51单片机的小车避障电路实现
基于51单片机设计智能避障小车
单片机设计智能避障小车摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N 驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。
本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程序。
关键词：智能小车；51单片机；L298N；红外避障；寻迹行驶abstractUsing infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program.Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving一、绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
基于51单片机的避障小车设计
单片机原理及系统课程设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：基于单片机的避障小车设计1 引言本课程设计以AT89C51单片机为核心，完成了一辆利用超声波传感器来实现避障功能的小车，使小车对其运动方向受到的阻碍作出躲避动作。
本次设计主要研究小车的避障功能，当距离障碍物大于30cm时，小车前进；当距离障碍物小于20cm时，小车停止，舵机分别旋转到前、左、右三向，从而使超声波模块进行测距，并且小车采取相应的避障措施。
2 整体设计方案及原理2.1 总体设计方案本系统选用AT89C51单片机为主控机。
通过扩展必要的外围接口电路，实现对避障小车的设计，具体设计如下：(1)由于小车要进行测距，为了得到较好的避障效果和较精确的距离信息，经综合分析后，决定采用超声波模块进行非接触型测距。
避障小车与障碍物之间的实际距离通过数码管进行显示。
(2)避障小车采用差速方式控制行进方向，通过四个直流电机控制四轮旋转，并采用L298N双H桥直流电机驱动芯片控制直流电机正反转。
(3)超声波模块分别检测前方、左侧及右侧与障碍物之间的距离，因此需要采用舵机进行旋转完成超声波模块三向测距。
2.2 系统组成框图系统模块图如图1所示。
51单片机驱动模块直流电机超声波、舵机组合测距数码管显示图1 系统模块图3 硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元；驱动部分：采用L298N双H桥直流电机驱动模块；测距避障部分：采用US100超声波传感器模块；此外，还采用SG90舵机，实现超声波模块方向的变化。
该系统整体电路原理图如附图1所示。
3.1 电机驱动模块本次课程设计采用L298N双H桥直流电机驱动模块，采用SGS公司原装全新的L298N芯片，内部包含4通道逻辑驱动电路，可以直接驱动两路3-16V直流电机，并提供了5V输出接口（输入最低只要6V），可以给5V单片机电路系统供电（低纹波系数），是智能小车电机驱动的必备利器。
L298N芯片是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
基于51单片机的模块化智能小车(超声波避障)
基于51单片机的模块化智能小车（有图有真相）！L298N 电机驱动芯片L电机驱动模块背面STC89C52最小系统背面小车底盘（拆自玩具遥控工程车）！5线4相步进电机（512:1）超声波测距模块装配好51最小系统和电机驱动模块的小车步进电机+超声模块装上了步进电机和超声模块连接好线后的造型+步进电机驱动电路ULN2003大功告成！土豆网上传了视频，但程序没有好好写，导致跑起来很不爽，这是很久以前的一个视频链接：/programs/view/q0naSUSlV-Q/欢迎大家多多交流QQ769942445这是源代码：#include "reg51.h"#include "intrins.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned long#define Moto3 P0/* sbit Moto3_a=P0^0; //5线4相步进电机sbit Moto3_b=P0^1;sbit Moto3_c=P0^2;sbit Moto3_d=P0^3;*/sbit Moto1_l=P2^0; //左电机sbit Moto1_r=P2^1;sbit Moto2_l=P2^2; //右电机sbit Moto2_r=P2^3;sbit TX=P2^4;sbit RX=P2^5;bitflag,flager;ucharhehe,flag_front,flag_left,flag_right;uint time;ulong S;ucharabcd[4]={0x01,0x02,0x04,0x08}; //电机导通相序A-B-C-D uchardcba[4]={0x08,0x04,0x02,0x01}; //电机导通相序D-C-B-Avoid delay1(uchar x){ uchara,b;for(a=0;a<x;a++)for(b=0;b<100;b++);}void Moto3_left(){ uchari,j;for(j=0;j<80;j++){ for(i=0;i<4;i++){ Moto3=abcd[i];delay1(10);}}}void Moto3_right(){ uchari,j;for(j=0;j<80;j++){ for(i=0;i<4;i++){ Moto3=dcba[i];delay1(10);}}}void delay(uchar n) //延时n*1ms{uchara,b,c;for(c=n;c>0;c--)for(b=142;b>0;b--)for(a=2;a>0;a--);}void left(){ Moto1_l=1;Moto1_r=0;Moto2_l=0;Moto2_r=1;}void right(){ Moto1_l=0;Moto1_r=1;Moto2_l=1;Moto2_r=0;}void go(){ Moto1_l=0;Moto1_r=1;Moto2_l=0;Moto2_r=1;}void back(){ Moto1_l=1;Moto1_r=0;Moto2_l=1;Moto2_r=0;}void stop(){ Moto1_l=1;Moto1_r=1;Moto2_l=1;Moto2_r=1;}void TX_10us() //启动一次模块{ TX=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;}void count() //计算{ time=TH0*256+TL0;S=(time*1.7)/100; //距离单位：cmTH0=0x00;TL0=0x00;if(S>30||flag==1) //10cm以内有效{ flag=0;}else{ flager=1; //障碍标志}}void test(){ TX_10us();while(!RX); //当RX为零时等待TR0=1; //开启计数while(RX); //当RX为1计数并等待TR0=0; //关闭计数count();}void delayer(uint n){ uinta,b,c;for(c=n;c>0;c--)for(b=100;b>0;b--)for(a=500;a>0;a--);}voidinit(){ TMOD=0x01;TH0=0x00;TL0=0x00;ET0=1;EA=1;}main(){ init();while(1)flag_front=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_left=flager;flager=0;aa: Moto3_right();test();flag_front=flager;flager=0;Moto3_right();test();flag_right=flager;flager=0;hehe=flag_front+(flag_left<<1)+(flag_right<<2);switch(hehe){ case 0x01:back();delayer(3);right();delayer(3);break;case 0x02:right();delayer(1);break;case 0x03:right();delayer(2);break;case 0x04:left();delayer(1);break;case 0x05:left();delayer(2);break;case 0x07:back();delayer(3);right();delayer(3);break;default:break;}go();flag_front=0;flag_left=0;flag_right=0;test();flag_right=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_front=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_left=flager;flager=0;hehe=flag_front+(flag_left<<1)+(flag_right<<2);switch(hehe){ case 0x01:back();delayer(3);right();delayer(3);break;case 0x02:right();delayer(1);break;case 0x03:right();delayer(2);break;case 0x04:left();delayer(1);break;case 0x05:left();delayer(2);break;case 0x07:back();delayer(3);right();delayer(3);break;default:break;}go();flag_front=0;flag_left=0;flag_right=0;gotoaa;}}void time0()interrupt 1{ flag=1;}。
基于51单片机的避障小车程序
基于51单片机的避障小车程序程序中有我写的注释，看不懂程序的话，可以参考。
#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit IN1=P2^1;//左电机输入端1sbit IN2=P2^2;//左电机输入端2sbit IN3=P2^3;//右电机输入端1sbit IN4=P2^4;//右电机输入端2sbit ENA=P2^0;//右电机使能控制端sbit ENB=P2^5;//左电机使能控制端sbit TX=P1^0;//超声波发送控制端sbit RX=P1^1;//超声波接收控制端uint time=0,ERROR;//用于存放定时器时间值uint PWM1,PWM2,num1=0,num2=0;uint s=0;//用于存放距离的值uchar tt=0;void Delay20us()//@11.0592MHz 延时20us{unsigned char i;_nop_();_nop_();_nop_();i = 52;while (--i);}void forwardg()//前进函数{IN1=1;IN2=0;IN3=1;IN4=0;PWM1=15;PWM2=18;}void stopg()//停止函数{IN1=1;IN2=1;IN3=1;IN4=1;PWM1=0;PWM2=0;}void count()//测距函数{tt=200;if(tt==200)//20ms超声波发送一次{tt=0;TX=1;//超声波发送端Delay20us();//延时20usTX=0;//超声波发送端ERROR=50000;//while(RX==0&&ERROR>0)//判断是否有接收&&等待时常{ERROR--;//等待时长}if(RX==1)//超声波有接收RX=1{TR0=1;//开始计时while(RX&&!TF0);//接收完毕（RX=0）或者超出量程结束语句TR0=0;//停止计时if(TF0==1)//如果溢出（超出量程）{TF0=0;//置溢出标志位为0s=999;//直行控制}else{time=TH0*256+TL0;TH0=0;TL0=0;s=(time*1.7)/100;//距离计算公式}}else{s=999;}}}void time0init()//定时器0初始化{TMOD|=0x01;//设置定时器0为工作方式1TH0=0;TL0=0;//定时器赋初值}void time1init()//定时器1初始化{ET1=1;//开定时器中断TR1=1;//开定时器1中断TH1=0xFF;//定时器赋初值TL1=0xA3;TMOD|=0x10;//设置定时器1为工作方式1}void time1() interrupt 3//定时计数器1中断{TH1=0xFF;TL1=0xA3;//赋初值tt++;num1++;num2++;if(num1>=100) //PWM的周期为100*0.1=10ms num1=0;if(num2>=100)num2=0;if(num1<PWM1)ENA=1;//打开右电机使能控制端if(num2<PWM2)ENB=1;if(num1>=PWM1)ENA=0;//关闭右电机使能控制端if(num2>=PWM2)ENB=0;}void main(){time0init();time1init();EA=1;//开总中断while(1){count();//调用距离计算函数if(s>=6)//大于等于6厘米前进{forwardg();}else{stopg();}}}。
51单片机的小车避障电路实现(1)
a) 极端环境下的主动安全 : 如超出驾驶员反 映极限 ,车辆失稳等情况下实现自主安全控制 ,还 可应用在盲人用车上 ;
b) 规范道路条件下实现自适应巡航 ; c) 如果适当的降低成本 ,将小车避障技术应 用到玩具小车市场中 ,势必会引起玩具小车市场的 一次变革 。
下面是 L293B ,L298N , TL C7226 和 L M555 的 电路原理图 :
M achi ne B uil di ng & A utom ation , Oct 2005 , 34 ( 5) : 76～ 78
· 77 ·
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
The Achievement of the Vehicle Avoiding Obstacle’s
Circuit Based on Microcontroller 51 SUN Xian2an , CHEN Nan , WAN G Jin2xiang
( The Depart ment of Mechanical Engineering of Sout heast U niversity , J S Nanjing 210096 , China) Abstract :Inpacewith development of the automobile industry in our country , the automobiles’safety and intelligence become more and more important. Nowadays , the methods and experiments of auto drive have been studied in domes2 tic and international. The emergency lane2change maneuvers of vehicles may be handled throgh a process of disposing message by computer automatically ,as good as a driver. It takes the vehicles as the carrier to control objects and deal with the message at real time. When emergency situation appears , it replaces the driver to avoid manual mistakes. The text introduces a case of a model car avoiding the obstacle itself. The model can perceive the information of the front road by the wave so as to cruise and evade the obstacle. Key words :emergency lane2change maneuvers ; drive automatically ;t he obstacle avoidance circuit
51单片机小车循迹避障原理
51单片机小车循迹避障原理
51单片机小车循迹避障的原理主要包括以下步骤：
1. 传感器检测：小车通过安装的传感器检测路径和障碍物。
寻迹传感器利用黑色对光线的反射率小这个特点，当检测到黑线时，传感器上的开关指示灯会熄灭，输出的是高电平。
如果没有经过黑线，一直保持低电平。
红外传感器在有障碍物时灯会亮，所以有障碍物代表低电平，没有障碍物高电平。
2. 信息处理：51单片机接收并处理传感器的信号。
根据传感器的信号，单片机判断出小车是否偏离了预定路径，或者前方是否有障碍物。
3. 电机控制：根据信息处理的结果，单片机控制电机转动。
例如，如果检测到小车偏离了预定路径，单片机将发送信号使电机转动，使小车回到正确的路径上。
如果检测到前方有障碍物，单片机将发送信号使电机停止转动，避免小车撞到障碍物。
4. 循环检测：小车在行进过程中不断重复上述步骤，确保能够持续地沿着预定路径行进并避开障碍物。
这就是51单片机小车循迹避障的基本原理。
实际的实现可能会更复杂，可能需要更多的传感器和控制逻辑来确保小车的稳定和安全运行。
基于51单片机的智能避障小车开发
L298N的详细资料驱动直流电机电机驱动电路；电机转速控制电路（PWM信号）主要采用L298N，通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可以对电机进行正反转。
驱动原理图L298电机驱动模块实物图我正在用L298N驱动我的小车的两个直流减速电机，其实它很好用，1和15和8引脚直接接地，4管脚VS接2.5到46的电压，它是用来驱动电机的，9引脚是用来接4.5到7V的电压的，它是用来驱动L298芯片的，记住，L298需要从外部接两个电压，一个是给电机的，另一个给L298芯片的6和11引脚是它的使能端，一个使能端控制一个电机，至于那个控制那个你自己焊接，你可以把它理解为总开关，只有当它们都是高电平的时候两个电机才有可能工作，5,7,10,12是298的信号输入端和单片机的IO口相连，2,3,13,14是输出端，输入5和7控制输出2和3, 输入的10,12控制输出的13,14L298N型驱动器的原理及应用L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。
是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。
L298N的恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N说明及应用L298是SGS公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部同样包含4通道逻辑驱动电路。
可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。
L298N芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。
L298N 可接受标准TTL逻辑电平信号V SS，V SS可接4．5～7 V电压。
4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为＋2．5～46 V。
输出电流可达2．5 A，可驱动电感性负载。
1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。
基于51单片机的循迹避障小车的设计
清华大学本科生毕业论文题目: 基于51单片机的循迹避障小车的设计专业班级：电子信息工程2012级02班学号：学生姓名：指导教师：论文完成日期: 年月郑重声明本人的毕业论文是在指导老师的指导下独立撰写并完成的。
毕业论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，如果有此现象发生，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任；并可通过网络接受公众的查询。
特此郑重声明。
毕业论文作者(签名)：年月日目录1 绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 课题研究的意义 (5)1.3 课题研究的主要内容 (6)2 系统方案确定及主要元件的选择 (7)2.1 系统方案确定 (7)2.2 主要模块的选择 (7)3 系统硬件部分设计 (11)3.1 主控器AT89C51 (11)3.2 复位电路 (13)3.3 时钟电路 (13)3.4 寻迹模块 (14)3.5 避障模块 (15)3.6 H桥电机驱动 (16)3.7 电源模块 (17)4 系统软件部分设计 (19)4.1 系统使用的软件简介 (19)4.2 软件调试平台 (19)4.3 系统程序流程设计 (21)5 系统仿真实现 (26)6 调试结果分析 (27)结束语 (28)附录 (29)附录1 元件清单 (29)附录2 程序代码 (29)参考文献 (33)致谢 (34)基于51单片机的循迹避障小车的设计专业：电子信息工程班级：**班作者：*** 指导老师：***摘要智能作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
本设计通过实时检测各个模块传感器的输入信号，利用红外对管检测黑线实现寻迹,通过光电传感器实现避障，采用存储空间较大的AT89C51作为主控制芯片，小车电机驱动采用L298N芯片，根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转，实现小车自动识别路线，能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。
智能小车红外避障实验
智能小车避 障原理图
提示说明
有可能会出现传感器感应不到障碍物的情况 是 因为传感器的灵敏度调得太高了。应该调低灵敏度， 这样才能检测到障碍物。因为灵敏度太高，微弱反 射的红外光都能被传感器识别，导致检测失败，应 该把传感器上的可调电阻参考上面调节说明调试。
调试注意事项
调试时不要对着强光，建议在室内调试，环境光线对 检测距离有比较大的影响，这是红外线本身原因，同板子 功能无关
智能小车红外障实验
51智能小车避障碍实现原理
1. 利用障碍物对光线的反射特点，当前面的有 障碍物时，传感器发射出去的红外光被大部分 反射回来。于是传感器输出低电平0，点亮L4、 L5灯。 2. 当前面中没有障碍物时，传感器在小车上方， 因为远距离物体反射后的信号很弱，反射回来 的红外光很少，达不到传感器动作的水平，所 以传感器输出1。 3. 我们只要用单片机判断传感器的输出端是0 或者是1，就能检测到障碍物，进行避障。
PWM调速在红外避障中的使用
电机不能时刻保持在全速运转的过程当中，必 需要可控制速度才能完成一些特定功能。比如本 实验“智能小车避障实验”，若小车速度过快， 传感器来不及反应做出方向的调整，小车会很容 易由于避障时转弯半径过大而碰撞到障碍物。 所以我们需要调节合适的小车运行速度，以 及合适的小车红外感应距离，来完成避障实验。
避障模块调试
由W1（W2）电位器，L4(L5)信号指示灯左(右)光 电传感器组成。 当L4信号灯没有接收到红外信号时不亮（输出高 电平1），当接到红外反馈信号后，指示灯亮起 （输出低电平0）。 W1左光电信号强度调节----顺时针调节电位器是 增加检测距离，反时针调节电位器时减少检测距 离。 W2右光电信号强度调节----顺时针调节电位器是 增加检测距离，反时针调节电位器时减少检测距 离（同W1一样）。
基于51单片机的自动避障小车的研究与设计
基于51单片机的自动避障小车的研究与设计徐永杰(西南林学院计算机与信息科学系，云南昆明650224)摘要：本文介绍了利用红外反射式传感器实现小车自动避障的设计与实现，能在有障碍物的情况下判断并自动躲避。
自动避障是基于自动避障小车（AAOV—auto-avoid obstacle -vehicle）的机器人系统。
实验中采用反射式红外传感器采集外界信号，红外反射式传感器采集后的信号经A/D转换器转换为数字信号，再由单片机对数字信号进行处理，控制电机，躲避障碍物。
系统控制核心采用AT89C51单片机,电机驱动芯片采用TA7267BP，利用三相电机来控制避障小车的转向，A/D转换器采用串行的TLC0831芯片，反射式传感器采用QRB1114型。
该技术可以应用于儿童智能玩具开发、隧道或管道检测，无人驾驶机动车、无人工厂、仓库、服务机器人等领域。
关键词：自动避障红外传感器单片机电路设计The research and design of AAOV-auto-avoid abstacle car whichbases on 51 single chipsYongjie Xu(Southwest Forestry University Computer And Information ScienceDepartment Kunming ,Yunnan 650224) [SUMMARY]This article introduces the design and execution of automatically avoiding obstacles by usage of the reflected infrared sensor on smsll cars.It makes the small cars judge and evade the obstacles automatically. Avoiding obstacles automatically is based on the AAOV-auto-avoid obstacle-vehicle of robot system.In the experiment,it adopts reflected infrared sensor to collect the external world signals which is transforms into number signals by the A/D conversion machine later then.After that,the single chip will handle these number signals and control current machine to avoid obstacles.The control core in system adops the AT89C2051 single chip;the current machine driving CMOS chip adops TA726TBP list,making use of 3-phasen current machine to control car’s direction;the A/D conversion machine adops series lines TLC0831CMOS chip;the reflecting type sensor adops QRB1114. This technology could serve to the development of children’s intelligent toys ,the examnation of tunnels and pipes, driverless mobile, robot factory, warehouse, service robot and etc.KEYWORD:AAOV-auto-avoid infraned sensor single chip Microcomputer，current design目录目录 (III)前言 (6)1 避障小车设计思路 (7)1.1设计思路 (7)1.2系统组成 (7)2 控制核心——单片机 (8)2.1单片机的发展历史 (8)2.2单片机的特点 (8)2.3单片机的应用领域 (9)2.3.1 单片机在智能仪表中的应用 (9)2.3.2 单片机在机电一体化中的应用 (9)2.4单片机外部晶振 (9)3 AT89C51单片机 (10)3.1主要性能参数 (10)3.2单片机选择 (10)4 传感器 (11)4.1传感器选择 (11)4.2红外反射式光电传感器特性与工作原理 (11)4.3两种反射式型号的传感器参数比较 (12)4.3.1 QRB1114型反射式传感器 (12)4.3.2 ST178型反射式传感器 (13)4.3.3 自制传感器测试数据及实物图片 (14)4.4具体设计与实现 (17)4.5QRB1114反射式红外传感器与A/D转换器连接电路 (17)5 模/数(A/D)转换器 (19)5.1A/D转换的主要性能指标 (19)5.1.1 分辨率 (19)5.1.2 转换时间 (19)5.1.3 量程 (19)5.1.4 精度 (19)5.2A/D转换的外围电路 (19)5.2.1 采样保持电路 (20)5.2.2 多路转换模拟开关 (20)5.2.3 三态门 (20)5.38位A/D转换器----ADC0809芯片 (20)5.3.1 ADC0809的主要特性 (21)5.3.2 ADC0809内部结构 (21)5.3.3 ADC0809引脚功能 (22)5.3.4 ADC0809的工作过程 (23)5.3.5 ADC0809与8051单片机模拟实验 (23)5.3.6 ADC0809与8051模拟实验程序 (24)5.4TLC0831八位串行A/D转换器 (25)5.4.1 TLC0831的特点 (25)5.4.2 TLC0831引脚功能 (25)5.4.3 TLC0831电气特性 (26)5.4.4 功能方框图及功能说明 (26)5.5TLC0831与8051单片机模拟实验 (27)5.5.1 TLC0851与8051模拟实验电路图 (27)5.5.2 TLC0851与8051模拟实验程序 (28)6 单片机驱动直流小电机 (30)6.1电机驱动电路器件 (30)6.2驱动电路的基本功能 (30)6.3H桥式电路原理 (30)6.4驱动芯片比较 (31)6.4.1 电机驱动芯片 L298 (31)6.4.2 电机驱动专用芯片TA7267BP (32)6.5驱动芯片选择 (34)6.6TA7267BP驱动芯片与AT89C51单片机连接电路 (35)7 单片机控制避障小车方向 (36)7.1步进电机控制系统及各部分功能 (36)7.2步进电机 (37)7.3单片机控制步进电机接口电路 (37)8 避障小车的动力——微型电机 (39)8.1三种类型的电机比较 (39)8.2电机选择 (39)9 电路图及电机驱动程序和万向轮驱动程序 (41)9.1电路全图 (41)9.2程序选择 (41)9.3程序流程图 (41)9.4程序清单 (42)10 结论 (44)参考文献 (45)指导教师简介 ........................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机智能巡线避障小车毕业论文
基于51单片机智能巡线避障小车1系统方案确定及主要元件的选择1.1 系统方案确定本次设计的智能小车实现的基本功能如下：❖实时检测路径，并按照指定路线行驶；❖实时检测障碍物，并躲过继续行驶；❖实时显示当前速度，并显示在lcd1602上为此以AT89C52为主控芯片，主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等，系统框图如图2.3所示。
通过寻迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU，通过主控的处理，来控制电机的运转，从而实现寻迹与避障，达到智能行驶。
且本设计添加了声控效果，通过声音传感器来对小车发出指令，让其行驶与停止。
为了能够更好地完成本次设计任务，我们采用三轮车，其前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用，并通过软件程序控制，与硬件架构相结合，从而实线自动寻迹、避障的功能。
1.2 主要元件的选择1.2.1 主控器按照题目要求，控制器主要用于控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理，并将处理信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现电机的前进和后退，保证在允许范围内实线寻迹避障。
方案一：可以采用ARM为系统的控制器，优点是该系统功能强大，片上外设集成度搞密度高，提高了稳定性，系统的处理速度也很高，适合作为大规模实时系统的控制核心。
而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高。
若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。
方案二：使用51单片机作为整个智能车系统的核心。
用其控制智能小车，既可以实现预期的性能指标，又能很好的操作改善小车的运行环境，且简单易上手。
对于我们的控制系统，核心主要在于如何实现小车的自动控制，对于这点，单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷，单片机足以应对我们设计需求[5]。
51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，且价格低廉。
避障小车
智能小车——避障摘要：本文介绍了一种基于51单片机的小车避障系统。
该系统采用5个高灵敏度的单端反射式红外光电对管和红外传感器以及霍尔传感器来实现小车的寻迹、避障和测距的功能。
并利用单片机产生PWM波，通过控制电机驱动芯片L298N去控制小车速度。
测试结果表明，该系统能够平稳跟踪给定的路径，并绕过障碍物，在液晶上可以显示出小车走过的路程。
关键词：智能小车、寻迹、避障、测距、脉冲宽度调制Abstract:this paper introduces a method based on 51 MCU car tracing, obstacle avoidance, distance measuring system. This system uses five high-sensitivity one-port reflex of tube and infrared electricity infrared sensor and hall sensors to realize the car tracing, obstacle-avoiding and result of the function. And by using single-chip microcomputer control PWM waves generated by motor drive chip L298N to control vehicle speed. Test results show that the system can smooth tracking given path and around obstructions, in liquid crystal can show the distance of the car.Keywords:intelligent car, tracing, obstacle avoidance, ranging, pulse width modulation一．总体方案：整个电路系统分为检测、控制、驱动、显示四个模块。
《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告
《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告技术报告：基于51单片机的红外避障自动车的实现引言红外避障技术在自动车领域中具有重要的应用潜力。
本报告旨在介绍一种基于51单片机的红外避障自动车的实现方法。
该自动车能够通过红外遥感技术检测周围环境并避开障碍物，实现自主导航功能。
一、系统硬件设计1.硬件平台选择本系统主要采用51单片机作为主控制器，因其资源丰富、易于编程和低成本等特点。
另外，还需要模块包括红外传感器模块和马达驱动模块。
2.红外传感器模块设计红外传感器模块通过红外发射管和接收管组成。
发射管发出红外光，在遇到障碍物时，被障碍物反射回的红外光通过接收管被接收到。
根据接收到的光线强度和反射时间，可以确定是否有障碍物存在。
3.马达驱动模块设计马达驱动模块通过电路连接到51单片机输出口，用于控制电机的转动。
当检测到有障碍物存在时，系统会发送信号给马达驱动模块，从而控制车辆停止或改变方向。
二、系统软件设计1.硬件初始化在程序的开始部分，需要对51单片机和各个硬件模块进行初始化，包括设置引脚的输入输出方式、红外传感器和马达的初始化等。
2.红外传感器数据采集与处理通过相关的接口和程序代码，可以实现对红外传感器的数据采集和处理。
利用红外传感器模块发射红外光，并通过接收模块接收到反射的光线信号。
通过采集到的信号强度和反射时间，可以判断是否有障碍物存在。
3.障碍物检测与避障根据红外传感器采集到的数据，判断是否有障碍物存在。
如果有障碍物，则需要控制车辆停止或改变方向来避开障碍物。
通过控制马达驱动模块，可以实时改变车辆的行驶方向。
4.车辆导航控制车辆导航控制部分主要是根据红外传感器采集到的数据和障碍物检测结果，实时控制车辆的行驶方向。
通过对数据的处理和逻辑判断，可以决定车辆的下一步行动，例如前进、后退、左转或右转等。
三、实验结果与讨论在实验中，我们成功实现了基于51单片机的红外避障自动车的功能。
通过红外传感器模块，我们可以有效地检测到周围的障碍物，并及时避开，实现了自主导航。
基于STC89C51单片机的智能超声波避障小车讲解
基于STC89C52单片机的智能超声波避障小车参赛人员：周志强王俊朱纪伟聂孟杰班级：2012级自动化3班日期：2015年3月一、方案概述本小车使用一台 AT89C52 单片机作为主控芯片，它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离，并且用液晶显示器实时的显示出来，在小车与障碍物的距离小于安全距离（40cm ） 时，小车上蜂鸣器会发出警报声，并且后退并拐弯，同时通过LCD1602显示器显示出小车与障碍物之间的距离，精确到0.1cm. 在避开障碍物后，小车会沿直线前进。
本系统设计的简易智能小车分为几个模块：单片机控制系统、LCD1602显示器.超声波路面检测系统、前进、 转弯控制电机以及方向指示灯系统。
它们之间的相互关系如下图所示。
智能小车简要原理框架图二﹑总体电路原理图超声波模块三、主要模块基本原理（1）超声波模块超声波时序图以上时序图表明你只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。
一旦检测到回波信号则输出回响信号。
回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。
由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。
公式：距离=高电平时间*声速（340M/S）/2。
(2)液晶显示模块如上图所示，整个液晶屏采用标准的16 脚接口，其中GND 为电源地，VCC 接5V正电源，VEE 为液晶显示屏对比度调整端，通过一个可调电阻接地，可调电阻调到最大时对比度最弱，可调电阻调到零时对比度最高。
RS 为寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS 和RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS 为低电平RW 为高电平时可以读忙信号，当RS 为高电平RW为低电平时可以写入数据。
E 端为使能端，当E 端由低电平跳变成高电平时，液晶屏执行命令。
DB0——DB7 为8 位双向数据线。
四、流程图及源代码主函数流程图源程序#include <at89x51.h>#include <intrins.h>#include "LCD1602display.h"#define TX P2_1#define RX P2_0sbit DU = P2^6;sbit WE = P2^7;#define Forward_L_DATA 180//当前进不能走直线的时候，请调节这两个参数，理想的时候是100,100，最大256，最小0。
基于51单片机的自动避障感光小车
题目：基于51单片机的自动避障感光小车学院：物理与电子科学学院基于51单片机的自动避障感光小车摘要: 51单片机是一种功能相当强大的八位单片机，更重要的是它非常容易操作，因此目前它被人们广泛使用。
本设计是基于51单片机的控制并运用超声波传感器来检测路面障碍物，通过PWM技术来控制后面两轮的速度以实现转弯避障，此小车利用白炽灯作为目标光源，利用光敏电阻罗盘来确定光源的方向，最后到达目标位置。
小车运用80C51来控制小车的自动行进方向，自动避障和自动停车。
小车的驱动电路主要依靠L298N完成。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
关键字：单片机；超声波传感器；80C51；L298N目录1 引言 (1)2 方案设计与论证 (1)2.1 主控系统 (1)2.2 电机驱动模块 (2)2.3 电源模块 (3)2.4 避障模块 (3)2.5 感光模块 (3)2.6 自动停车模块 (4)3 硬件设计 (4)3.1 总体设计 (4)3.2 驱动电路 (5)3.3 超声波避障模块 (5)3.4 光敏电阻感光模块 (5)3.5 停车模块 (6)4 软件设计 (6)4.1主程序流程图 (6)4.2 避障功能设计 (7)4.3感光功能设计 (11)5 系统的仿真与调试 (14)5.1概述 (14)5.2避障功能的仿真 (16)5.3感光模块的仿真 (17)6 总结 (19)参考文献 (20)致谢 (22)附录A 源程序清单 (23)附录B 电路硬件仿真图 (27)1 引言在科学探险和现实救助中经常会遇到一些人类无法到达的危险地域的探测，这时就需要机器人为我们获取一些数据及情报。
这就需要机器人可以自动定位探测目标向探测目标自动行进并能通过传感器了解周围环境以及自身状态。
在复杂的地形中，机器人的自动避障与自动导航是必须要求的，所以自动避障技术以及自动导航就由此发展起来了。
我的智能小车就是基于这一技术设计出来的。
智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的综合系统, 它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体[1]。
51避障小车
return;
}
void ControlCar(unsigned char ConType) //定义电机控制子程序
{
M1A=0; //将M1电机A端初始化为0
M1B=0; //将M1电机B端初始化为0
M2A=0; //将M2电机A端初始化为0
M2B=0; //将M2电机B端初始化为0
switch(ConType) //判断用户设定电机形式
{
case 1: //前进//判断用户是否选择形式1
{ M1A=1; //M1电机正转
M2A=1; //M2电机正转
break;
}
case 2: //后退//判断用户是否选择形式2
{ M1B=1; //M1电机反转
M2B=1; //M2电机反转
break;
}
case 3: //左转//判断用户是否选择形式3
{ M1B=1; //M1电机反转
M2A=1; //M2电机正转
break;
}
case 4: //右转//判断用户是否选择形式4
{ M1A=1; //M1电机正转
M2B=1; //M2电机反转
break;
}
case 8: //停止//判断用户是否选择ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ式8
sbit FontIR=P3^7; //定义前方正前方红外探头端口
sbit M1A=P0^0; //定义左侧电机驱动A端
sbit M1B=P0^1; //定义左侧电机驱动B端
sbit M2A=P0^2; //定义右侧电机驱动A端
sbit M2B=P0^3; //定义右侧电机驱动B端
sbit B1=P0^4; //定义语音识识别传感器端口
基于51单片机小车的循迹避障系统
毕业论文（设计）题目：基于51单片机的小车循迹避障系统学院：电气工程学院学号：姓名：专业年级：指导老师：基于51单片机的小车循迹避障系统专业：电子信息工程姓名：指导教师：摘要随着社会的发展，智能化越来越受到人们的关注。
本设计通过模拟汽车的自动行驶及避障功能，来实现智能化。
在此设计中，用STC89C52单片机作为主控芯片，处理接收到的各种信号，并作出相应的反馈；用红外对管来进行黑线检测，从而达到循迹的目的；用超声波传感器来感知障碍物，实现避障功能；用L298N芯片来进行驱动，通过编写的程序，保证了电机的左右转动，从而达到小车设计时预定的目标。
在本小车的设计中，有着严格的设计过程，采用了模块结构框图设计、程序流程图设计、程序设计以及电路图设计等多个设计步骤。
这样就可以保证在设计过程中的严密性，不会因为单一设计体系而使整个系统功能出现错误。
由于小车在设计过程中，采用了模块化的设计思路，所以在进行调试时非常方便。
我们可以分别对每一个功能部分来进行调试，驱动部分调试时，只要给电机向前或者向后的信号，就可以调试出其功能。
循迹部分调试时，只要通过检测到黑线，判断是否沿黑线行驶，即可以调试出。
在进行避障调试中，我们可以把障碍物放在小车前方，然后看小车两个轮子的转向。
这种模块化的设计思想不仅简化了设计过程，而且对我们以后的设计也会有一定启发。
关键词智能化，单片机，红外对管，超声波传感器ABSTRACTAlong with the development of society, more and more intelligent attention. This design by simulating a car driving and automatic obstacle avoidance, to achieve intelligent. In this design, with STC89C52 SCM as the master chip, processing various signals received, and make corresponding feedback; using Infrared to tube to detect the black line, so as to achieve the purpose of tracking; using ultrasonic sensors to perceive obstacles thing to realize obstacle avoidance function; using L298N chip to be driven by written procedures to ensure that the motor is rotating around to achieve the desired goal when designing the car.In car design, a rigorous design process, using a block diagram of the module design, program flowchart design, programming and multiple design steps Schematic design. This ensures that the design process rigor, the error does not occur because of a single design system and make the entire system functions.As the car in the design process, using a modular design concept, so very convenient during debugging. We were part of each function for debugging, debugging driving part, as long as the motor forward or backward signal, you can debug the functionality. When debugging tracking part, simply by detecting the black line, to determine whether the black line running along, that you can debug a. Avoidance during commissioning, we can put an obstacle in front of the car, and then look at the car two steering wheels. This modular design not only simplifies the design, but also for our future designs also have some inspiration.Key Words : Intelligent，SCM，Infrared to tube，Ultrasonic sensors目录第1章绪论 (1)1.1 智能小车的研究意义 (1)1.2 智能小车的现状 (1)1.3 论文研究内容与主要结构 (2)第2章方案选型 (3)2.1车体设计 (3)2.2 电机驱动选择 (3)2.3 PWM调速技术 (4)2.4 循迹模块技术 (5)2.5 避障模块技术 (7)2.6 控制系统模块 (8)2.7 电源选择 (9)第3章硬件电路设计 (10)3.1总体设计 (10)3.2电源电路设计 (10)3.3驱动电路设计 (11)3.4 循迹部分电路 (13)3.5 避障部分电路 (14)3.4主控电路设计 (16)第4章程序设计 (17)4.1主程序设计概述 (17)4.2主程序流程图 (17)4.3 驱动程序流程图 (18)4.4 循迹程序流程图 (18)4.5 避障程序流程图 (19)第5章制作安装与调试 (20)5.1 小车的安装 (20)5.2小车运动模式调试 (20)5.3小车循迹调试 (21)5.4小车避障调试 (23)5.3小车的功能 (24)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第1章绪论1.1 智能小车的研究意义随着社会的发展，科技的发展日新月异。
基于51单片机设计智能避障小车
单片机设计智能避障小车摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。
其中小车驱动由L298N驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。
本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程序。
关键词：智能小车；51单片机；L298N；红外避障；寻迹行驶abstractUsing infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program.Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving一、绪论1.1智能小车的意义和作用自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。