红外避障小车设计说明
红外避障小车原理介绍及制作
•应用场合及市场前景：可用于恶劣地理环境中无人驾 驶汽车的物资运输，及玩具小车的自动避障，可见， 自动避障车的应用前景广泛。
二、系统结构框图
三、硬件设计
比例 图号 数量 共 张
第张
组别 第9组
•零件图 电机支架
电机支架
设计 绘图 审核
比例 图号 数量 共 张
第张
组别 第9组
五、软件设计
•程序流程图：
Y N
智能避障小车
一、概述
•设计背景：针对高危环境下对无人化作业的要求，机 器人在复杂地形中行进时自动避障及恶劣环境中无人 驾驶汽车的物资运输，自动避障是一项必不可少也是 最基本的功能设计。另外，市场现在的遥控玩具小车 遇到障碍物时不能自动避开障碍，需人工手动把玩具 车拿开，若加入自动避障功能可省去人工操作。
•系统总设计电路图如下图
•
各部分电路图及说明
•单片机最小系统
•L298电机控制驱动：
各部分电路图
•光耦电路
•电机保护电路
各部分电路图及说明
•模拟电源
四、机械部分
•总的装配图核
比例 图号 数量 共 张 第张
组别
第9组
•零件图 连杆
连杆
设计 绘图 审核
红外避障小车原理介绍及制作PPT课件
零件图
连杆
连 杆
设计
比例 图号 数量 共 张
第 张
绘图 审核
组别
第9组
零件图
电机支架
电机支架
设计
比例 图号 数量 共 张
第 张
绘图 审核
组别
第9组
五、软件设计
程序流程图：
Y
N
二、系统结构框图
三、硬件设计
系统总设计电路图如下图
各部分电路图及说明
单片机最小系统 L298电机控制驱动：
各部分电路图
光耦电路 电机保护电路
各部分电路图及说明
模拟电源
四、机械部分
总的装配图如下图：
零件图
车身板
车 身 板
设计
比例
图号 数量 共 张
第 张
智能避障小车
一、概述
设计背景：针对高危环境下对无人化作业的要求，
机器人在复杂地形中行进时自动避障及恶劣环境中 无人驾驶汽车的物资运输，自动避障是一项必不可 少也是最基本的功能设计。另外，市场现在的遥控 玩具小车遇到障碍物时不能自动避开障碍，需人工 手动把玩具车拿开，若加入自动避障功能可省去人 工操作。 功能：本品基于红外传感系统，采用红外传感器实 现前方障碍物检测，来实现自动检测前方障碍物， 并能通过单片机控制舵机实现左、右转弯来避开障 碍物。 应用场合及市场前景：可用于恶劣地理环境中无人 驾驶汽车的物资运输，及玩具小车的自动避障，可 见，自动避障车的应用前景广泛。
红外避障小车[整理版]
![红外避障小车[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/5989007c24c52cc58bd63186bceb19e8b9f6ec5b.png)
红外避障小车摘要：针对本专业给出的论文题材，我设计了一款简易的红外避障小车。
该电路设计分别以驱动模块，单片机控制显示模块组成。
为了达到小车壁障的目的，因此以ATMEGA16-L为核心控制器件，以LM298驱动电机控制系统和红外监测系统设计而成。
关键词：ATMEGA16-L;红外避障检测电路；驱动电路。
一、模块方案比较1.壁障模块,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,在壁障模块中，可以选择超声波壁障。
其优点是反应速度灵敏，距离远，受外界干扰小。
但是，在本设计中，题目所要求是距离是20cm，如果利用超声波传感器进行壁障的话，由于空间小声波在小空间不同方向里会进行多次反射，左右前后的传感器之间相互干扰，使控制中心不能明确判断出那个方位遇到了障碍物，从而动作紊乱，不能实现要求。
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,使用红外接收头和发射管配合，利用38k频率解决灵敏度问题。
38K调制和发射电路。
使用一个定时器的快速PWM模式产生38K调制信号，通过剩余的四个施密特触发器（有2个已经用在光电编码部分）缓冲，推动8050三极管和红外发光管来发射已经调制的红外线。
其中2个1N4148接单片机IO 脚，控制左右红外发光管轮流发射。
后面串接的可见光LED是为了方便用户调试而设置的，让用户知道当前是否在发射红外线。
通过调节PWM的占空比，调节红外发光管的亮度，从而实现调节感知障碍物距离的功能。
但是实际测试结果不尽人意。
灵敏度太高。
加衰减电路比较麻烦，调试不易。
且价格也贵。
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,利用红外传感器，其优点是对近距离的障碍物反应速度灵敏，不同方位的传感器之间信号不会相互干扰，造成误动作。
缺点是距离近，易受到自然光的干扰。
经过两种传感器性能对比与题目要求的综合考虑分析，最终选择红外传感器作为小车的眼睛，进行壁障。
LM567是一种廉价的音频锁相环集成电路，利用它可以构造性能较好的反射式光电传感器。
红外避障小车设计1
智能红外避障小车的设计与制作以前用LM393做过红外避障小车，但避障效果不佳。
究其原因主要有两点，一是发射的红外信号未经调制探测范围窄；二是LM393本身只是个电压比较器，在输出电压翻转时没有延时，我们看到的现象就是小车在障碍物前面一前一后的瞎磨蹭，看了很是不爽。
现在介绍智能红外避障小车的设计与制作。
一.设计思想与总体方案1，设计思想小车沿直线行驶，当探测到前方有障碍物时停止，再后退，然后右转弯，最后继续前进，如此反复。
2，总体设计方案和框图本设计以AT89C2051单片机作为检测和控制核心，用红外光电开头探测障碍物，RP5履带式坦克底盘作车体。
框图如下：二.系统硬件组成及设计原理本系统硬件部分由单片机单元，红外传感器单元，电机驱动单元，蜂鸣器单元，键盘输入单元及电源单元组成。
1，单片机单元本系统采用AT89C2051单片机作为中央处理器，其主要任务是扫描键盘输入的信号启动小车，读P3.5判断前方有无障碍物,并执行相关动作(本设计中P3.5=0时，前方有障碍；P3.5=1时前方无障碍），P1.4----P1.7是电机驱动口；P3.7是蜂鸣器信号输出；P3.5接红外传感器。
2，红外传感器单元为简化硬件电路，传感器单元采用了发射/接收一体化的红外光电开头，型号E3F-DS30C4，点击图片可以查看其详细资料。
该传感器为漫反射型，使用电压范围宽（DC6V--36V），探测距离可调节，最大可达30CM，输出信号可直接与单片机的I/O口相连接。
3，电机驱动单元PR5履带式坦克底盘为双电机驱动，转弯非常灵活，本系统用常用的电机驱动集成电路L293D控制两只电机。
L293D内含2个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准的TTL逻辑电平信号，可驱动36V，2A以下的电机。
2，7，10，15接输入控制电平；3，6和11，14脚分别接两只电机，1，9脚接控制使能端，控制电机停转，单片机输出两组PWM信号，每一组PWM信号用来控制一个电机的转速。
基于单片机的红外遥控智能小车设计
基于单片机的红外遥控智能小车设计引言：随着科技的不断发展，智能物联网已经走进了我们的生活。
智能小车作为一种智能化的产品，能够实现远程遥控、自动避障等功能，受到了广大消费者的青睐。
本文就基于单片机的红外遥控智能小车设计进行详细介绍。
一、设计目标本设计的目标是通过红外遥控，实现对智能小车的远程控制，小车能够根据收到的指令进行行驶、避障等操作。
二、设计原理1.主控芯片：本设计使用单片机作为主控芯片，常用的单片机有51系列、AVR系列等，可根据实际需求选择合适的芯片型号。
2.红外遥控模块：红外遥控模块是实现红外通信的设备，可以将遥控器发出的红外信号解码成数据，实现遥控操作。
3.电机驱动模块：电机驱动模块可将单片机的PWM信号转化为电机的动力驱动信号，控制小车的行驶方向和速度。
4.超声波传感器：超声波传感器可以感知到小车前方的障碍物距离，根据测得的距离，进行相应的避障操作。
5.电源模块：小车需要使用适当的电源，通常是锂电池或者直流电源供应。
三、系统设计1.硬件设计：（1）搭建小车底盘：根据所选择的底盘，搭建小车结构，并安装好电机驱动模块、电源模块等硬件设备。
（2）连接电路：将红外遥控模块、超声波传感器等硬件设备与主控芯片进行连接，确保每个模块正常工作。
2.软件设计：（1）红外遥控程序设计：通过红外遥控模块接收红外信号，并解码成相应的指令。
根据指令控制电机驱动模块，实现小车的行驶方向和速度控制。
（2）超声波避障程序设计：根据超声波传感器测得的距离，判断是否有障碍物，如果有障碍物就停止或者转向。
四、实验结果和讨论经过实验验证，本设计的红外遥控智能小车能够准确接收红外信号，并根据指令控制小车的行驶方向和速度。
同时，超声波传感器能够及时感知到前方的障碍物，并进行相应的避障操作。
然而，该设计仍然存在一些不足之处，比如超声波传感器的测距范围有限，可能无法感知到较小的障碍物。
此外，红外遥控信号的传输距离也有一定限制，需要保持遥控器与小车之间的距离不过远。
基于单片机的红外避障小车毕业设计(论文) 精品
驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等.驾驶员状态监控系统包括驾驶员打吨警告系统、驾驶员位置占有状态监测系统等。
本设计主要由单片机控制系统模块、电机驱动模块、红外避障模块、声控模块组成，系统以STC89C52RC单片机为核心，通过避障模块和声控模块接受到的信息来控制电机运行。系统通过7节1.5V干电池通过降压电路降成5V稳定直流电对单片机和发动机进行供电。本文介绍了红外避障的原理、系统整体设计及相关软件的介绍。软件部分采用模块化设计思路，整个程序包括主程序，电机驱动程序，信号检测程序，通过小车运行时检测到的运行信息来调用左转、直行或停止函数来控制小车。
其实物图和原理图如下图
红外传感器E18-D80NK-N实物图
红外传感器E18-D80NK-N内部原理图
电器特性：
红色：VCC；黑色：GND；黄色：OUT。
U:5VDC
This design is mainly composed of single-chip microcomputer control system module, motor drive module, the infrared obstacle avoidance module, voice control module, system with STC89C52RC single-chip microcomputer as the core, through the obstacle avoidance module and voice control module receives information to control the motor running. System by 7 1.5 V dry cell by step-down circuit down into a stable dc 5 V for single chip microcomputer and engine power. This paper introduces the principle of infrared obstacle avoidance, the introduction of overall system design and related software. Software part adopts the modular design thinking, the process includes the main program, motor driver, signal detection procedures, through the car runs the operation of the detected information call to turn left, go straight, or stop function to control the car.
红外避障小车课程设计
红外避障小车课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解红外避障小车的基本工作原理，掌握红外传感器的作用和使用方法。
2. 学生能描述小车电机驱动的基本原理，了解电机控制与速度调节的相关知识。
3. 学生了解并掌握小车整体电路的连接和调试方法。
技能目标：1. 学生能够独立完成红外避障小车的组装和调试，提高动手实践能力。
2. 学生能够运用编程思维，设计并实现小车的避障功能，培养编程与解决问题的能力。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成任务，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在课程学习中，培养对科学技术的兴趣和求知欲，提高创新意识。
2. 学生在动手实践过程中，培养耐心、细心的品质，增强克服困难的自信心。
3. 学生在团队合作中，学会尊重他人，培养集体荣誉感和社会责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，强调理论知识与实际操作的相结合，注重培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
学生特点：本课程面向初中年级学生，学生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，但需加强对理论知识的学习和运用。
教学要求：结合学生特点，教师应采用启发式教学，引导学生主动探究，注重培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化的指导和支持。
通过课程学习，使学生能够达到上述设定的课程目标，实现知识、技能和情感态度价值观的全面发展。
二、教学内容1. 红外传感器原理与应用：讲解红外传感器的工作原理，引导学生学习传感器在避障小车中的作用，结合教材相关章节，分析传感器电路连接及调试方法。
2. 电机驱动原理：介绍小车电机驱动的基本原理，包括电机的工作原理、控制方法及速度调节，结合教材内容，让学生了解并掌握电机驱动电路的设计与连接。
3. 小车组装与调试：指导学生根据教材相关章节，进行红外避障小车的组装，学习电路连接、传感器安装、电机驱动等步骤，并进行调试。
4. 编程与避障功能实现：教授编程基础知识，引导学生设计并实现小车的避障功能，结合教材内容，让学生掌握编程思维和解决问题的方法。
智能小车红外避障实验
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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）。
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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。
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智能小车避障 原理图
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循迹和避障的比较
相同点：
1：原理图相同，均采用红外发送接收对管来完成。
2：硬件调节方式相同，都通过滑动电阻调节灵敏度。 3：均为有信号时输出低，指示灯亮起。
不同点：
1：探测方向不同，前者对地面探测，后者对行进方向正前方探测。 2：循迹需要靠没有信号（灯灭）时来判断黑线位置，避障需要靠有信 号（灯亮）时来判断障碍物位置。
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
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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。
论文-红外避障小车
第一章绪论1.1 引言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。
近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。
人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。
由于在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。
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，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。
而在机器人在复杂地形中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就应运而生。
自动避障小车可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，所以我们的自动避障小车就是基于这一目标而设计的的，该智能小车可以作为机器人的典型代表，它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU，本次的设计中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、新型芯片的采用等等。
智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。
所以我们的机器人不仅仅可以实现自动避障功能，还可以扩到展循迹等功能，感知导引线和障碍物等多个方面。
1.2 设计任务1.2.1 设计思想本系统要求自行设计制作一个智能小车，该小车在前进的过程中能够检测到前方障碍并自动避开，达到避障的效果。
我的设计思想是采用C8051F310单片机为控制核心，利用位置传感器检测道路上的障碍，通过采集数据并处理后由单片机产生PWM波驱动直流电机对车进行转向和行动控制，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车。
1.2.2 功能概述根据题目中的设计要求，本系统主要由微控制器模块、避障模块、直流电机及其驱动模块电源模块等构成。
本系统的方框图如图1-2-2所示：图1-1 系统方框图微控制器模块：通过采用C8051F310作为微控制器接受传感器部分收集到的外部信息进行处理，并将结果输出到电机驱动模块控制电机运行。
红外线智能避障小车报告
红外线智能避障小车作者：陈栋展，韦冰江，熊涛，于泳一、方案设计与论证：方案一：原理功能简要描述：运用逻辑电路来完成电路，通过对红外线探测到物体所发出回的信号用逻辑电路进行处理，控制电机，使小车能够转向，避开障碍物。
通过H桥驱动电路来控制电机的转向和前进可行性分析：通过数字逻辑门与H桥驱动电路来控制电机的转向和前进。
反映速度非常快，稳定性很高，成本相对较低，开发周期和所消耗精力都比较小。
但是由于这个方案一旦完成，便不容易更改，若更改的话，后期的投入相对会变大，灵活性较差，对于小车功能的拓展有很大的局限性。
而且不易实现功能稍微强大的拓展。
方案二：原理功能简要描述：运用89S51搭建控制电路，把红外信号接到单片机上，通过单片机对信号的检测和处理，控制外围电路使小车转向，来避开障碍物。
通过H桥驱动电路来控制电机的转向和前进。
可行性分析：通过微控制芯片51对数据进行处理，处理速度远远满足小车的运行和避障的需求。
稳定性较高。
成本相对较大，开发周期较长，消耗精力较多。
但是方案灵活性较强，即使成品完成，也可以通过编写不同的程序，增加模块来增加小车的功能。
综上所述，我们选择方案二，以便以后小车功能的拓展。
二、系统原理框图：三、主要电路设计：电源：电源采用24V直流稳压电源（战车争霸留下的，所以拿来直接用了）。
通过LM7812稳压，供给电动机驱动电压。
用LM7805给单片机供电，电源模块原理图如下：小电容消除快速的电源波形抖动，大电容消除慢速的。
检测模块：检测物体模块由三个E3F-DS30C4红外线传感器检测信号的。
分别检测小车的左边，右边以及，中间位置是否有物体。
并将输出结果接于51的定时器中断端口上去。
只打开外部中断INT0,当任意一个管脚检测到有物体可能妨碍小车运行的时候，通过74LS10三与非门电路检测做出反应。
输出低，运行外部中断INT0中的程序。
测速模块：根据通过在某一个车轮上打一个孔，E3F-DS30C4红外线传感器发射光能够穿过小孔，在小车运行时，没转一圈会产生一个低脉冲，用计数器中断接口检测并计数。
红外避障小车设计说明
红外避障小车前言---------------------------------------------------随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。
红外避障小车原理介绍及制作(课堂PPT)
设计
绘图
组别 第9组
审核
10
零件图
电机支架
电 机 支 架 比例 图号 数量 共 张 第张
设计
绘图
组别 第9组
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审核
五、软件设计
程序流程图：
Y N
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功能：本品基于红外传感系统，采用红外传感器实 现前方障碍物检测，来实现自动检测前方障碍物，
并能通过单片机控制舵机实现左、右转弯来避开障 碍物。
应用场合及市场前景：可用于恶劣地理环境中无人
驾驶汽车的物动避障车的应用前景广泛。
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二、系统结构框图
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三、硬件设计
智能避障小车
刘萌萌 徐英蛟 孙宪佳 宋云石
1
一、概述
设计背景：针对高危环境下对无人化作业的要求， 机器人在复杂地形中行进时自动避障及恶劣环境中 无人驾驶汽车的物资运输，自动避障是一项必不可 少也是最基本的功能设计。另外，市场现在的遥控 玩具小车遇到障碍物时不能自动避开障碍，需人工 手动把玩具车拿开，若加入自动避障功能可省去人 工操作。
系统总设计电路图如下图
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各部分电路图及说明
单片机最小系统
L298电机控制驱动：
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各部分电路图
光耦电路
电机保护电路
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各部分电路图及说明
模拟电源
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四、机械部分
总的装配图如下图：
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零件图
车身板
车身板
比例 图号 数量 共 张 第张
设计
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组别 第9组
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零件图
连杆
连杆
比例 图号 数量 共 张
(新)红外避障小车课程设计报告
前言---------------------------------------------------随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。
基于单片机的智能小车设计(红外避障)综述
单片机系统课程设计智能小车(避障及循迹)的设计学院:班级:姓名:学号:同组成员:指导老师:日期:摘要智能作为现代社会的新生产物，是未来的发展的一个重要方向，它可以按照预定的模式在特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期目标。
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对智能化机器人，智能家用电器等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。
整个智能小车设计主要以单片机为控制核心，通过红外遥控实现小车前后左右的移动，以及对小车功能模式的转换；通过红外传感器,实现小车的避障功能和循迹功能。
设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。
结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。
从红外遥控，红外循迹和避障，都严格按照科学严谨态度完成。
通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，实现其应有的功能。
最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。
关键词：智能小车避障循迹遥控ABSTRACTSmart as a new product of modern society, it is an important direction of future development, it can be according to the predetermined pattern in a specific environment of automatic operation, without human management, can achieve expected goal. This design mainly reflects the multi-function car intelligent mode, the theory in the design of scheme, analysis method and special features and innovation point of intelligent robot, intelligent home appliances such as the design of automatic semi-automatic robot and popularity have certain reference significance.The smart car design mainly by the single chip processor as the core, through infrared remote control to realize the car moving around, as well as to the car function mode conversion; Through the infrared sensor, achieve the function of car obstacle avoidance and tracking function. Independent design USES contrast to choose, module, integrated processing methods. Combined with actual situation comparing scheme to design and choose the optimal solution. From the infrared remote control, infrared tracking and obstacle avoidance, are in strict accordance with the scientific rigorous attitude to complete. Through debugging test module, get the correct output signal, realize its function. Finally combine the modules of various debugging success on car body, combined with the program, through the single-chip microcomputer control, to effectively integrate various modules together, achieve the expected goals, complete the final design and production, can make the car intelligent operation in a certain environment.Keywords: intelligent car avoidance tracking control第一章绪论 (1)1.1 设计的背景和意义 (1)1.2 智能小车的发展现状 (2)1.3 该设计的主要内容和目的 (4)第二章系统总体方案设计与论证 (5)2.1 系统的总体方案设计 (5)2.2 主控系统 (6)2.3 电机驱动模块 (6)2.4 循迹模块 (6)2.5 显示模块 (6)第三章系统硬件电路设计 (7)3.1 主控模块的电路设计 (7)3.1.1 AT89S52单片机的简介 (7)3.2 红外避障模块的电路设计 (9)3.2.1 LM393双电压比较器集成电路 (9)3.2.2红外对管工作原理 (11)3.2.3红外避障电路图及工作原理 (12)3.3红外循迹电路的设计 (13)第四章系统软件设计 (15)4.1 主程序 (15)第五章总结 (25)附录1程序清单 (26)附录2硬件原理图 (35)附录3 实物图 (36)第一章绪论1.1 设计的背景和意义随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，数码相机、DVD、洗衣机、汽车等消费类产品越来越呈现光机电一体化、智能化、小型化等趋势。
红外避障小车原理介绍及制作
红外避障小车原理介绍及制作引言：红外避障小车是一种能够通过红外线传感器检测前方障碍物并自动转向避免碰撞的智能小车。
本文将介绍红外避障小车的原理及其制作方法。
1. 红外避障小车的原理红外避障小车通过使用红外线传感器识别前方的障碍物。
红外线传感器是一种能够发送和接收红外线信号的装置。
当红外线传感器接收到反射回来的红外线信号时，就会触发避障小车的转向动作。
2. 制作所需材料2.1 电机和轮子：用于小车的驱动和移动；2.2 Arduino控制板：用于编程和控制小车；2.3 红外线传感器：用于检测前方障碍物，并控制小车的方向；2.4 电池盒和电池：用于为小车供电；2.5 连线和焊接工具：用于连接各个组件；2.6 其他辅助材料：如螺丝、螺母等。
3. 制作步骤3.1 连接电机和轮子：首先，将电机通过导线连接到Arduino控制板上。
然后将轮子固定在电机上，确保能够顺利驱动小车移动。
3.2 安装红外线传感器：将红外线传感器连接到Arduino控制板上，确保能够准确接收红外线信号。
3.3 编写程序：使用Arduino的开发环境，编写程序以控制红外避障小车的运动。
程序的逻辑可以设计为：当红外线传感器接收到反射信号时，小车停止前进并进行转向操作，以避免碰撞。
3.4 连接电池盒：将电池盒通过导线连接到Arduino控制板上，以提供小车所需的电力。
3.5 测试运行：将程序上传到Arduino控制板上，并将电池插入电池盒中。
然后测试红外避障小车的运行情况，观察是否能够准确识别障碍物并进行避免碰撞的动作。
4. 使用注意事项4.1 红外线传感器的安装位置需要保持稳定，并且不受外界其他光源的干扰，以确保能够准确接收反射信号。
4.2 程序设计中需要考虑到红外避障小车在遇到障碍物时的反应速度及动作的平稳性，以提高小车的避障性能。
4.3 定期检查电池的电量是否充足，并及时更换电池，以保证小车的正常运行。
5. 经济和实用性分析红外避障小车的制作成本相对较低，所需材料和设备均易获取，并且拥有广泛的应用场景。
北斗定位的蓝牙红外避障遥控小车设计
北斗定位的蓝牙红外避障遥控小车设计1.1研究背景及意义智能小车是一种多轮驱动的智能机器人，又被称为轮式移动机器人，它具有体积比较小、重心比较低、运动灵活、操控简单等优点。
自动避障技术一直被认为是研究智能小车的一个核心内容。
自动避障技术能够保证智能小车在行驶过程中，自动调整运动的方向，防止与障碍物发生碰撞。
智能小车自动避障综合应用了多种尖端技术，包括多传感器信息融合技术，蓝牙、局域网、红外数据传输等无线通信技术，机械技术和电子技术。
智能小车自动避障集中体现了其自动化、智能化程度的高低。
基于位置的服务已经深入到社会的各个方面，为生产生活提供了方便快捷的服务体验。
导航技术是实现该服务的重要技术之一。
相比较单一导航系统，组合导航系统具有以下优点：①能有效利用各导航子系统的导航信息，提高组合系统定位精度；②允许在导航子系统工作模式间进行自动切换，从而进一步提高系统工作可靠性；③可实现对各导航子系统及其元器件误差的校准，从而放宽了对导航子系统技术指标的要求。
组合导航技术对于交通，物流，运输等方面或行业有重要现实意义，组合导航中的定位导航和路径优化手段，可以节省人力物力，降低交通中的安全隐患与事故风险，更准确的位置信息也能满足各行各业的需求。
组合导航系统的关键技术是信息的处理，而信息的筛选和处理更多的是依据知识库的丰富和完善，知识库包括两个方面：1、动态信息，包括雷达、GPS测量得到的实时位置信息以及其他船只、飞机的实时位置信息，2、静态信息，包括避让法规、港口自然情况、气候、水文、事故发生率等。
将这些信息不断补充完整，能够建立完整的知识、专家系统，从而对信息的处理更加专业。
1.2国内外研究现状中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
避障小车
工程训练中心
红外接近传感器的是开关量传感器，接IO0~IO11的
任意一个接口都可以通过 NorthSTAR 进行数值读取 和编程。
由于输出是开关量，只能判断在测量距离内有无障
工程训练中心
工程训练中心
红外避障小车设计
目的：利用创意之星机器人套件设计一个简单机器
人系统——“避障小车
要求：小车能够在较平坦地面上，以车轮驱动的方
式行走，有自主避开前方障碍物能力的机器人。
一、设计思路
一、结构设计方案
1、轮子底盘结构选择
Байду номын сангаас
2、电机与底盘的运动关系
二、感知方案 三、控制策略
四、程序编写与加载
关
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作用：用来测量前方物体和传感器探头之间的距
离。
输出为：0~2.5V 模拟量（电压值随距离变化）； 量程范围10~80 cm。
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红外测距传感器工作原理
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红外测距传感器工作原理
GP2D12 主要是由红外发射器、PSD（位置敏感检测
装置）及相关处理电路构成。
红外发射器发射一束红外光线，红外光线遇到障碍
物被反射回来，通过透镜投射到 PSD 上，投射点和
PSD 的中心位置存在偏差值 a ， GP2D12 根据上图所
示的a、b、α三个值就可以计算出H的值，并输出相
应电平的模拟电压。
工程训练中心
红外测距传感器的几个重要的特性
1、与障碍物的反射角度基本无关。 2、与反射物体的颜色及材质基本无关。
碍物，不能给出障碍的实际距离。但是该传感器带 有一个灵敏度调节旋钮，可以调节传感触发的距离 。
红外传感与音控结合的避障小车设计
红外传感与音控结合的避障小车设计文章基于凌阳SPCE061A 16位单片机设计了红外传感与音控结合的避障小车。
利用L298N驱动电路驱动两个直流电动机；利用红外探测电路检测行进道路的障碍物；利用单片机的语音识别模块实现小车的语音控制。
文章给出了小车的硬件和软件设计。
标签：语音识别；红外传感；障碍物探测1 引言随着社会的发展与科学技术的进步，人们对自动化的要求越来越高，在此背景下工业机器人因运而生。
现在智能化的产品渗透在各个领域而且许多产品都已成为了大众消费品，因此研发智能汽车具有广阔的市场前景，无人驾驶的智能汽车是未来汽车发展的一个趋势。
因此本文基于凌阳SPCE061A单片机利用红外传感与音制相结合实现小车的避障，可为人们设计完善的智能车提供新的想法。
2 智能车结构介绍设计使用的小车是履带式小车，有承载能力强、抓地力强、行走平稳等优点。
小车的两个后轮分别由两个直流电动机控制，通过控制电机的正反转就可实现小车的前进与转弯，可用4节5号电池为其供电。
3 SPCE061A的主要性能特点SPCE061A是凌阳科技公司推出的一款16位单片机。
SPCE061A在2.6V～3.6V工作电压范围内的工作速度范围为0.32MHz～49.152MHz。
2K字SRAM和32K字閃存ROM，32位可编程的多功能I/O端口；两个16位定时器/计数器；低电压复位/监测功能；8通道10位模-数转换输入功能并具有内置自动增益控制功能的麦克风输入方式；双通道10位DAC方式的音频输出功能。
该单片机最大的特点就是具有语音识别模块，它可以方便高效地进行语音识别。
4 系统总体设计基于小车和单片机的特点，本文设计出了红外检测障碍物和语音控制相结合的智能小车。
以SPCE061A为核心处理器；选择L298N芯片驱动直流电机；并用红外线传感器探测障碍物，利用接收电路将检测到障碍物的信号反馈给单片机；单片机经过处理后发出语音提示（“前方有障碍物，请指示”），然后通过语音控制小车的行驶方向（如“左转”等）。
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红外避障小车前言---------------------------------------------------随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。
红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。
智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。
由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。
本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------231.【摘要】:本文提出一种智能避障小车的设计方法，利用红外技术检测障碍物信息，采用AT89S51单片机进行实时控制，实现智能避障，智能小车采用后轮驱动，两轮各用一个直流电机控制，避障用的传感器采用红外漫反射式传感器。
【关键词】: 避障光电开关差分控制LCD2. 功能概述智能小车采用前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，分别控制两个轮子的转动从而达到转向的目的，后轮是万向轮，起支撑的作用。
将三个红外线光电传感器分别装在车体的左中右，当车的左边的传感器检测到障碍物时，主控芯片控制右轮电机停止左轮转动，车向右方转向，当车的右边传感器检测到障碍物时，主控芯片控制左轮电机停止转动，车向左方转向，当前面有障碍物时规定车右转。
于此同时测定速度并显示，在避障小车前进的同时从LCD点阵液晶显示器上显示小车当时速度。
在小车左转或右转时在显示器上显示出左或右。
3．硬件设计如下图所示，是本次设计智能小车的电路框图。
以AT89S51为电路的中央处理器，来处理传感器采集来的数据，处理完毕之后以便去控制电机驱动电路来驱动电机。
电源部分是为整个电路模块提供电源，以便能正常工作。
4. 避障电路（1）障碍物探测方案的选择方案一：脉冲调制的反射式红外线发射接受器。
由于采用该有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰；另外红外线接受官的最大工作电流取决于平均电流。
如果采用占空比小的调制信号，再品均电流不变的情况下，顺势电流很大（50—100mA），则大大提高了信噪比。
并且其反应灵敏，外围电路也很简单。
它的优点是消除了外界光线的干扰提高了灵敏度。
方案二：采用超声波传感器，如果传感器接收到反射的超声波，则通知单片机前方有障碍物，如则通知单片机可以向前行驶。
市场上很多红外光电探头也都是基于这个原理。
这样不但能准确完成测量，而且能避免电路的复杂性由以上两种方案比较可知。
方案二要比方案一优势大，市场上很多红外观点探头也都基于这个原理。
其电路简单，工作可靠，性能比较稳定。
从而避免了电路的复杂性，因此我先用方案二作为小车的监测系统。
避障电路采用漫反射式光电开关进行避障。
光电开关是集发射头和接收头于一体的检测开关，其工作原理是根据发射头发出的光束，被障碍物反射，接收头据此做出判断是否有障碍物。
当有光线反射回来时，输出低电平；当没有光线反射回来时，输出高电平。
单片机根据接收头电平的高低做出相应控制，避免小车碰到障碍物，由于接收管输出TTL电平，有利于单片机对信号的处理。
光电开关工作原理：光电开关是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。
光电开关在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。
避障电路如下：避障电路功能表：传感器避障电路输出（上升沿动作）待执行命令注解（“0”表示有障碍物；“1”表示无障碍物）4. 单片机电路本设计的主控芯片选择AT89S51，负责检测传感器的状态并向电机驱动电路发出动作命令。
复位电路采用手动复位。
单片机电路如下：5. 电机转速控制电路由555时基电路构成多谐振荡器提供一个PWM信号，通过控制该信号的占空比来实现电机调速。
阻容元件的取值初步定为图中所示。
多谐振荡器如下：其中占空比：q=(R1+Rx1)/(R1+R2+Rx)周期：T=(R1+R2+Rx)Cln26. 电源电路本系统所有芯片都需要+5V的工作电压，而干电池只能提供的电压为1．5V的倍数的电压，并且随着使用时间的延长，其电压会逐渐下降，则需要LM7805稳压芯片。
L7805能提供300至500mA 的电流，足以满足芯片供电的要求。
虽然微处理器和微控制器不需要支持电路，功耗也很低，但必须要加以考虑。
电源电路拟定为：7.电机驱动电路市场上用很多种类的小电压直流电动机，很方便的选择到。
主要有普通电动机、和步进电动机。
方案一：采用步进电机，步进电动机的一个显著的特点就是具有快速启动和停止能力，能够达到我们所要求的标准。
如果负荷不超过步进电机所能提供的动态转矩值，就能够立即是步进电机启动或反转。
其转换灵敏度比较高。
正转、反转控制灵活。
但是步进电机的价格比较昂贵，对于我们的现状相差太远。
方案二：采用普通的直流电机。
直流电机具有优良的调速特性，调速平滑、方便。
调整围广；过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速启动、制动和反转。
能满足各种不容的特殊运行要求。
由于普通直流电机价格适宜，更易于购买，并且电路相对简单，因此采用直流电机作为动力源本设计采用差分放大驱动使电机正反转从而做到前进，左转右转。
采用四个大功率晶体管组成H桥式电路，四个大功率晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制使之工作在开关状态，进而控制电机的运行。
该控制电路由于四个大功率晶体管只工作在饱和与截止状态下，效率非常高，并且大功率晶体管开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的电路。
采用与门对两电机进行选择控制，从而实现前进、左转、右转。
驱动电路原路框图如下：电路图如下：注释：将圆盘12等分半径2CM，周长4*pi .用程序设定1S采集到的脉冲数可以转化为速度。
单位时间前进距离为S ,则：速度V大小为S 。
驱动状态表：注解：（“0”代表低电平“1”代表高电平）电机驱动电路功能表输入小车状态P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.51 1 1 1 1 0 前进1 1 1 1 0 0 停止1 0 0 0 1 1 左转0 1 0 0 1 1 右转8. 主程序流程图源程序：RS BIT P2.2 RW BIT P2.3 E BIT P2.4ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV P2,#0FFHMOV P1,#1FH ;前进MOV TMOD,#10HMOV R1,#0C8HSETB TR1TIME:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R1,TIMECLR TR1MOV R7, #00H ;脉冲个数MOV R1, #64HMOV TMOD, #10HSETB TR1LOOP6: MOV TH1, #08HMOV TL0, #0F0H NEXT: MOV C, 0TF1, LOOP7 ;判断TF1是否溢出ORL C, P3.4JNC LOOP6 ;判断C是否为1INC R7 ;1S出现的脉冲个数TF1, LOOP7SJMP NEXTLOOP7: DJNZ R1, LOOP6CLR TR1CLR CMOV A,R7 ;脉冲个数乘以2ADDC A,R7MOV R7,AMOV A, #01H ;一个码格的弧长MOV B, R7MUL AB ;计算总弧长DA A ;十进制调整MOV R5, AMOV A, B ;B的值给AJNC LOOP8 ;判断十进制调整是CY有没有被置1INC ACLR CLOOP8: DA A ;十进制调整MOV R6, AJNC LOOP9INC 70H ;十进制调整如果CY被置1，70H赋值1CLR CLOOP9: MOV A, R6 ;解释R6，R5分别表示总长的高位和低位ANL A, #0F0H ;取R6的高四位，赋给71HSWAP AMOV 71H, AMOV A, R6ANL A, #0FH ;取R6的低四位，赋给72HMOV 72H, AMOV A, R5ANL A, #0F0H ;取R5的高四位，赋给73HSWAP AMOV A, R5ANL A, #0FH ;取R5的低四位，赋给74HMOV 73H, A/******显示前进******/MOV SP, #50HACALL INITMOV A, 10000000BACALL WC51RMOV A, "G"ACALL WC51DDRMOV A, "0"ACALL WC51DDRMOV A, " "ACALL WC51DDRMOV A, "A"ACALL WC51DDRMOV A, "H"ACALL WC51DDRMOV A, "E"ACALL WC51DDRACALL WC51DDRMOV A, "D"ACALL WC51DDRMOV A, 11000101B ACALL WC51RMOV A, 70HACALL WC51DDRMOV A, 71HACALL WC51DDRMOV A, 72HACALL WC51DDRMOV A, "."ACALL WC51DDRMOV A, 73HACALL WC51DDRMOV A, 74HACALL WC51DDRMOV C,P2.0JC LOOP1 ;判断P2.0 MOV P1,#0FH ;停车LCALL LOOP2MOV P1,#32H ;右转LCALL RIGHTLJMP LOOP4LOOP1:MOV C,P2.1JC NEXT1 ;判断P2.1MOV P1,#0FH ;停车LCALL LOOP2MOV P1,#31H ;左转LCALL LEFTLJMP LOOP4NEXT1:LJMP MAIN/*****停车定时*****/LOOP2:MOV TMOD,#10HMOV R0,#64HSETB TR1LOOP3:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R0,LOOP3CLR TR1RET/*****转向定时*****/LOOP4:MOV TMOD,#10HMOV R1,#0C8HSETB TR1LOOP5:MOV TH1,#0D8HMOV TL1,#0F0HJNB TF1,$DJNZ R1,LOOP5CLR TR1MOV P1,#1FH ;前进LJMP MAIN/*****显示左转*****/LEFT: MOV SP, #50HACALL INITMOV A, 10000000BACALL WC51RMOV A, "L"ACALL WC51DDRMOV A, "E"ACALL WC51DDRMOV A, "F"ACALL WC51DDRMOV A, "T"ACALL WC51DDRRET/*****显示右转*****/RIGHT: MOV SP, #50HACALL INITMOV A, 10000000BACALL WC51RMOV A, "R"ACALL WC51DDRMOV A, "I"ACALL WC51DDRMOV A, "G"ACALL WC51DDRMOV A, "H"ACALL WC51DDRMOV A, "T"ACALL WC51DDRRET/***********初始化子程序***********/INIT: MOV A, #00000001H ;清屏ACALL WC51RMOV A, #00111000B ;使用8位数据LCALL WC51RMOV A, #00000110B ;字符不动，光标自动右移一格LCALL WC51R/*****检查忙子程序*****/F_BUSY:PUSH ACC ;保护现场PUSH DPHPUSH DPLPUSH PSWWAIT: CLR RSSETB RWCLR ESETB EMOV A, P1CLR EACC.7,WAIT ;忙，等待POP PSW ;不忙，恢复现场POP DPLPOP DPHACALL DELAYRET/*****写入命令子程序*****/ WC51R: ACALL F_BUSYCLR ECLR RSCLR RWSETB EMOV P1, ACCCLR EACALL DELAYRET/*****写入数据子程序*****/WC51DDR:ACALL F_BUSYCLR ESETB RSCLR RWSETB EMOV P1, ACCACALL DELAYRET/*****延时子程序*****/DELAY: MOV R6, #5D1: MOV R7, #248DJNZ R7, $DJNZ R6, D1RETEND9. 小结本文提出了一种经济实用的智能小车设计方法，给出了从硬件电路设计到软件设计的一系列步骤。