基于AT89S51单片机的智能超声波避障小车

基于 AT89S51 单片机的智能 超声波避障小车
姓名： 班级： 学号：
钟洋 08 电子二班 200810330219 张儒
指导老师：

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） 、数码管显示模块................................4 （三） 、步进电机控制模块..............................6 （四） 、语音提示模块..................................7 （五） 、速度自控模块..................................8 （六） 、信号提示模块..................................8 （七） 、单片机控制模块...............................8 四、系统软件设计..................................9 五、元件清单.....................................10 六、应用前景.....................................10 六、参考文献.....................................11
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摘要： 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： 关键字：超声波、测量、避障、单片机、语音 一、总体方案概述 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：智能小车简要原理框架图
二、总体电路原理图
P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 RST 9 TRIG 10 ECHO 11 LCD3 12 13 14 15 LCD1 16 LCD2 17 18 19 20 GND 0.1uf VCC GND R20 4.7K 4.7K 4.7uf C7 VOL1 REC1 PLAY1 ERASE1 S5 S6 GND P3 MIC 2 1 R22 4.7K GND C14 0.1uf C15 0.1uf R23 80K 24 23 25 26 19 22 SS 7 SCLK 6 MOSI5 4 MISO 10 11 9 20 C16 18 4.7uf GND I1 REC PLAY ERASE FWD VOL FT SS SCLK MOSI MISO MIC+ MICAnaln Rosc AGC RESET LED ISD1760 Vccd Vssd 3 2 R19 1 R 28 21 8 14 16 12 15 13 17 27 C4 S4 VCC L7 VCC 0.1uf Sperker C9 0.1uf 0.1uf C12 C10 C13 4.7uf GND C11 4.7uf GND GND 4 g c dp d e VCC 0.1uf C6 GND VCC C5 4.7uf GND b 7 LED3 8 LED2 9 10 11 LED1 12 f a A1 P10 VCC P11 P00 P12 P01 P13 P02 P14 P03 P15 P04 P16 P05 P17 P06 RST/VPD P07 P30/RXD EA/VPP P31/TXD ALE/PROG P32/INT0 PESN P33/INT1 P27 P34/T0 P26 P35/T1 P25 P36/WR P24 P37/RD P23 XTAL2 P22 XTAL0 P21 VSS P20 AT89S51 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 b f a e d dp c g P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ULN2803 U1 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 GND OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 CM 18 17 16 15 14 13 12 11 10 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 BJDJ1 VCC 470 470 470 470 470 470 470 470 P1 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 VCC
VCC 10uf S1 C1
FIRST BJDJ2
Q1 LED1
SECOND
Q2 LED2
THIRD
Q3 LED3
FORTH
Q4 LED4 VCC
GND 20pf C2 GND 20pf C3 X1
S2 S3
GND U2 1 TRIG 2 ECHO 3 4 5 GND VCC TRIG ECHO OUT GND
P2
ultrasonic
R9
R10 10k R11 10k R12 10k R13 10k SS SCLK MOSI MISO
FORTH FIRST SECOND THIRD
OUT5 OUT6 OUT7 OUT8
L1 POWER 470
L2 470
L3 470 R15 LCD2
L4 470 R16 LCD2
L5 R17 LCD1 470
L6 R18 LCD1
GND
R14 GND LCD3
R21
Vcca Vssa Vccp Vssp1 Vssp2 SP+ SP-
C8 4.7uf
l8
LED
b 3 2 f a 1
P4 1 2
AUD/AUX INT/RDY
3
6 5 4 3 2 1 g c dp d e LED4