超声波避障小车设计本科毕业设计
毕业设计（论文）-基于AT89S52单片机的超声波避障智能小车设计
本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的超声波测距智能小车避障设计姓名：学号：专业：10电子信息工程院系：电子通信工程学院指导老师：职称学位：讲师/硕士完成时间：2014年5月11日安徽新华学院2014届本科毕业论文（设计）教务处制安徽新华学院本科毕业论文（设计）独创承诺书本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。
毕业论文（设计）作者签名：日期：2014年5月16日基于单片机的超声波测距智能小车避障设计摘要本论文主要是基于单片机的超声波测距智能避障小车的研究，其用在行车过程中智能控制车距、车速、行驶方向，避免小车与障碍物碰撞。
本设计的超声波测距系统的确定条件是超声波在空气中的传播速度，采取发射超声波和反射波时间上的差计算距离，用以作为单片机做出判断并发出相应指令的判断信号源。
在研究超声波测距原理的基础上，本文完成了基于单片机超声波测距系统的设计，主要包括单片机最小系统、超声波测距系统和电机驱动控制电路。
设计中，单片机最小系统是为整个系统提供基础运行服务，超声波测距系统在单片机的控制下，发射并接收超声波，为单片机提供外部中断信号源，从而为单片机作出判断提供依据，驱动系统则是在单片机做出判断后给予其相应的指令代码，来控制驱动系统的运行；最终达到智能避障的目的。
该系统各个模块都能正常实现预期的功能，而且保证小车在行驶过程中的安全系数，同时实现了超声波在智能控制车距车速方面的应用。
设计完成并实现后分析，该智能小车的电路结构非常之简单，调试方便，设计方案正确、可行，各项指标稳定、可靠。
关键词：单片机；超声波；测距；避障；Design of super living wave range of intelligent obstacleavoidance car based on single chip microcomputerAbstractThis thesis is mainly based on single chip ultrasonic ranging intelligent obstacle avoidance car research, its use in the process of traffic intelligent control vehicles driving distance, speed and direction, to avoid the car collisions with obstacles.The determination of the design of ultrasonic ranging system on condition that the ultrasonic velocity in air, take on the side of launch ultrasonic wave and reflected wave time difference computing distance, used to make judgments as a single chip microcomputer and a corresponding instruction judgment signal source.Based on the study of the ultrasonic ranging principle, this paper completed the design of the ultrasonic ranging system based on single chip microcomputer, including single chip microcomputer minimum system, ultrasonic ranging system and motor drive control circuit.In the design of single chip microcomputer minimum system is to provide basic operation service for the whole system, the ultrasonic ranging system under the control of the MCU, transmit and receive ultrasonic, provide external interrupt signal source for SCM, so as to provide basis for the MCU to judge, the drive system is the single chip microcomputer after the judge to give its corresponding instruction code, to control the operation of the drive system.Ultimately achieve the goal of intelligent obstacle avoidance.Every module of the system can realize the expected function normally, and guarantee the safety factor in the process of the car on the road, at the same time realize the ultrasonic application in intelligent control vehicles is apart from the speed.Designed and implemented after analyzing the smart car circuit structure is simple, convenient debugging, the design scheme is correct and feasible, and the indicators is stable, reliable.Key words: single chip microcomputer; Ultrasound; Range; Obstacle avoidance;目录1 绪论 (1)1.1 背景及意义 (1)1.2 研究内容 (1)1.3 设计思路及各模块功能 (2)1.4 超声波测距的应用前景及一些场合 (2)2 小车硬件设计 (3)2.1 硬件总体设计 (3)2.2 单片机硬件电路设计 (3)2.2.1 单片机选择注意事项 (4)2.2.2 STC89C52双列直插式引脚分布 (4)2.2.3 单片机引脚及原理图设计 (4)2.3 超声波测距系统 (6)2.3.1 超声波测距原理 (6)2.3.2 超声波速度计算方式 (6)2.3.3 超声波发射电路 (6)2.3.4 超声波接收电路 (7)2.4 电机驱动控制电路 (8)2.4.1 L298N内部电路图及引脚 (8)2.4.2 驱动系统电路设计 (9)2.5小车整体硬件连接框图设计 (10)3 小车软件设计 (11)3.1软件总体设计 (11)3.2软件设计模块设计 (12)3.2.1 主程序执行设计 (12)3.2.2 子程序功能设计 (13)3.3 软件调试及功能实现 (13)4 系统调试 (14)4.1调试步骤 (14)4.2调试单个模块 (14)4.2.1 L298N驱动模块检测调试 (14)4.2.2 超声波测距模块调试检测 (14)4.3整体调试总结 (14)5 所得结论及展望 (16)5.1论文所得结论及总结 (16)5.2超声波测距应用的展望 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1 绪论智能在今天的社会中、生活中均已得到了普遍的应用和普及，可以说已经是遍地都是了，智能是以后发展的必然方向，它完全遵照预先设定的程序和模式在预设和特定的环境里自动智能化的执行指令和运作，不需要人一直呆在某处进行管理操作，就可以完成预期所要目的以及目标。
超声波蔽障小车设计方案
超声波蔽障小车设计方案一、系统总体方案选择与说明1.系统总体方案选择该毕业设计是利用MCS-51单片机部的定时／计数器、中断系统、和LED显示器等部件，设计的一个单片机控制系统。
超声波传感器的信号在单片机运算后对电机驱动模块进行控制电平输出，从而对电机的转向控制2. 说明（1）系统由STC89C52、按键、电容、电阻等部分构成，能实现时间的脉冲等功能。
对超声波传感器发送40KHZ的脉冲。
（2）回波计时用于计算超声波接受端子从发送出脉冲到遇到障碍物返回后的时间（3）中断：中断技术在单片系统中有着十分重要的作用，它不仅可以提高单片机CPU的效率，也可以对突发事件处理。
所谓中断就是当CPU正在执行程序A时，发生了另一个急需处理的事件B，这是CPU暂停当前执行的程序A，立即转去执行处理事件B的程序，处理完事件B后，再返回到程序A继续执行，这个过程被叫做中断。
关于中断的概念有下列几个名词：（1）程序A称为主程序，（2）处理事件B的程序称为中断服务程序，（3）主程序中转向中断服务程序的地方称为断点，（4）引起中断的原因即事件B称为中断源，（5）转去执行中断服务程序称为中断响应。
关于中断的概念可以打个如下的比喻。
领导（CPU）在自己的房间办公（执行主程序），下属（外设）有问题打来请示（中断源），领导停下正在进行的工作，通过给下属做指示（执行中断服务程序），指示完后，领导挂断，继续做自己的工作（返回主程序继续执行）。
二、系统结构框图与工作原理1. 系统结构框图小车整体结构，双轮驱动，前轮靠万向轮方便转向2.工作原理蔽障功能是利用单片机部的定时器\计数器和外部中断来实现的，它的处理过程如下：首先设定单片机部的一个定时器\计数器工作于定时方式，然后通过某个P口发送40KHZ，经过一级放大后接超声波发送端，不断的向车前方发送超声波，超声波在空气中的速度就是声音的速度340M/S，当车行驶到前方障碍物预计距离时，接收端子收到同等频率的信号脉冲，再经过一级整形放大后送回外部中断0，P3.2，单片机在部计算和预设值做对比，进行对电机驱动控制，从而实现蔽障功能。
智能超声波避障小车
智能超声波避障小车智能超声波避障小车姓名：班级：学号：目录摘要 (3)一、总体方案概述 (3)二、总体电路原理图 (3)三、各模块功能介绍 (4)（一）、超声波测距模块 (4)（二）、步进电机控制模块 (5)（三）、单片机控制模块 (6)四、系统软件设计 (6)五、应用前景 (7)六、参考文献 (8)摘要：现今发达的交通在给人们带来便捷的同时也带来了许多的交通事故。
发生交通事故的因素有很多。
当然，如果我们的汽车能够更加智能，就是说事先能预测并显示前面障碍物离车的距离，当障碍物距离很近时汽车会自动采取一些措施避开障碍物，这样就能够在很大程度上避免这些事故的发生。
在本论文中，我们将会看到能够实现这一功能的智能小车。
关键字：超声波、测量、避障、单片机一、总体方案概述本小车使用一台AT89S51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，并且用数码管实时的显示出来，在小车与障碍物的距离小于安全距离（用软件设定）时，小车会发出“在距您车前方x（数码显示的实时距离）米的地方有一障碍物，请您注意避让”的语音提示，并且拐弯，以避开障碍物，同时会点亮相应侧边的发光二极管作为提示信号。
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、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1所示。
图1：智能小车简二、总体电路原理图三、各模块功能介绍（一）、超声波测距模块首先利用单片机输出一个40kHz的触发信号，把触发信号通过TRIG管脚输入到超声波测距模块，再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时单片机通过软件开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物返回，超声波测距模块的接收器收到反射波后通过产生一个回应信号并通过ECHO脚反馈给单片机，此时单片机就立即停止计时。
时序图如图1所示。
由于超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离，即：S=VT/2，通过单片机来算出距离。
基于51单片机的超声波避障小车设计-毕业论文
基于51单片机的超声波避障小车设计-毕业论文内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于单片机的超声波避障小车设计学生姓名:祝伟泰学号:1267112115 专业:测控技术与仪器班级:测控2012-1指导教师:燕芳副教授内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)基于单片机的超声波避障小车设计摘要随着科学技术的飞速发展，人们对智能汽车的研究有增无已，智能车已然成为以后科学技术发展的新思路和新方向。
智能车可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的操控，可应用于路面检测，科学勘探，智能温度测量等。
本设计中制作的智能小车(又称轮式机器人)是本人在综合应用了本科所学的专业知识后设计出的一台智能小车，它具有超声波测距，自动避障，同步测速等功能。
虽然超声波避障小车只是智能车领域中的冰山一角，但是它却也是智能车中一个典型的代表。
麻雀虽小五脏俱全，本次设计的超声波避障小车，用STC15单片机作为核心控制器，设计出一种可以自动避障，并能同步实现速度和距离的测量以及显示的智能小车。
避障和测距通过超声波测距模块实现，并加入光电码盘测速模块从而实现测速功能，小车驱动由L298N驱动电路完成,数据的显示用LCD1602实现。
关键词:STC15单片机;超声波;避障;测速I内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)Ultrasonic obstacle avoidance car design basedon Micro Computer UnitAbstractWith the development of science and technology, People have increased the research of smart car.Smart car has become the new way of thinking and a new direction for after the development of science and technology . Smart cars can be according to the preset mode automatically in an environment of operation, without the need of human control, can be applied to road testing, scientific exploration, intelligent temperature measurement, etc.This paper discusses the intelligent car (also known as wheeled robot) is I after summarized the major undergraduate course design a smart car, it has the ultrasonic distance measurement, automatic obstacle avoidance, synchronous speed, and other functions. Although ultrasonic obstacle avoidance car is just the tip of the iceberg in the field of smart car, but it is also a typical representative in intelligent vehicles. The sparrow is small all-sided, the design of ultrasonic obstacle avoidance car, use STC51 single-chip microcomputer as the core controller, design a kind of can automatic obstacleavoidance, and can realize the speed and distance measurement simultaneously and the smart car show. Obstacle avoidance and the distance by ultrasonic ranging module, and add light code disc speed measuring module and function of speed of the car drive by L298N drive circuit is completed, through LCD1602 display of measured data.Keywords: STC15;Ultrasonic sensors; avoidance; speedII内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)目录摘要 (I)Abstract (II)1.1课题研究背景和意义 (1)1.2智能汽车的发展概述 (1)1.3 课题研究技术要求与主要内容 ....................................... 2 第二章总体方案设计 (4)2.1总体方案设计 (4)2.1.1具体设计思路 .................................................52.2系统各模块的设计方案 (6)2.2.1控制核心模块的选择方案论证 ...................................62.2.2主电路板的方案论证 ...........................................67 2.2.3测距避障传感器的方案论证 .....................................2.2.4 测速模块的选择方案论证 ......................................89 2.2.5电机驱动选择方案论证 .........................................2.2.6 显示装置的选型方案论证 ......................................92.3 本章小结 ........................................................11 第三章硬件电路设计 (11)3.1 STC15单片机简介 .................................................123.1.1 引脚说明 ...................................................123.1.2 特别管脚说明 ...............................................133.1.3 中断说明 ...................................................133.2 时钟电路和复位电路 (14)3.3电源电路部分 .....................................................143.4超声波传感器 .....................................................143.4.1 超声波测距的物理性质 .......................................153.4.2 超声波测距的原理 ...........................................153.4.3超声波测距过程分析 ..........................................163.5 电机驱动电路 ....................................................17III内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)3.5.1 电机驱动电路分析 ...........................................183.5.2 PWMD调速分析 ...............................................193.6 LCD1602显示电路设计 .............................................193.6.1 LCD1602显示 ................................................193.6.2 LCD1602引脚功能说明 ........................................203.6.3 1602LCD的指令说明及时序: (20)3.7 光电测速模块 (22)3.8 报警电路设计 ..................................................... 23 第四章软件设计部分 (24)4.1 主程序的设计 (24)4.2 超声波测距程序设计 (25)4.3 避障程序设计 (26)4.4 PWM程序设计 .....................................................2728 4.5 显示子程序设计 ...................................................4.7 报警程序设计 (29)系统调试 .........................................................30 第五章5.1概述 .............................................................305.2 各模块的调试 (30)5.2.1 LCD的调试 ..................................................305.2.2光电码盘调试 ................................................315.2.3 蜂鸣器报警调试 .............................................315.2.4 电机及驱动调试 .............................................325.2.5 超声波模块调试 .............................................32 总结 .................................................................... 33 参考文献 (34)附录A 实物图 ............................................................ 36 附录B 源程序 (37)致谢 ....................................................................38IV内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)第一章绪论1.1课题研究背景和意义随着21世纪的到来科学技术的发展步入了一个高速发展的阶段，智能化也普及了各个领域。
超声波避障小车
《单片机课程设计》设计报告设计课题：超声波避障小车专业班级：电子信息工程121班学生姓名：范东耀指导教师：蔡岗设计时间： 2015年7月8日赣南师范学院科技学院数学与信息科学系超声波避障小车一、设计任务与要求1.设计任务:1、采用超声波模块实现小车自动避障功能。
2、用LCD1602显示当前的障碍距离。
2.扩展部分：测出当前小车的行驶速度，并用LCD1602显示当前速度。
二、方案设计与论证1设计方案系统采用51单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制，驱动板则以L289N驱动芯片为核心，应用超声波模块及光电传感器和LCD液晶模块，成功的实现了小车的避障、测速和显示功能这三大功能。
在超声波检测到障碍物之后，主控芯片根据距离值控制电机的转动，在与障碍物距离较大的情况下，快速前进，在与障碍物距离较小但未到达临界转弯方向值得时候，慢速前进。
在与障碍物距离较近时，小车转弯，在与障碍物很近时，小车后退转弯，来进行避障。
测速传感器为光电测速传感器，在单位时间内计算脉冲的次数，然后再进行转换和处理即得到所测量的速度。
通过软件pwm进行调速。
通过LCD1602显示障碍距离及当前的小车行驶速度。
2 原理框图简要原理框图如图1所示。
图1 系统原理框图三、电路设计1 电路设计（1）超声波测距模块：超声波测距的原理是首先利用单片机输出一个40kHz的触发信号，把触发信号通过TRIG管脚输入到超声波测距模块，再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时单片机通过软件开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物返回，超声波测距模块的接收器收到反射波后通过产生一个回应信号并通过ECHO脚反馈给单片机，此时单片机就立即停止计时。
时序图如图1所示。
由于超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离，即：S=VT/2，通过单片机来算出距离。
超声波测距原理图如图2所示。
超声避障小车设计报告
综合能力实训项目设计报告1 避障小车设计说明该设计利用单片机STC89C52RC作为主控芯片，该芯片是一种高速、低功耗、抗干扰能力强的芯片，其最高时钟工作频率为48MHz，用户应用程序空间为8K。
能够满足程序空间需要。
驱动采用L298N驱动芯片，它是一种双全桥步进电机专用芯片，通过对其输入端的控制可以实现小车的启动、转向、停止等动作。
为节省成本，小车由两个直流减速电机加一个万向轮构成，并采用后轮驱动。
系统采用单片机为控制核心，利用自制小车或玩具小车进行小车的模拟，采用超声波避障模块进行障碍物的检测。
单片机控制避障模块发射和接收，通过相应的程序处理，判断障碍物的位置。
根据检测情况单片机控制电机驱动模块，控制小车电机的正反转实现小车的转向，启动等相应动作，来实现避开障碍物。
2 总体设计方案2.1设计要求在小车行驶过程中，50ms启动一次超波模块，对前方路况进行检测,当障碍物小于40cm时，小车自动左转90度,当小车转过90度后，对前方道路再次检测，若无障碍，向前行驶。
如果存在障碍物且小于40cm,小车右转180度，并再次检测前方路况，若无障碍物，向前行驶，有障碍物且距离小于40cm,小车向右转90度并向前行驶。
2.2系统设计方案根据设计要求，为了便于调试和改进，采用模块化设计。
系统可分为：微控制器、避障模块、驱动模块、小车模块。
2.3总体设计基于单片机STC89C52RC设计的智能避障小车，本设计需提供+5V电源，，DC+5CV由蓄电池通过降压模块得到+5V电源，为单片机及其他电路提供工作电压。
超声波避障模块，采用购买的现成的超生波发射接收模块，通过单片机控制超声波模块去小车行驶道路上的障碍物进行检测，然后单片机通过处理反馈的信息，判断障碍物的距离，进而发出指令控制驱动模块，控制小车实现转向，达到避障的目的。
系统框图总体设计框图2.4功能说明本设计主控芯片采用51芯片，负责传感器的状态，并向电机驱动模块发出动作指令。
基于STM32单片机的超声波智能避障小车设计.-毕业论文
本科生毕业设计（论文）论文题目基于STM32单片机的超声波智能避障小车设计基于STM32单片机的超声波智能避障小车设计摘要随着我国经济的高速发展,汽车已经成为人们生活中必不可少的出行工具。
但汽车数量的不断增加,也导致了各种交通事故。
车辆追尾、刮蹭以及疲劳驾驶事故等类似事故的频繁发生,严重的影响了安全秩序并造成经济损失,如何有效避免交通事故成为问题的关键。
此外，随着智能汽车的研究不断加深，基于人工智能的半自动驾驶或是全自动驾驶正在潜移默化影响着未来人们的驾驶习惯，安全、高效并且减少驾驶员压力等诸多元素逐渐成为未来智能车的发展趋势。
本次设计了一款智能超声波避障小车模型,采用STM32编程环境的单片机,结合超声波测距系统与步进电机控制系统,实现智能车自主避障功能。
拟解决的主要问题为:智能车超声波传感器对道路环境进行信息采集,单片机进行实时的数据处理和程序执行,完成误差计算并对电机进行PWM脉冲调制进行转向避障。
另外，还设计了单片机主控系统、基于红外传感器的黑线循迹系统、基于光敏电阻的智能寻光系统、基于光电对射传感器的车速检测显示系统以及红外遥控系统。
重点研究信息采集过程和电机驱动过程,对提高超声波传感器测量精度、测量范围以及不同转弯方案进行了分析讨论。
针对障碍物超过超声波传感器检测范围时小车软件程序的不执行,采用了舵机平台式超声波检测法。
针对多方向同时遇到障碍物的情况小车易发生刮蹭问题,采用了后退式检测法。
针对不同速度下的转弯方式进行分析讨论，计算设计了两种安全距离下的转弯流程。
此外，重点分析其它传感器模块的选型设计部分，完成基本功能要求。
后期对各模块系统进行了整合调试，记录数据分析并进行方案优化。
关键词：自动驾驶；超声波避障；PWM脉冲调制；舵机平台式；电机控制AbstractWith the rapid development of Country's economy, cars have become an essential travel tool in people's life. However, the increasing number of cars has also led to various traffic accidents. The frequent occurrence of similar accidents such as rear-end collision, scraping and fatigue driving accidents seriously affect the social safety order and cause economic losses. How to effectively and usefully avoid traffic accidents becomes the key to the problem. In addition, with the deepening of the research on the smart cars, semi-automatic driving or automatic driving based on artificial intelligence is influencing people's driving habits in the future, and many elements such as safety, high efficiency and reducing driver pressure are gradually becoming the development trend of smart cars in the future.This time we design a intelligent ultrasonic obstacle avoidance car model , which uses a single chip microcomputer in STM32 programming environment and combines ultrasonic ranging system and stepping motor control system , to realize the autonomous obstacle avoidance function of the intelligent car. The main problems to be solved are: intelligent vehicle ultrasonic sensor collects information on road environment, single chip microcomputer carries out real-time data processing and program execution, completes error calculation and carries out PWM pulse modulation on motor for steering and obstacle avoidance. In addition, the MCU control system, black line tracking system based on infrared sensor, intelligent light-finding system based on photosensitive resistor, speed detection and display system based on photoelectric counter sensor and infrared remote control system are also designed.The information acquisition process and motor driving process are mainly studied, and the improvement of measurement accuracy, measurement range and different turning schemes of ultrasonic sensors are analyzed and discussed. Aiming at the non-execution of the car software program when the obstacle exceeds the detection range of the ultrasonic sensor, the steering gear platform ultrasonic detection method is adopted. In view of the fact that the car is easy to scratch when encountering obstacles in multiple directions at the same time, the backward detection method is adopted. The turning modes at different speeds are analyzed and discussed, and the turning processes at two safe distances are calculated and designed. In addition, the selection and design of other sensor modules are mainly analyzed to fulfill the basic functional requirements. In the later period, the system of each module was integrated and debugged, the data was recorded and analyzed, and the scheme was optimized.Key words:automatic driving; Ultrasonic obstacle avoidance; PWM pulse modulation; Steering gear platform type; Motor control目录摘要 (II)Abstract ............................................................ 错误!未定义书签。
毕业设计论文智能超声波避障小车
编号：毕业设计(论文)说明书题目：智能超声波避障小车系别：电子工程系专业：电子信息工程题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发☐应用研究摘要随着当今社会智能化越来越高，智能性交通工具的改善是必不可确少的，由于交通工具的普及，由于驾驶员的长时间驾驶引起精神注意力不集中而发生许多严重的交通事故比比皆是，所以智能车的诞生是必然的，它致力于提高汽车的安全性、适应性、舒适性、和提升良好的人车交互界面。
自主智能寻迹避障小车是通过单片机、传感器、信号处理器、电机驱动以及自动控制等技术来实现环境感知和自动行驶相结合的高新技术综合体，随着不断提高企业生产技术以及不断加深对自动化技术的要求，智能车已广泛的应用于许多工业部门。
可以说它已日益深入到社会和工业的各个方面，例如：智能车在物流运输方面的应用；智能车在军事领域的应用；智能车在社会生活中的应用；智能车在智能运输系统上的应用等等。
这些应用可以使社会上正在面临各种各样的问题得以有效解决，对于城市公共交通服务质量的提高，缓解各地交通拥堵，减轻交通管理，道路建设压力起到积极的推动作用。
在我国高科技水平的日益提高的同时，工业自动化进程也在不断地推进，智能小车能够通过自动采取一些躲避障碍物的措施，有效避免交通事故的发生，同时也被广泛应用于各种玩具和其他产品的设计中，极大地丰富了人们的生活。
本次设计主要是利用ATmega16单片机，超声波传感器、红外线传感器和L298N完成避障小车的制作。
以ATmega16为主控芯片，利用超声波传感器对距离的检测，将前方障碍探测出，并且通过超声波的传回数据以及红外线传感器对小车两侧的障碍物位置的确定，进行判断，1602液晶显示所测距离，然后由ATmega16单片机发出指令，控制电机转动，电机驱动采用常用的PWM方式进行电机的调速控制。
关键词：智能小车；单片机；超声波；避障AbstractAs intelligent in today's society more and more high, the improvement of the intelligent transportation is will not do less, due to the popularity of traffic tools, because the driver from driving for a long time of the spirit of inattention and many serious traffic accidents, so the birth of smart cars is inevitable, it aims to improve vehicle safety, adaptability, comfort, and promote good interactive interface, autonomous intelligent tracing car obstacle avoidance is by single-chip computer, sensor, signal processors, motor drive and automatic control technology to realize environmental awareness and the combination of autonomous driving technology, along with the continuously improve enterprise production technology as well as the growing demand for automation technology, intelligent vehicle has been widely used in many industrial sectors. It has increasingly deep into the social and industrial aspects, such as: intelligent car applications in logistics; Smart car in the field of military application; Smart car in the application of social life.High-tech level rising in our country at the same time, industrial process automation is in constant propulsion, smart car can automatically take some measures to avoid obstacles, effectively avoid the happening of traffic accident, but also are widely used in the design of all kinds of toys and other products, greatly enriched people's life.This design mainly use ATmega16 single chip microcomputer, ultrasonic sensors, infrared sensors and L298N complete obstacle avoidance car production. ATmega16 as main control chip, using ultrasonic sensors to the detection of the distance, will be in front of the obstacle detection, and returned by ultrasonic and infrared sensors data for determining obstacles on either side of the car position, judge, 1602 liquid crystal display measured distance, and instructions issued by the ATmega16 single chip microcomputer to control motor rotation, the motor driver uses the commonly used PWM motor speed control in the form of control.Key words :intelligent car; Single chip microcomputer; Ultrasound; Obstacle avoidance目录引言 (1)1 系统设计 (1)1.1 任务要求 (1)1.2 总体设计 (1)2 方案论证 (2)2.1 系统控制模块设计方案论证 (2)2.2 电机的选择方案论证 (3)2.3 避障模块设计方案论证 (4)2.4 显示模块设计方案论证 (5)2.5 直流调速方案设计 (5)2.6 电源模块设计方案论证 (5)3 元器件介绍 (6)3.1 AVR单片机主控芯片介绍 (6)3.2 L298N驱动芯片 (6)3.2.1L298N驱动芯片介绍 (6)3.2.2L298N驱动芯片特点 (6)3.3 直流电机 (6)3.4 超声波传感器 (7)3.4.1超声波传感器概述 (7)3.4.2接口说明 (8)3.4.3超声波测距原理 (8)3.5 光电传感器 (8)3.6 LCD1602液晶显示 (9)3.6.1液晶显示LCD实物图 (9)3.6.2液晶显示原理 (9)3.6.3管脚功能 (9)4 系统单元电路的设计 (10)4.1 超声波收发电路 (10)4.2 红外线收发电路 (10)4.3 单片机主控电路 (11)4.4 电源电路 (11)4.5 LCD1602显示电路 (12)4.6 电机驱动电路 (13)4.6.1直流电机H 桥驱动方案的选择 (14)4.6.2PWM调速原理 (14)4.7 光警示电路 (16)4.8 单片机复位电路 (16)4.9 单片机时钟震荡电路 (17)5 软件设计 (18)5.1 主程序 (19)5.2 避障子程序 (19)5.3 电机驱动子程序 (20)5.4 显示子程序 (21)5.5 测量距离子程序 (23)5.6 光警示子程序 (24)6 调试与仿真 (24)6.1 调试仿真工具Proteus介绍 (24)6.2 硬件的制作与调试 (26)6.3 电路与程序调试过程 (28)6.3.1电路的仿真调试 (28)6.3.2电路的调试 (28)7 结论 (30)谢辞 .......................................................................................... 错误！未定义书签。
超声波避障小车设计毕业设计
摘要80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。
本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车TitleAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer.Its easily useing and multi-function suffer large users. This article introduce the CCUT graduation design with the 80C51 single chip copmuter.This design combines with scientific research object. This system regard the request of the topic, adopting 80C51 for controling core,super sonic sensor for test the hinder.It can run in a high and a low speed or stop automatically.It also can record the time ,distance and the speed or searching light and mark automatically The electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyse.The adoption of technique as:(1)Reduce the speed by program the engine；(2)efficient application of the sensor;(3)The adoption of the new display chip.Keywords 80C51 single chip computer、light electricity detector、PWM speed adjusting毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
超声波避障小车设计
超声波避障小车设计引言：随着科技的不断发展，人们对机器人的需求越来越大。
超声波避障小车是一种能够利用超声波测距技术进行环境感知和避障的智能机器人。
本文将介绍超声波避障小车的设计方案及其原理、实现和应用。
一、设计方案：1.1硬件设计：1.1.1小车平台设计：小车平台应具备良好的稳定性和可扩展性，可以根据需要添加其他传感器或执行器。
常见的平台材料有金属和塑料，可以根据实际需求选择适合的材料。
1.1.2驱动电机选择：驱动电机应具备足够的功率和转速，以保证小车的运动能力。
一般可以选择直流无刷电机或步进电机。
1.1.3超声波传感器安装：超声波传感器通过发射和接收超声波信号，实现对周围环境的测距。
传感器应安装在小车前方，可以通过支架或支架固定在小车上。
1.2软件设计：1.2.1运动控制程序：运动控制程序通过控制驱动电机的转速和方向，实现小车的前进、后退、转弯等运动。
可以使用单片机或开发板来编写控制程序。
1.2.2避障算法：避障算法是超声波避障小车的核心功能。
当超声波传感器检测到前方有障碍物时，小车应能及时做出反应，避免与障碍物碰撞。
常见的避障算法包括简单的停止或转向，以及更复杂的路径规划算法。
二、工作原理：超声波避障小车的工作原理是通过超声波测距模块对周围环境进行测量和感知。
超声波传感器发射超声波信号，当信号遇到障碍物后会反射回传感器，通过测量反射时间可以计算出距离。
根据测得的距离，小车可以判断是否有障碍物，并采取相应的措施进行避障。
三、实现步骤：3.1搭建小车平台：根据设计方案搭建小车平台，安装驱动电机和超声波传感器。
3.2连接电路：将驱动电机和超声波传感器与单片机或开发板连接，建立电路连接。
3.3编写控制程序：利用编程语言编写运动控制程序，实现小车的基本运动功能。
3.4设计避障算法：根据需求设计避障算法，实现小车的避障功能。
3.5调试和测试：对小车进行调试和测试，确保其正常工作。
四、应用领域：超声波避障小车在工业自动化、家庭服务、教育培训等领域具有广泛的应用前景。
超声波避障小车的设计书
超声波避障小车的设计书1.1立项目的（1）设计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各种躲避障碍的动作。
（2）进一步学习单片机原理及其应用，了解超声波传感器的工作原理。
1.2立项意义在科学探索及紧急抢险中经常要对一些危险或人类不能直接到达的地域进行探测，这就需要用机器人来完成。
而机器人在复杂地形行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。
因此，自动避障系统的研发也就应运而生。
自动避障小车就是基于这一系统开发而成的。
随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人自动避障功能的研发有了重大意义。
通过对自动避障小车的设计，我们可以将其运用于自动避障小车，以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物。
1.3设计要求（1）在车前方没有障碍物时，小车沿直线向前走。
（2）在车前方有障碍物时，小车能避开障碍物，避障方法如下：①先向左边转90度，如果前面没有障碍物，再沿直线向前走；②如果前面仍有障碍物，则向右转180度，如果前面没有障碍物，则直线行走；③如果前面仍有障碍物，则向右90度，然后直线行走2课题设计2.1设计原理该智能车系统可分为四个主要模块：传感器避障模块，单片机主控核心模块，电机驱动模块，USB下载模块。
鉴于电机驱动模块、USB下载模块已经由实验室直接提供了，我们对于传感器避障模块和单片机主控核心模块进行了讨论。
（1）传感器避障模块。
智能车避障系统中的传感器一般分为接触型和非接触型两种，接触型相对比较简单。
这里我们使用了超声波传感器进行测量，也即非接触型传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生震动产生的，在碰到杂质获分界面会产生显著反射从而形成反射回波，超声波传感器就是根据超声波在障碍物界面上的反射来判断检测物体的存在以及距离的。
超声波频率高，波长短，绕射现象小，方向性好，再加上信息处理简单且价格低廉，所以这里我们使用28015-PING-v1.6超声波传感器对小车行进前方路况进行探测以及判断，它能实现从3cm到1.8m距离的测量，从而识别出范围内的障碍物。
毕业论文智能超声波避障小车的设计与制作可编辑
毕业论文智能超声波避障小车的设计与制作可编辑一、绪论随着人工智能技术的不断发展，智能化的机器人越来越受到人们的关注。
而智能超声波避障小车就是其中一种。
其可以通过自动感知周围环境的障碍物，从而自主避开障碍物，实现自动化控制。
因此，设计一款智能超声波避障小车既可以满足人们对于机器人智能化的需求，也可以为未来机器自动化服务提供实用性的技术。
本文将介绍智能超声波避障小车的设计与制作。
首先，介绍超声波避障技术的原理，并详细讲解避障小车的硬件设计和软件设计。
最后，对避障小车的实现效果进行评估和总结。
二、超声波避障技术原理超声波避障技术是指利用超声波的运动特性实现物体避障的一种技术。
超声波在空气中传播速度快，同时传播能力强，能够在空气中传播500多米。
其利用超声波传播并测量回波时间的原理实现避障。
超声波避障小车需要具备两个超声波传感器：一个用于检测前方障碍物，另一个用于检测小车左右两侧障碍物。
当小车检测到前方或左右两侧的障碍物时，避障小车会停止运动，并通过电机控制实现左转或右转来避免碰撞。
三、硬件设计避障小车的硬件主要分为四个部分：车身结构、电机模块、超声波模块和电源模块。
1. 车身结构设计车身结构是汽车设计的基础，同样也是避障小车设计的基础。
车身结构可以由木板或者3D打印部件制成。
为了避免障碍物的干扰，车身需要封闭，但是保证超声波传感器可以正常工作。
2. 电机模块设计电机是小车的动力来源，因此电机的设计至关重要。
选用高扭矩的直流电机，可以保证小车在运动时的平稳性和速度。
同时，需要选用电机驱动控制芯片和电机驱动器电路，以保证电机能够按照程序控制的方向和速度旋转。
3. 超声波模块设计超声波传感器是避障小车的核心部件，能够检测前方障碍物。
超声波传感器具有测量范围远、响应快、精度高、干扰小等特点。
超声波传感器需要安装在小车前方，以便测量前方障碍物距离。
为了保证高精度的测距，需要选用高精度的模块并且将模块的定位准确。
基于STC89C52单片机的超声波避障小车设计
• 154•本文完成了基于单片机STC89C52的超声波避障小车的设计，程序使用KEIL 开发工具编写，硬件部分的核心元件有超声波传感器和电机驱动模块。
当小车向前行驶时，超声波传感器发送脉冲检测小车与障碍物间的距离。
当单片机侦测到前方障碍物进入到危险距离时，即低于设定的安全距离，报警装置发出报警信号，同时根据预先设置的规则及障碍物具体位置信息输出PWM 波控制电机转动、调速，控制小车的转弯、后退，完成自动避障。
随着社会的不断发展，科技的进步和人力成本的增加，创新型、科技型甚至传统型的企业都开始把目光放在智能小车、智能机器人等一切智能装备的发展，京东研发了智慧物流基地，智能机器人分拣快递，智能小车运送快递到指定位置；苏宁研发无人重卡，用以支撑物流配送；亚马逊研发智能仓储；阿里建立智慧一号仓库等，智能小车与智能机器人将成为自动化物流最重要的一员，将完成很多工作。
企业对自动化技术的要求也越来越高，智能避障是智能小车自主工作的第一步，因此，研究智能小车避障技术对于完善智能小车的功能是至关重要的。
自动避障小车其技术内容涵盖了计算机、机电、自动化控制和传感器技术等多个学科的知识领域，设计自动避障小车对于自动化专业本科毕业生来说具有一定的实践价值，有利于学生把学到的知识运用到实践中去。
本设计结合前人的研究成果，利用单片机技术，设计智能避障小车模型，最终完成小车的自动避障。
1 避障小车总体设计本设计小车的核心装置是STC89C52单片机，小车的行驶情况由单片机控制输出信号，经过驱动模块输出PWM 波控制电机转动、调速。
超声波智能避障小车设计的功能核心在于智能小车避障功能的实现，设计的关键点是要解决单片机与超声波模块的通信问题，超声波模块主要负责测量周边的环境数据，单片机则是负责将超声波模块反馈的信息进行处理判断，通过电机驱动模块控制小车的转弯、后退等避障功能的完成。
图1 避障小车系统设计框图图1为避障小车系统设计框图，本系统主要由STC89C52单片机、超声波测距模块、数码管驱动模块、按键模块、电源模块、L298N 电机驱动模块、数码管显示模块和声光报警模块构成。
利用超声波实现躲避障碍物——小车(完成品)
五邑大学第十二届科技学术节电子设计大赛技术报告学校：五邑大学队伍名称：Robot L课题名称：躲避障碍物小车参赛队员：刘权超李才海列永光目录第一章绪论1.1 课题设计的目的及意义1.1.1设计的目的1.1.2 课题设计的意义1.2 躲避障碍物小车的设计思路1.2.1 超声波模块的设计原理1.2.2 躲避障碍物小车的原理框图如下图1.3 课题设计的任务及要求1.3．1 设计躲避障碍物小车的任务1.3.2设计躲避障碍物小车的要求第二章小车系统总体方案设计2.1 车模的选择2.2 电机驱动模块的选择2.3 电源模块的选择2.4路况检测模块的选择第三章躲避障碍物小车机械设计第四章躲避障碍物小车硬件电路设计4.1 小车的控制模块51单片机最小系统4.2 电机驱动模块4.3 电源模块的硬件设计4.4 路况检测模块的硬件设计第五章躲避障碍物小车软件设计5.1 主程序流程图5.2 两块超声波模块的发生、接收和计算的设计5.3 主从机串口通信程序设计5.4 直流电机控制程序设计5.5 系统的软硬件的调试第六章总结6.1 创新点6.2 目前尚存在的不足与改进方向致谢参考文献第一章绪论1.1 课题设计的目的及意义1.1.1设计的目的随着科技技术的快速发展，超声波在各个科技领域的应用越来越广，比如说超声波探伤仪、超声波测厚仪、超声波测距仪等等，但在实际生活的应用却不多，人们可以具体利用的超声波技术在实际生活中还十分有限。
因此，这是一个值得开发而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来，超声波作为一种新型的非常重要又有用的技术在生活的各个方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位、高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求。
比如超声波清洗仪，超声波作用于液体中时，液体中每个气泡的破裂瞬间会产生能量极大的冲击波，相当于瞬间产生几百度的高温和高达上千个大气压，这种现象被称之为“空化作用”，超声波清洗正是用液体中气泡破裂所产生的冲击波来达到清洗和冲刷工件内外表面的作用……随着超声波的技术发展，超声波将从单纯的科技应用发展到实际生活的应用，最终向全社会普及。
基于超声波的智能避障小车的研究与设计本科毕业设计说明书(论文)
毕业设计基于超声波的智能避障小车的研究与设计基于超声波的智能避障小车的研究与设计摘要在这个智能普及的时代，智能小车也逐渐吸引着高校学生和研究工作者们的眼球。
基于单片机的智能小车制作成本较为低廉，操作起来比较方便，电路简单，程序方便易调试，且其比较考验制作者的细腻及用心程度，趣味性比较强，所以在本设计中的核心就是用单片机控制智能小车并使其搭载超声波测距仪，通过程序的编写以及对硬件各部分的调试，使其最终达到在障碍物小于编程中设定的距离的情况下能够进行自动避障。
超声波也是现在时代发展的主流。
应用在各个大品牌的汽车上。
自动泊车和拐弯都是在基于超声波的测距情况下来完成并实现其功能的。
本设计的最初灵感是来自仓库管理机器人，在如今劳动力较为饱和的社会现状下，能够用更小的投资获得最大的收益也成为企业家们更加关注的问题，若本设计能够完成并且能够完美收官，也会被不少企业家们所看重。
在本设计中综合运用了在大学四年间学到的单片机程序编写的知识、电路连接、硬件焊接以及电子设计等多种真正在学校学习到的本领。
比较考验本人的知识融合能力以及动手操作的实践能力。
对将来步入社会都起着举足轻重的作用。
关键词：超声波；避障；单片机；程序编写Research And Design of Ultrasonic Intelligent VehicleObstacle AvoidanceABSTRACTIn this era of universal intelligent, smart car has gradually attracted college students and research workers of the eye. Based on single-chip smart car production is low in cost, convenient to operate, simple circuit, easy debugging procedures, and the comparative test and delicate intentions of the creators, interesting and relatively strong, so the core in this design is to use SCM smart car which equipped with ultrasonic range finder, through the program and the debugging of the hardware, so that it can reach the obstacle distance less than a set of programming in case of automatic obstacle avoidance.Ultrasonic is the mainstream of the development of the times now. Used in various brands of cars. Automatic parking and turning are in the situation of the ultrasonic ranging down to complete and based on the realization of its function.The original inspiration of this design is from the warehouse management in the social status of the robot, now labor is saturated, can obtain the maximum profit with less investment has become entrepreneurs pay more attention to the problem, if the design can complete and perfect ending, many entrepreneurs will be valued.In this design, the integrated use of the knowledge learned in the four years of University circuit microcontroller programming the hardware connection, various welding and electronic design of real learning skills in school. The comparison test of the knowledge integration ability and practice ability of the operation. To enter the society in the future will play a decisive role.Key Words：Singlechip；Ultrasonic；Obstacle avoidanc；Program目录第一章绪论 (1)1.1 项目研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展情况 (1)1.2.1 国外发展现状 (1)1.2.2 国内发展现状 (2)1.3 毕业设计目标与内容 (3)1.4 论文结构安排 (3)第二章器材介绍 (4)2.1 宝贝车底盘 (4)2.1.1 亚克支架底盘配件清单 (4)2.1.2 TT变速电机 (4)2.1.3 小车车轮2个 (5)2.1.4 万向轮 1个 (5)2.2 ULN2003 (6)2.3 MSP430F149单片机 (8)2.4 继电器 (14)2.5 超声波测距仪器 US-100模块简介 (16)第三章程序编写 (20)3.1 US100超声波测距模块程序 (20)3.1.1 超声波测距模块触发方式 (20)3.1.2 单片机串口配置 (21)3.2 电机驱动方式 (25)第四章硬件平台的搭建 (27)4.1 模块接线 (27)4.1.1 US-100超声波测距仪器 (28)4.1.2 继电器 (28)4.1.3 电机 (29)4.2 小车运行实际效果 (30)第五章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (35)第一章绪论1.1 项目研究背景及意义世界终将是嵌入式的天下。
智能超声波避障小车的设计与制作毕业论文
智能超声波避障小车的设计与制作毕业论文目录摘要IAbstract II目录III第一章绪论 111项目研究背景及意义 112项目主要研究内容 113设计思路114应用场合和功能2第二章总体方案 321总体方案概述 322 总体电路原理图 3第三章各模块功能介绍 431障碍物测距系统432显示模块533驱动模块1034电源模块12第四章软件设计1341 程序设计流程图1342 关键程序设计14第五章系统调试1751 调试的思路 1752 各模块的调试1753 调试心得19第六章结论与展望2061 结论 2062 展望 20致谢21参考资料22附录 231元器件清单232样机实物照片243电路原理图25相关程序26第一章绪论11项目研究背景及意义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主要体现多功能小车的智能模式设计中的理论方案分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人采矿勘探机器人家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义同时小车可以作为玩具的发展对象为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补实现经济收益形成商业价值超声波作为智能车避障的一种重要手段以其避障实现方便计算简单易于做到实时控制测量精度也能达到实用的要求在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用我国作为一个世界大国在高科技领域也必须占据一席之地未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用本智能小车系统最诱人的前景就是可用于未来的智能汽车上了当驾驶员因疏忽或打瞌睡时这样的智能汽车的设计就能体现出它的作用如果汽车偏离车道或距障碍物小于安全距离时汽车就会发出警报提醒驾驶员注意如果驾驶员没有及时作出反应汽车就会自动减速或停靠于路边这样的小车还可以用于月球探测等的无人探月车帮助我们传达月球上更多的信息让我们更加的了解月球为将来登月做好充分准备这样的小车在科学考察探测车上也有广阔的应用前景在科学考察中有很多危险且人们无法涉足的地方这时智能科学考察车就能够派上用场在它上面装上摄像机代替人们进行许多无法进行的工作12项目主要研究内容本设计题目为智能避障小车设计主要研究小车的避障功能小车遇到障碍物时当距离障碍物大于40cmPWM信号自增驱动电机加速小车加速前进当小于30cm时PWM信号自减驱动电机减速小车减速前进并且小车采取相应的避障措施这里探测装置必不可少因为超声波在距离检测方面的较准确定位所以采用超声波传感器作为探测装置由于超声波遇到障碍物时发生像光一样的反射和散射在经过多次发射之后再回到超声波检测端口会产生较严重的路程差从而影响对距离的检测进而影响对障碍物的较准确定位通过软件内部校准优化消除外部物理条件造成的误差从而达到对障碍物的较准确定位13设计思路直流电机PWM控制系统的主要功能包括实现对直流电机的加速减速并且可以调整电机的转速能够很方便的实现电机的智能控制主体电路即直流电机 PWM 控制模块这部分电路主要由 AT89S52 单片机的 IO 端口定时计数器外部中断扩展等控制直流电机的加速减速以及转弯并且可以调整电机的转速能够很方便的实现电机的智能控制其间是通过 AT89S52 单片机产生脉宽可调的脉冲信号并输入到L298 驱动芯片来控制直流电机工作的该直流电机 PWM 控制系统由以下电路模块组成设计控制部分主要由 AT89S52 单片机的外部中断扩展电路组成直流电机PWM控制实现部分主要由电机和 L298 直流电机驱动模块组成设计显示部分LCD 数码显示部分实现对超声波测的距离的实时显示14应用场合和功能应用场合智能小车是一种能够通过编程手段完成特定任务的小型化机器人它具有制作成本低廉电路结构简单程序调试方便等优点由于具有很强的趣味性智能小车深受广大机器人爱好者以及高校学生的喜爱同时在玩具的应用上深受小朋友的青睐功能本小车使用AT89S52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LED显示出来当小车与障碍物的距离大于40cm时小车会沿直线前进当小车与障碍物的距离小于30cm时小车转弯以避开障碍物并且此时蜂鸣器报警在避开障碍物后小车会沿直线前进第二章总体方案21总体方案概述本小车使用AT89S52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LCD显示出来当小车与障碍物的距离大于40cm时小车会沿直线前进当小车与障碍物的距离小于30cm时小车转弯以避开障碍物并且此时蜂鸣器报警在避开障碍物后小车会沿直线前进简要框图如图2-1图 21简要框图22 总体电路原理图第三章各模块功能介绍31障碍物测距系统方案一超声波视觉优点价格合理夜间不受影响易于多目标测量和分类分辨率好缺点测量范围小对天气变化敏感不能直接测量距离算法复杂处理速度慢方案二激光雷达MMW雷达优点夜间不受影响不受灯光天气影响缺点对水灰尘灯光敏感价格贵探测障碍的最简单的方法是使用超声波传感器它是利用向目标发射超声波脉冲计算其往返时间来判定距离的算法简单价格合理所以我们选择超声波传感器超声波测距原理首先利用单片机输出一个40kHz的触发信号把触发信号通过TRIG管脚输入到超声波测距模块再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波在发射时刻的同时单片机通过软件开始计时超声波在空气中传播途中碰到障碍物返回超声波测距模块的接收器收到反射波后通过产生一个回应信号并通过ECHO脚反馈给单片机此时单片机就立即停止计时时序图如图1所示由于超声波在空气中的传播速度为340ms根据计时器记录的时间t就可以计算出发射点距障碍物的距离即S VT2通过单片机来算出距离图31超声波测距原理32显示模块方案一用LCD显示优点辐射小显示内容多低耗能散热小显示的画面稳定不闪烁缺点不适合做图图像还原不好有可视范围限制方案二用LED显示优点亮度高成本低缺点不能显示汉字显示内容较少对于本课题的要求我们选择LCD实现功能显示内容多低功耗显示画面稳定不闪烁硬件电路设计简单字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母数字符号等点阵式LCD目前常用161162202和402行等的模块下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例介绍其用法一般1602字符型液晶显示器实物如图图 3211602字符型液晶显示器1602LCD主要技术参数显示容量16×2个字符芯片工作电压4555V工作电流20mA 50V模块最佳工作电压50V字符尺寸295×435 W×H mm引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚无背光或16脚带背光接口各引脚接口说明如表所示编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1 VSS 电源地9 D2 数据 2 VDD 电源正极10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压11 D4 数据4 RS 数据命令选择12 D5 数据 5 RW 读写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据7 D0 数据15 BLA 背光源正极8 D1 数据16 BLK 背光源负极表-2-1引脚接口说明表第1脚VSS为地电源第2脚VDD接5V正电源第3脚VL为液晶显示器对比度调整端接正电源时对比度最弱接地时对比度最高对比度过高时会产生鬼影使用时可以通过一个10K 的电位器调整对比度第4脚RS为寄存器选择高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器第5脚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第6脚E端为使能端当E端由高电平跳变成低电平时液晶模块执行命令第7～14脚D0～D7为8位双向数据线第15脚背光源正极第16脚背光源负极1602LCD的指令说明及时序1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令如表-2-2所示序号指令RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回0 0 0 0 0 0 0 0 1 3 置输入模式00 0 0 0 0 0 1 ID S 4 显示开关控制0 0 00 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 01 SC RL 6 置功能0 0 0 0 1 DL N F7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址8 置数据存贮器地址0 0 1 显示数据存贮器地址9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址10 写数到CGRAM或DDRAM 1 0 要写的数据内容11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容表-2-2控制命令表1602液晶模块的读写操作屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的说明1为高电平0为低电平指令1清显示指令码01H光标复位到地址00H位置指令2光标复位光标返回到地址00H指令3光标和显示模式设置 ID光标移动方向高电平右移低电平左移 S屏幕上所有文字是否左移或者右移高电平表示有效低电平则无效指令4显示开关控制 D控制整体显示的开与关高电平表示开显示低电平表示关显示 C控制光标的开与关高电平表示有光标低电平表示无光标 B控制光标是否闪烁高电平闪烁低电平不闪烁指令5光标或显示移位 SC高电平时移动显示的文字低电平时移动光标指令6功能设置命令 DL高电平时为4位总线低电平时为8位总线 N低电平时为单行显示高电平时双行显示 F 低电平时显示5x7的点阵字符高电平时显示5x10的点阵字符指令7字符发生器RAM地址设置指令8DDRAM地址设置指令9读忙信号和光标地址 BF为忙标志位高电平表示忙此时模块不能接收命令或者数据如果为低电平表示不忙指令10写数据指令11读数据与HD44780相兼容的芯片时序表如下读状态输入RS LRW HE H 输出D0D7 状态字写指令输入RS LRW LD0D7 指令码E 高脉冲输出无读数据输入RS HRW HE H 输出D0D7 数据写数据输入RS HRW LD0D7 数据E 高脉冲输出无表-2-3基本操作时序表读写操作时序如图和所示图 322 读操作时序图 323 写操作时序33驱动模块方案一采用ULN2003驱动它是由7组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成具有同时驱动7组负载的能力一般用于高速大功率驱动电路所以我们不采用这个方案方案二采用由双极性管组成的H桥电路L298N用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态精确调整电机转速这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下则效率非常高H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制电子开关的速度很快稳定性也很高而且它有更强的驱动能力L298N有过电流保护功能当出现电机卡死时可以保护电路和电机等L298N有过电流保护功能当出现电机卡死时可以保护电路和电机等所以我们选择L298N下图为L298内部图图33L298内部原理图L298各引脚功能如下表引脚功能115 SEN1SEN2 分别为两个H桥的电流反馈脚不用时可以接地23 1Y11Y2 输出端与对应输入端IN1IN2同逻辑 4 VS 驱动电压最小值需比输入的低电平电压高25V 57 IN1IN2 输入端TTL电平兼容611 EN1EN2 使能端低电平禁止输出8 GND 地9 VSS 逻辑电源457V 1012 IN3IN4 输入端TTL电平兼容1314 2Y12Y2 输出端与对应输入端IN3IN4同逻辑表3-3-1 封装引脚及功能驱动电机的运行IO端口状态与电机制动对照表如下IN1 IN2 IN3 IN4 EN1 EN2 转速 1 0 1 01 1 正转0 1 0 1 1 1 反转 1 1 1 1 11 停止0 0 0 0 1 1 停止X X X X 0 0停止表3-3-2 IO端口状态与电机制动对照表34电源模块我们选择采用5v的独立的稳压电源优点稳定可靠且有各种成熟电路可供选用缺点各模块都采用独立电源会使系统复杂且可能影响电路电平综合电源模块的缺优点和电路的实际需求我们采用了两块独立稳压电源一块给小车的电机驱动供电一块给小车的芯片供电这样弥补了单个独立电源供电出现电力不足的情况第四章软件设计41 程序设计流程图本设计系统软件采用模块化结构由主程序、定时子程序电机驱动子程序、中断子程序显示子程序、算法子程序构成主程序流程图如图41所示图 41主程序流程图42 关键程序设计PWM产生程序设计void Timer2 void interrupt 5TF2 0RCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33clickif click 100 click 0if click ZK1PWM1 1elsePWM1 0if click ZK2 PWM2 1elsePWM2 02超声波的发射与接受程序设计void zd3 interrupt 3TH1 0x0f8TL1 0x30timerif timer 200timer 0TX 1_nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop_TX 031602的初始化程序的设计void ini_lcd1602write_lcd1602 0x380delay 1write_lcd1602 0x0c0delay 1write_lcd1602 0x060delay 1write_lcd1602 0x010delay 141602的写程序的设计void write_lcd1602 uchar cmduchar ilcd_mangrs irw 0e 0_nop__nop_e 1_nop__nop_P0 cmd_nop__nop__nop__nop_e 051602的判忙程序的设计void lcd_mangrs 0rw 1e 1_nop__nop__nop__nop_while P00x80e 0第五章系统调试51 调试的思路本设计的智能避障小车一共分为四大模块分别是L298驱动模块超声波测距模块LCD显示模块以及蜂鸣器报警模块调试的时候我们可以把四大模块分别调试最后再把所有模块组合起来再进行最后的整机调试这样一个调试的思路52 各模块的调试521 LCD的调试首先根据电路图将显示模块焊好再用万用表检查电路是否出现短路一切都正常的情况下将LCD测试程序烧到芯片中观察LCD的显示是否正确如图521一开始可能什么都不显示这个时候我们只需调整LCD 3脚的变阻器阻值即可图 521LCD测试图522 超声波的调试超声波模块一共有四个脚一个是VCC一个是GND还有两个分别是超声波的发射和接收引脚连接电路时候只需引出四根插线分别连接到89S52的对应引脚烧制好测试程序测试结果图如522本设计四根插线分别连接到VCCGND还有发射和接收引脚分别为P30和P32口图 522超声波测试图523 蜂鸣器报警调试蜂鸣器的连接很简单只需用一个PNP管来做驱动当低电平到来时蜂鸣器发出声音当高电平到来时没有声音本设计中蜂鸣器连接到P34口如图523所示图523蜂鸣器报警电路53 调试心得通过系统的调试我们可以学到更多的知识我们也可以发现仿真和实物调试不同的地方程序设计的结果可能往往和实物调试出的结果不一样这就需要我们去思考去斟酌去改进以达到预期效果通过程序和硬件的调试我们可以更深刻的理解各功能模块之间的联系也可以明白各调试的步骤在调试的过程中我也遇到许多问题例如我在宿舍调试好小车之后带到班级时候在插上电源试图让小车跑起来时候发现超声波模块失去了作用LCD不再显示数据了后来我用电脑USB口供电发现也不可以检查了许久才发现是超声波模块上的电源线和地线的两根插线出现了断路换线之后LCD正常显示数值小车正常行驶整个调试过程需要硬件和软件结合起来调试要仔细检查电路认真思考程序硬件部分调试的步骤检查原理图连接是否正确用万用表检查是否有虚焊引脚短路现象检查原理图与上引脚是否一致680欧的电阻焊成了68千欧这使我深深感受到理论与实际间的差距在调试过程中发现插上编程器后不能烧制程序通过检查电路发现AT89S52芯片的使能端没有接VCC改好之后重新烧制发现还是不可以通过再次检查发现是共阴管的驱动芯片74LS245的引脚出现焊接错误通过这些调试提高了我检查电路的能力以及巩固了电路图的知识通过这样的设计提高了我的动手能力每天在实验室除了焊接线路板还可以上机编程使我软件调试知识也提高了本设计采用的是89S52单片机这主要是因为该单片机的稳定性比较好还可以采用其它系列的单片机比如采用陵阳单片机就可以简化编程但其稳定性不是很好62 展望1在本课题的基础上我们可以在小车的底座下面装一个吸尘装置这样就可以在小车行驶的过程中吸除一些预先放好的小纸屑2设计出两辆小车一辆小车放在另一辆的前面当前面一辆小车起动时候后面一辆小车也起动前面一辆小车转弯的时候后面一辆也跟着转弯前面一辆小车停止时后面一辆也跟着停止致谢历时三个月的毕业设计已经告一段落经过自己不断的搜索努力以及白老师的耐心指导和热情帮助本设计已经基本完成在这段时间里白老师严谨的治学态度和热忱的工作作风令我十分钦佩他的指导使我受益非浅通过这次毕业设计使我深刻地认识到学好专业知识的重要性也理解了理论联系实际的含义并且检验了大学四年的学习成果虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练但是我将在以后的工作和学习中继续努力不断完善这三个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程为今后的发展打下了良好的基础由于自身水平有限设计中一定存在很多不足之处敬请各位老师批评指正参考资料1 赵负图传感器集成电路手册第一版化学工业出版社2004590～5912李华MCS-51系列单片机实用接口技术第三版北京1997年3张红润实用自动控制成都科技大学出版社1990年1月4康华光电子技术基础北京高等教育出版社1983年10月5潘新民微型计算机控制技术北京人民邮电技术出版社1988年3月6赵依军单片机微型接口技术北京人民邮电技术出版社1989年3月7李广弟单片机基础北京北京航空航天大学出版社20018胡汉才单片机原理及其接口技术北京清华大学出版社19969王毅单片机器件应用手册北京人民邮电出版社1995附录1元器件清单序号元件名称数量参数 1 AT89S52单片机12 超声波模块 13 L298n 14 智能避障小车底盘 15 蜂鸣器 16 LCD液晶屏 1 2样机实物照片3电路原理图相关程序includeincludedefine uchar unsigned chardefine uint unsigned intunsigned char isbit rs P26 定义引脚sbit rw P25sbit e P27sbit TX P30 触发信号引脚sbit FM P34sbit PWM1 P36 pwm信号输出sbit PWM2 P37static char click 0unsigned char ZK1ZK2unsigned int time 0unsigned int timer 0unsigned long Sbit flag 0unsigned char code ASCII[19] 0123456789-MJU LI static unsigned char DisNum 0 显示用指针unsigned long S 0unsigned char disbuff[11] 0void Conut voidtime TH0256TL0TH0 0TL0 0S time17 100disbuff[0] 13disbuff[1] 14disbuff[2] 15disbuff[3] 16disbuff[4] 17disbuff[5] 18disbuff[6] S1000100disbuff[7] 10disbuff[8] S100010010disbuff[9] S100010 10disbuff[10] 12void delay_1 void 误差 0usunsigned char abfor b 215b 0b--for a 45a 0a--void delay uchar auchar iwhile a--for i 0i 250i_nop__nop__nop__nop_判忙void lcd_mangrs 0rw 1e 1_nop__nop__nop__nop_while P00x80e 01602的写void write_lcd1602 uchar cmduchar i 当i为0的时候为向1602写指令为1写数据lcd_mangrs irw 0e 0_nop__nop_e 1_nop__nop_P0 cmd_nop__nop__nop__nop_e 01602的初始化void ini_lcd1602write_lcd1602 0x380delay 1write_lcd1602 0x0c0delay 1write_lcd1602 0x060delay 1write_lcd1602 0x010delay 1void Timer2InterruptRCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33ET2 1 允许T2定时器中断EA 1 打开总中断TR2 1 启动T2定时器void zd0 interrupt 1flag 1void zd3 interrupt 3 T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块TH1 0x0f8TL1 0x30timerif timer 200timer 0TX 1 800MS 启动一次模块_nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop__nop_TX 0void Timer2 void interrupt 5TF2 0 T2定时器发生溢出中断时需要用户自己清除溢出标记RCAP2H 0x0feRCAP2L 0x33 恢复定时器初始值clickif click 100 click 0if click ZK1PWM1 1elsePWM1 0if click ZK2 PWM2 1elsePWM2 0主函数void mainTMOD 0x19 设T0为方式1GATE 1TH0 0TL0 0TH1 0x0f8 2MS定时TL1 0x30ET0 1 允许T0中断ET1 1 允许T1中断TR1 1 开启定时器Timer2InterruptEA 1 开启总中断ZK1 20ZK2 20ini_lcd1602while 1while INT0 0 当RX为零时等待TR0 1while INT0 1 当RX为1计数并等待TR0 0 关闭计数Conut 计算if S 40 控制加速FM 1P1 0xafZK1 ZK1-5ZK2 ZK2-5elseif S 30 控制转向FM 0ZK1 ZK15ZK2 ZK25P1 0X8Fdelay_1if ZK1 99 ZK1 1if ZK1 1 ZK1 10if ZK2 99 ZK2 1if ZK2 1 ZK2 10write_lcd1602 0x800for i 0i 10iwrite_lcd1602 ASCII[disbuff[i]]1- III -- 31 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
摘要80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。
本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车TitleAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer.Its easily useing and multi-function suffer large users. This article introduce the CCUT graduation design with the 80C51 single chip copmuter.This design combines with scientific research object. This system regard the request of the topic, adopting 80C51 for controling core,super sonic sensor for test the hinder.It can run in a high and a low speed or stop automatically.It also can record the time ,distance and the speed or searching light and mark automatically The electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyse.The adoption of technique as:(1)Reduce the speed by program the engine；(2)efficient application of the sensor;(3)The adoption of the new display chip.Keywords 80C51 single chip computer、light electricity detector、PWM speed adjusting毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：目录摘要 (I)Abstract (II)第一章前言 (1)第二章方案设计与论证 (3)（一）直流调速系统 (3)（二）检测系统 (4)（三）显示电路 (9)（四）系统原理图 (9)第三章硬件设计 (10)（一）80C51单片机硬件结构 (10)（二）最小应用系统设计 (11)（三）前向通道设计 (12)（四）后向通道设计 (14)（五）显示电路设计 (17)第四章软件设计 (20)（一）主程序设计 (20)（二）显示子程序设计 (24)（三）避障子程序设计 (25)（四）软件抗干扰技术 (26)（五）“看门狗”技术 (28)（六）可编程逻辑器件 (29)第五章测试数据、测试结果分析及结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 程序清单 (34)附录B 硬件原理图 (42)第一章前言随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。
本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。
本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。
根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。
本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。
以80C51为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。
80C51是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
下面就简要的介绍一下单片机及其典型应用方式：“单片机”一词是Single-Chip Microcomputer较准确的译法，但最能准确反映单片机设计思想﹑并且具有技术眼光的词汇是Microcomputer（微处理器）。
之所以出现了Sigle-chip Microcomputer一词，实在是因为早期，甚至到MCS-51时期，单片机准确地体现了Sigle-chip Microcomputer的形态和内容。
然而发展到MCS-96，发展到新一代80C51﹑M68HC05﹑M68HC11系列单片机时，在单片机中着力扩展了各种控制功能。
如A/D﹑PWM﹑PCA计数器捕获/比较逻辑﹑高速I/O口﹑WDT等，已突破了Microcomputer的传统内容，朝Microcomputer的内涵发展。
因此，目前已到了该给单片机正名的时候了，国外已逐渐统一成Microcomputer。
从最初的单片机发展到如今的新一代单片机。
大致经历了三个年代。
如以Intel8位单片机为例，这三个年代划大致是：第一代：以1976年推出的MCS-48系列为代表，其主要的技术特征是将CPU和计算机外围电路集成到了一个芯片上，作为与通用 CPU分道扬镳﹑构成新型工业微控制器取得了成功，为单片机的进一步发展开辟了成功之路。
第二代：以MCS-51的8051﹑8052为代表，其主要的技术特征是为片机配置了完善的外部并行总线（AB﹑DB﹑CB）和具有多机识别功能的串行通讯接口（UART）,规范了功能单元的SFR控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统，为发展具有良好的兼容性的新一代单片机奠定了良好的基础。
无论是第一代还是第二代单片机都还未突破单片计算机的内涵。
第三代：以80C51系列为代表，它包括了Intel公司发展MCS-51系列的一代产品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。
新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获／比较逻辑等。
这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。
Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS).新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。
Microcontroller并没有过分强调“单片”，因为向单片形式发展是一切先进电子系统都在追求的理想，并不为单片机所专有。
单片机的应用方式随对象、环境、规模不同而大相径庭，不必独崇一宗。
按照所使用单片机的类型不同，单片机应用系统结构可分成总线方式和非总线方式。
总线方式的应用系统中，单片机都具有完善的外部扩展总线，如并行三总线（AB、DB、CB）、串行通讯总线（如UART）,通过这些总线可方便地扩展外围单元、外设接口等。
采用总线方式的应用系统多属复杂的工控系统、智能仪表、监测系统，或满足这些应用系统而构成的多机与网络系统。
非总线方式的应用系统省去了外部并行总线，可构成各种小封装芯片，有限的引脚可提供更多的用户I/O口，可使应用系统的芯片数量最少。
非总线方式的应用系统多属小型控制器、测控单元、单元仪表等。
总线方式的单片机在不使用外部并行总线时，外部并行总线引脚可作为I/O口用。
在掩摸用户程序时，还可要求将这些I/O口改造成具有各种驱动能力的I/O口。
本设计就采用了比较先进的80C51为控制核心，80C51采用CHOMS工艺，功耗很低。
该设计具有实际意义，可以应用于考古、医疗器械等许多方面。
第二章方案设计与论证根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电检测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。
（一）直流调速系统方案一：串电阻调速系统。
方案二：静止可控整流器。
简称V-M系统。
方案三：脉宽调速系统。
旋转变流系统由交流发电机拖动直流电动机实现变流，由发电机给需要调速的直流电动机供电，调节发电机的励磁电流即可改变其输出电压，从而调节电动机的转速。