适用于各种单片机，具有非常优秀的普适性。
基于51单片机的自动往返小车.
基于单片机的自动往返小车摘要本设计以一片单片机STC89C52 作为核心来控制自动往返小车，加以控制芯片L298N 和单片机联合控制小车的前进与后退。
路面的黑带检测使用反射式红外传感器，通过STC89C52 对输入的信号进行处理，以动态显示的形式通过一个四位的数码管显示即时里程，另外一个四位数码管动态显示小车行驶时间。
以红外传感器对路面黑线检测用，行驶距离使用霍尔元件进行检测。
关键词：光电检测霍尔检测动态显示L298N 控制电动机小组成员：李亚昊、陈国翠、成晓斌、丁玉娇黑带检测1.电机驱动调速模块采用L298N 来控制电机的正转和反转来实现小车的前进和后退。
加上单片机的程序PWM ，实现整车的加速与减速，精确小车的速度。
2.路面黑带检测模块黑带检测的原理是：红外光线照射到路面并反射，由于黑带和白纸的系数不同，可根据接的红外线的强弱判断是否到达黑带。
反射式的红外发射—接收器。
由于采用红外管代替普通可见光管，可以降低环境干扰。
3.电源选择双电源供电，将电动机驱动电源与单片机以及周边电路电源完全隔离，这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机驱动所造成的干扰彻底消除，提高了系统的稳定性。
4.控制单元模块用单片机控制用光电检测不同的信号，并经单片机对其处理，传送给L298 信号，使其控制电机的正转和反转，配合PWM 程序控制，来实现加速减速和刹车。
通过单片机内部定数器/计数器进行定时、计数，在用单片机串行输入/输出口进行显示控制。
此方案电路成熟、工作稳定、容易实现控制。
1. 光电检测部分：我们采用反射式光电检测电路对跑道上的黑线进行检测，并用两个遮光套管套住发光管和接收管以一定的角度紧贴跑道，这样可以消除外界光线的干扰,用LM358 电压比较器输出高低电平检测信号。
如图所示：2. STC89C52 单片机基本系统此系统以89C52 为核心，每检测到一个黑带由光电检测部分产生一个的脉冲，使单片机产生一个外部中断1，定义检测黑带数的变量加1，同时车轮每转一圈，霍尔元件输出一个脉冲，是安单片机产生一个外部中断0，定义圈数的变量加 1.通过P1.0和P1.1控制L298来控制电机的正转与反转及刹车。
基于单片机 的自动往返小车的设计-精品
目录摘要 (2)第一章MCS-8031单片机及其外围电路 (3)一．MCS-8031引脚及功能简介 (3)二．时钟电路 (5)三．复位及复位电路 (6)四．8031片外ROM连接 (7)第二章数码管显示里程方案设计 (8)一．检测电路方案选择 (8)二．数码管显示电路 (9)第三章直流调速方案讨论 (11)一．确定调速方案 (11)二．直流调速的实现 (12)第四章程序 (15)程序1小车电机调速程序 (15)程序2里程显示程序 (19)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)摘要本设计要完成自动往返行驶汽车，要求使用MCS-8031单片机，并且用七段数码管显示里程。
要求采用调压调速的方法，改变电机的速度和转向。
一并完成自动往返功能。
为了方便调速，本设计拟采用小型直流电动机，为了同时满足对电机转速大小和方向的调节，要选择合适的调节方式，本设计拟采用PWM脉宽调制的方法实现。
对于里程显示，要将小车的车轮转数转换成距离，再将其输入单片机，并由单片机处理输出，并用数码管显示出来。
最后根据所选用的硬件及芯片，设计电路并编程实现要求内容。
关键字：MCS-8031 霍尔传感器数码显示PWM脉宽调速第一章MCS-8031单片机及其外围电路一．MCS-8031引脚及功能简介8031是最常见的mcs51系列单片机，是inter公司早期的成熟的单片机产品，应用范围涉及到各行各业,下面介绍一下它的引脚图等资料。
（图1.1为8031引脚图）图1.11）8031引脚功能：Vcc:+5V电源电压。
Vss:电路接地端。
2）P0.0～P0.7:通道0，它是8位漏极开路的双向I/O通道，当扩展外部存贮器时，这也是低八位地址和数据总线，在编程校验期间，它输入和输出字节代码，通道0吸收/发出二个TTL负载。
3）P1.0～P1.7:通道1是8位拟双向I/O通道，在编程和校验时，它发出低8位地址，吸收/发出一个TTL负载。
4）P2.0～P2.7:通道2是8位拟双向I/O通道，当访问外部存贮器时，用作高8位地址总线。
基于51单片机的自动往返小车设计刘桐
参考文献......................................................................................................................20
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忻州师院计算机系本科学士学位论文
基于 51 单片机的自动往返小车设计
3 自动往返小车硬件设计............................................................................................7 3.1 总体设计..............................................................................................................7 3.2 3.3 4 信号检测模块...................................................................................................7 主控电路...........................................................................................................8
摘 要：自动往返小车，是一种以电子汽车技术为背景，包含小车控制、传感技 术、电子技术、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。主要组成模块有以下 几部分：路径识别、行驶时间控制及车速管制等模块组成。 该设计以 51 单片机为唯一主要控制模块，充分利用了自动检测技术、单片 机最小系统、模块电路，以及声光信号的管控、电机的驱动电路。通过 51 单片 机的仿真，通过实践调试与操作，实现小车在直线上的自动往返设计。综合应用 单片机技术、自动控制理论、检测技术等。使小车能在无人操作情况下，借助传 感器辨认路面环境，由单片机主控行进，完成初步的无人控制。 本设计以单片机为核心，附以外围电路，采用光电检测器进行检测信号实现 小车的自动加速、和循线运动。运用单片机的运算和处理能力来加速、减速、急 刹车、掉头、返回、显示行驶路程、行驶时间等智能控制系统。 关键词：51 单片机、检测技术、自动 Abstract ： Automatic car back and forth, it is a kind of electronic automotive technology as the background, containing the car control, sensor technology, electronic technology, computer, machinery, and other multi-disciplinary science and technology creative design. Main composition module has the following several parts: path identification, time control, speed control module, etc. With 51 single-chip microcomputer as the main control module for the design, make full use of the automatic detection technology, module circuit, single chip microcomputer minimum system, as well as the acousto-optic signal control, the motor drive circuit. By 51 MCU simulation, debugging and through practice operation, from design to realize automatic car on a straight line. Integrated application of single-chip computer technology, automatic control theory, detecting technology, etc. Can make the car in the case of unattended operation, with the aid of sensors to identify the road environment, by single-chip microcomputer control, complete preliminary without control. This design with the single chip processor as the core, attached to the peripheral circuit, adopting photoelectric detector for testing signal to achieve the automatic acceleration, and followed the movement of the car. Using single chip microcomputer operation and processing power to acceleration, deceleration, brakes, turn around, return, show the intelligent control system such as travel, travel time. Keywords：51 single-chip microcomputer, automatic detection technology