51单片机程序超声波模块避障

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单片机课程设计——超声波避障小车

单片机课程设计——超声波避障小车

课程设计说明书(论文)设计题目:超声波避障小车院系:学院班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:8.27~9.10课程设计任务书开题报告绪论课题目的通过上学期单片机课程的学习,我们基本掌握了51单片机的基本使用方法,本学期开学初,单片机课程设计给了我们更大的挑战,课题的目的有以下几点。

●进一步熟练掌握单片机的使用方法、提高程序的编写能力●掌握单片机系统外扩器件的连接与使用●提高器件说明书以及时序过程的阅读、理解能力●掌握软件和硬件调试的基本技巧与方法项目研究背景及意义在当今社会,汽车成为了越来越普遍,人们不可缺少的交通工具。

但汽车的不断增加,随之而来就是越来越多的交通事故。

交通事故成为了现在越来越严重的安全隐患。

所以随着汽车工业的快速发展,我们必须加强对汽车安全性能的考虑。

所以,智能汽车概念应运而生,他既是汽车产业的机遇也是汽车产业的挑战。

汽车的智能化必将是未来汽车产业发展的趋势,在这样的背景下,我们开展了基于超声波的智能小车的避障研究。

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。

设计要求采用超声波模块实现小车避障功能,实现小车自动避障任务。

1主要设计内容及方案总体方案设计系统采用51单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制,在超声波检测到障碍物之后,主控芯片根据距离值控制直流电机的转动,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还未到达临界转弯方向值的时候,慢速前进。

在与障碍物距离很近需要转向避障时,方案上将尝试进行转向,来进行避障。

系统总体的设计方框图如图2-1所示。

基于51单片机的超声波避障智能车

基于51单片机的超声波避障智能车

置为 0-180 度,呈线性变化,即舵机控制是需要周期七 20ms 的方波信号,改变脉冲占空比, 即可改变转动角度。
3.4 超声波 超声波测距是借助于超声脉冲回波渡越时间法来实现的。 设超声波脉冲由传感器发出到接收 所经历的时间为 t,超声波在空气中的传播速度为 c,则从传感器到目标物体的距离 D 可用 下式求出: D = ct /2 单 片 机 系 统 超声波发射
控制电路板接受来自信号线的控制信号,控制电机转动,电机带动一系列齿 轮组,减速后传动至输出舵盘。舵机的输出轴和位置反馈电位计是相连的,舵盘 转动的同时,带动位置反馈电位计,电位计将输出一个电压信号到控制电路板, 进行反馈,然后控制电路板根据所在位置决定电机转动的方向和速度,从而达到 目标停止。其工作流程为:控制信号→控制电路板→电机转动→齿轮组减速→舵 盘转动→位置反馈电位计→控制电路板反馈。 舵机的控制信号周期为 20ms 的脉冲调制信号,其中脉冲宽度从 0.5-2.5ms 相对应得舵盘位
3.2 晶振
每个单片机系统都有晶振,全称叫做晶体振荡器,在单片机力作用非常大,他结合单片机内 部的电路, 产生单片机所需的时钟频率, 单片机的一切指令都是建立在晶振频率的基础上的, 晶振提供的频率越高, 则单片机运行的速度越快、 晶振用一种能把一种电能和机械能相互转 化的晶体共振状态下工作,已提供稳定精确的单品震荡。通常情况下,普通的晶振频率绝对 精度可以达到万分之五十。 晶振的作用为系统提供基本的时钟信号, 通常一个系统共用一个晶振, 以便各个部分被保持 同步。
L298N 电路如图所示
程序:
#include <reg52.h> #include <math.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit TRIG = P0^0 ; sbit ECHO = P0^1 ; sbit pwm = P0^2; sbit in1 = P1^0; sbit in2 = P1^1; sbit in3 = P1^2; sbit in4 = P1^3;

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

自动寻物小车目录摘要 (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)、直流电机控制模块 (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)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、语音一、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:智能小车简要原理框架图.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。

超声波避障小车程序设计

超声波避障小车程序设计

////5路超声波避障实验:51单片机 + HC-SR04超声波 ////include <AT89x52.H> //器件配置文件include <intrins.h> define RX1 P3_6//小车左侧超声波HC-SR04接收端define TX1 P1_7 //发送端define RX2 P3_3 //左前方超声波define TX2 P0_2define RX3 P2_4 //正前方超声波define TX3 P2_5define RX4 P3_5 //右前方超声波define TX4 P3_4define RX5 P3_7 //右侧超声波define TX5 P1_6define Left_moto_pwm P1_5 //PWM信号端define Right_moto_pwm P1_4 //PWM信号端//定义小车驱动模块输入IO口sbit IN1=P1^0;sbit IN2=P1^1;sbit IN3=P1^2;sbit IN4=P1^3;sbit EN1=P1^4;sbit EN2=P1^5;bit Right_moto_stop=1;bit Left_moto_stop =1;define Left_moto_go {IN1=0,IN2=1,EN1=1;} //左电机向前走define Left_moto_back {IN1=1,IN2=0,EN1=1;} //左边电机向后走define Left_moto_Stop {EN1=0;} //左边电机停转define Right_moto_go {IN3=1,IN4=0,EN2=1;} //右边电机向前走define Right_moto_back {IN3=0,IN4=1,EN2=1;} //右边电机向后走define Right_moto_Stop {EN2=0;} //右边电机停转unsigned char pwm_val_left =0;//变量定义unsigned char push_val_left =0;// 左电机占空比N/20unsigned char pwm_val_right =0;unsigned char push_val_right=0;// 右电机占空比N/20unsigned int time=0;unsigned int timer=0;unsigned long S1=0;unsigned long S2=0;unsigned long S3=0;unsigned long S4=0;unsigned long S5=0;void delay_1msunsigned char x //1ms延时函数,100ms以内可用 { unsigned char i; whilex-- fori=124;i>0;i--; } //void Count1 //计算左侧超声波距离的函数{ whileRX1; //当RX1为零时等待TR0=1; //开启计数whileRX1; //当RX1为1计数并等待TR0=0; //关闭计数time=TH0256+TL0;TH0=0;TL0=0;S1=time1.7/100; //算出来是CM }void Count2 //计算函数{ whileRX2; //当RX2为零时等待TR0=1; //开启计数whileRX2; //当RX2为1计数并等待TR0=0; //关闭计数time=TH0256+TL0;TH0=0;TL0=0;S2=time1.7/100; //算出来是CM }void Count3 //计算函数{ whileRX3; //当RX3为零时等待TR0=1; //开启计数whileRX3; //当RX3为1计数并等待TR0=0; //关闭计数time=TH0256+TL0;TH0=0;TL0=0;S3=time1.7/100; //算出来是CM }void Count4 //计算函数{ whileRX4; //当RX4为零时等待TR0=1; //开启计数whileRX4; //当RX4为1计数并等待TR0=0; //关闭计数time=TH0256+TL0;TH0=0;TL0=0;S4=time1.7/100; //算出来是CM }void Count5 //计算函数{whileRX5; //当RX5为零时等待TR0=1; //开启计数whileRX5; //当RX5为1计数并等待TR0=0; //关闭计数time=TH0256+TL0;TH0=0;TL0=0;S5=time1.7/100; //算出来是CMvoid leftrunvoid {push_val_left=20;push_val_right=20;Left_moto_back //左电机往后走 Right_moto_go //右电机往前走 }// //右转void rightrunvoid{push_val_left=20;push_val_right=20;Left_moto_go //左电机往前走 Right_moto_back //右电机往后走 }// //停止void stoprunvoid{Left_moto_Stop //左电机停 Right_moto_Stop //右电机停 }// / PWM调制电机转速 / /// 左电机调速 / /调节push_val_left的值改变电机转速,占空比 /void pwm_out_left_motovoid{ifLeft_moto_stop{ ifpwm_val_left<=push_val_left{ Left_moto_pwm=1; }else { Left_moto_pwm=0; }ifpwm_val_left>=20pwm_val_left=0;}else { Left_moto_pwm=0; } }// / 右电机调速 /void pwm_out_right_motovoid{ ifRight_moto_stop{ ifpwm_val_right<=push_val_right{ Right_moto_pwm=1;}else { Right_moto_pwm=0; }ifpwm_val_right>=20 pwm_val_right=0; }else { Right_moto_pwm=0; } }//void timer0 interrupt 1 //T0中断 { }// ///TIMER1中断服务子函数产生PWM信号/void timer1interrupt 3{ TH1=65536-1000/256; //1ms定时 TL1=65536-1000%256;timer++;pwm_val_left++;pwm_val_right++;pwm_out_left_moto;pwm_out_right_moto; }/ /void mainvoid{TMOD=0x11; //设T0为方式1,GATE=1;TH0=0;TL0=0;TH1=65536-1000/256; //1ms定时TL1=65536-1000%256;ET0=1; //允许T0中断ET1=1; //允许T1中断TR1=1; //开启定时器EA=1; //开启总中断while1 {TX1=1; //开启超声波1探测delay_1ms1;TX1=0;Count1; //测距TX2=1;delay_1ms1;TX2=0;Count2;TX3=1;delay_1ms1;TX3=0;Count3;TX4=1;delay_1ms1;TX4=0;Count4;TX5=1;delay_1ms1;TX5=0;Count5;ifS3<20 && S1<20 && S5<20 //进入狭窄通道{ backrun; //倒车delay_1ms100;}else ifS3<20 && S1<S5 //车子与障碍物90度垂直,左边距离小右转{ rightrun; }else ifS3<20 && S5<S1 //车子与障碍物90度垂直,右边距离小左转 { leftrun; } else ifS2<20{ rightrun; //车与障碍物呈45度角时,车的左边比车的右边距离小,右转 } else ifS4<20{ leftrun; //车与障碍物呈45度角时,车的右边比车的左边距离小,左转 }else { run; } } }。

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

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。

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单片机超声波测距报警系统课程设计

基于51单片机超声波测距报警系统课程设计

基于51单片机超声波测距报警系统课程设计一、引言超声波测距技术是一种常见的非接触式测距技术,具有测距范围广、精度高等优点。

在日常生活中,超声波测距技术被广泛应用于车辆倒车雷达、智能家居中的人体感应等领域。

本文将介绍基于51单片机的超声波测距报警系统的课程设计。

二、设计思路本课程设计主要分为硬件设计和软件设计两部分。

硬件部分主要包括超声波模块、LCD显示屏、蜂鸣器等模块的连接和电路设计;软件部分主要包括51单片机程序设计及LCD显示程序编写。

三、硬件设计1. 超声波模块连接超声波模块是实现测距功能的核心部件。

在本课程设计中,我们采用HC-SR04型号的超声波模块。

该模块需要连接到51单片机上,具体连接方式如下:- 将VCC引脚连接到51单片机上的5V电源;- 将GND引脚连接到51单片机上的GND;- 将Trig引脚连接到P2.0口;- 将Echo引脚连接到P2.1口。

2. LCD显示屏连接LCD显示屏用于显示测距结果和报警信息。

在本课程设计中,我们采用1602型号的LCD显示屏。

该模块需要连接到51单片机上,具体连接方式如下:- 将VSS引脚连接到51单片机上的GND;- 将VDD引脚连接到51单片机上的5V电源;- 将VO引脚连接到一个10K电位器,再将电位器两端分别接到GND 和5V电源;- 将RS引脚连接到P1.0口;- 将RW引脚连接到P1.1口;- 将EN引脚连接到P1.2口;- 将D4-D7引脚分别连接到P0口的高四位。

3. 蜂鸣器连接蜂鸣器用于报警。

在本课程设计中,我们采用被动式蜂鸣器。

该模块需要连接到51单片机上,具体连接方式如下:- 将正极引脚(一般为长针)连接到51单片机上的P3.7口;- 将负极引脚(一般为短针)连接到51单片机上的GND。

四、软件设计1. 51单片机程序设计在本课程设计中,我们采用Keil C51作为编程工具,使用C语言编写程序。

主要程序流程如下:- 定义超声波模块的Trig和Echo引脚;- 定义LCD显示屏的RS、RW、EN和D4-D7引脚;- 定义蜂鸣器的引脚;- 定义变量存储测距结果和报警状态;- 初始化LCD显示屏、超声波模块等模块;- 循环执行以下操作:- 发送超声波信号并计算回波时间,从而得到距离值;- 根据距离值判断是否需要报警,并控制蜂鸣器发出报警声音;- 将测距结果和报警状态显示在LCD显示屏上。

基于51单片机的超声波智能避障小车论文

基于51单片机的超声波智能避障小车论文

基于51单片机的超声波智能避障小车所在院系:电气与控制工程学院作者:2015.7.7论文题目:基于51单片机的超声波智能避障小车专业:微电子学1201学生:指导老师:刘晓荣柴钰王健摘要随着国内外智能小车的迅速发展,我们在本次课设中进行了超声波智能避障小车的设计,超声波避障小车主要是运用超声波测距进行数据传输,最后通过单片机控制电机进行避障,这次小车设计的意义在于探索智能小车的设计理念及设计方法,有些生活中的实际问题便是由于人的反应时间过长所引起,而智能车实现了自动应急,为生命保障做最后一道壁垒。

关键词:智能小车,单片机,超声波,测距,避障1绪论二十一世纪是计算机技术、科学技术和汽车工业迅猛发展的时代,在此大环境下,汽车与电子信息产业逐渐的一体化,向电子化、多媒体化和智能化方向发展,智能超声波避障小车则是其中的代表,它的研究及应用无疑成为关注的焦点。

1.1概述本小车使用一台STC89C52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,在小车与障碍物的距离小于安全距离(用软件设定)时自动拐弯,以避开障碍物。

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。

1.1.1 基于51单片机的超声波智能避障小车的发展随着社会的不断发展和科学技术水平的不断提高,人类渴望创造出一种取代人力的劳动工具解放劳动力,于是出现了“机器人”这个代名词。

1959年诞生世界上第一台机器人,至今已有50多年的历史,机器人技术在科学领域也取得了质的飞跃,目前已发展成一门机械、电子、计算机、自动控制、信号处理,传感器等多学科为一体的尖端技术。

智能超声波避障小车经历了三代技术创新变革。

第一代超声波避障小车可编程的示教再现型,不需要装载任何传感器,只是采用简单的开关控制,通过编程来设置小车的路径与运动参数,在工作过程中不能根据环境的变化而改变自身的运动轨迹。

基于51单片机超声波蔽障小车

基于51单片机超声波蔽障小车

西安高新科技职业学院毕业设计(论文)课题名称智能小车_______ 年级2008_____________ 系别计算机科学与技术_ _ 专业计算机控制技术______ 班级计控(1)班_______ 姓名谢振宇学号0801020154_ 指导教师刘清德__________西安高新科技职业学院毕业设计(论文)成绩评议年级2008系别计算机科学与技术专业计算机控制技术姓名谢振宇题目智能小车指导教师评阅意见成绩评定:指导教师:年月日评阅教师意见评阅教师:年月日答辩小组意见答辩小组教师:年月日西安高新科技职业学院毕业论文(设计)指导及答辩记录论文(设计)题目智能小车学生姓名谢振宇专业班级计控(1)班指导教师刘清德毕业论文指导记录(注明指导过程摘要及日期)第一阶段指导老师下达论文任务书,补充任务书里专业知识,查阅资料,上报设计题目。

2010年12月25日—2010年12月25日第二阶段提出设计构思,老师指导解决实现智能车驱动,机械,制动,外观设计,以及控制核心选用8位单片机。

2011年4月20日—2011年4月25日第三阶段设计控制电路,外围电路,以及车体机械部分(转向部分),老师指导电机驱动,电源及其车体功耗,来选取合适的负载及其驱动芯片。

完成全部硬件,及老师借用实验室设备指导完成硬件的调试部分。

并且完成软件程序编译及其芯片烧写。

2011年5月3日—2011年5月15日第四阶段完成论文的编写,在老师的指导下修改完善。

2011年5月28日—2011年5月20日毕业论文答辩记录(注明答辩过程摘要、结果及日期)毕业设计(论文)任务书本任务书下达给:2008 年级计算机科学与技术系计算机控制技术专业姓名谢振宇设计题目:智能小车1.毕业设计(论文)任务及要求(包括设计或论文的主要内容、主要技术指标,并根据题目性质对学生提出具体要求)1)确定系统设计方案;2)进行系统的硬件设计,车体机械设计;3)完成元件选择;4)完成应用程序设计;5)进行软硬件调试;2.重点研究的问题及原始资料及依据(包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境等)设计自动蔽障小车,设计内容包括:1)使用8051单片机片作为控制系统。

基于51单片机超声波测距仪

基于51单片机超声波测距仪

基于51单片机超声波测距仪基于51单片机的超声波测距仪设计摘要利用超声波进行测距有许多优点比如不受光强度、色彩和电磁场等外界因素的影响,而且超声波传感器的价位较低、结构也较为简单,超声波以声速传播,方便收发与计算。

在汽车倒车雷达、移动机器人的避障、特别是测量距离等许多方面都已有了非常普遍的应用。

本次毕业设计的超声波测距仪是在STC89C51单片机的基础上设计的,在分析和了解了超声波的一些优点和特性后,又查看了利用超声波测距的基本原理。

最后决定使用51单片机系统和超声波传感器共同组成。

设计的超声波测距仪的硬件部分主要包括电源及复位模块、单片机与超声波模块组成的超声波发射模块、超声波接收模块、LED数码显示模块和扩展报警模块。

软件部分主要包括单片机主程序、根据超声波发射与接收计算距离程序、LED距离显示程序、按键控制程序和蜂鸣器报警程序,这样安排使得系统具有模块化的特点。

系统容易进行控制,具有可靠地的性能,具有较高的测量精度,最重要的是能对距离进行实时测量。

关键词:单片机,测距仪,超声波,实时测量Design of Ultrasonic Distance Meter Based on 51 MCMABSTRACTUsing ultrasonic ranging has many advantages for example, from the effects of light intensity, color and electromagnetic field and other external factors and price lower ultrasonic sensors, the structure is simple, ultrasonic sounds velocity, convenient transceiver and calculation. In the car reverse radar, mobile robot obstacle avoidance, especially measuring distance and many other aspects have been very common application.The graduation design of ultrasonic range finder based on STC89C51 MCU design, analysis and understanding of the some advantages and characteristics of ultrasonic and looked at the use of the basic principle of ultrasonic distance measurement. Finally, the composition of the 51 single-chip microcomputer system and ultrasonic sensor is decided.. The design of ultrasonic rangefinder hardware part consists of the power and reset module, SCM and ultrasonic module consists of ultrasonic emission module, ultrasonic receiving module, LED digital display expansion module and alarm module. Software part mainly includes MCU program, according to the ultrasonic transmitting and receiving computing program distance, the distance of LED display program, key control procedures and buzzer alarm procedures, this arrangement enables the system to have the characteristics of modular. The system is easy to control and has the reliable performance, and has the higher accuracy, and the most important is the real-time measurement of the distance.KEY WORDS: Single chip microcomputer,Range finder,Ultrasonic,Real-time measurement目录摘要 (I)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究的主要意义 (1)第2章系统电路设计 (3)2.1 系统结构设计 (3)2.2 电路总体设计方案 (3)发射与接收电路设计方案 (3)显示电路设计方案 (5)报警电路设计方案 (6)系统复位电路设计 (6)第3章系统硬件设计 (8)3.1 单片机概述 (8)STC89C51主要性能 (8)3.1.2 STC89C51外部结构及特性 (8)内部组成 (11)3.2 超声波测距模块 (12)3.2.1 超声波传感器介绍 (12)HC-SR04超声波测距芯片的性能特点 (12)超声波时序图 (15)3.3 驱动显示电路及报警电路 (15)LED数码管显示电路 (16)蜂鸣器报警电路 (17)3.4HC-RS04超声波测距原理 (17)3.5 按键设置电路 (18)第4章系统软件设计 (21)4.1 系统主程序 (21)4.2 显示距离子程序 (22)4.3 报警子程序 (22)4.4 按键子程序 (23)第5章系统仿真 (25)5.1 系统仿真环境——Proteus (25)5.2 仿真 (25)5.3 误差及特性分析 (26)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)第1章绪论1.1 研究背景超声波测距法是通过超声波测量从已知位置到被测物体表面的距离的利用超声波的方法。

51单片机超声波模块的C语言程序

51单片机超声波模块的C语言程序

51单⽚机超声波模块的C语⾔程序//超声波模块程序//超声波模块程序//Trig = P2^0//Echo = P3^2#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intint time;int succeed_flag;uchar timeL;uchar timeH;sbit Trig=P1^0;sbit Echo=P3^2;uchar codetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f, 0x6f};uchar code table1[]={0,1,2,3,4,5,6,7};//void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}//void delay_20us(){uchar a ;for(a=0;a<100;a++);}//************************************************************ ***//显⽰数据转换程序void display(uint temp){uchar ge,shi,bai;bai=temp/100;shi=(temp%100)/10;ge=temp%10;P2=table1[2];P0=table[ge];delay(1);P2=table1[1];P0=table[shi];delay(1);P2=table1[0];P0=table[bai];delay(1);}//************************************************************ ***void main(){uint distance;// test =0;Trig=0; //⾸先拉低脉冲输⼊引脚EA=1; //打开总中断0TMOD=0x10; //定时器1,16位⼯作⽅式while(1){EA=0; //关总中断Trig=1; //超声波输⼊端delay_20us(); //延时20usTrig=0; //产⽣⼀个20us的脉冲while(Echo==0); //等待Echo回波引脚变⾼电平 succeed_flag=0; //清测量成功标志EA=1;EX0=1; //打开外部中断0TH1=0; //定时器1清零TL1=0; //定时器1清零TF1=0; //计数溢出标志TR1=1; //启动定时器1delay(20); //等待测量的结果TR1=0; //关闭定时器1EX0=0; //关闭外部中断0if(succeed_flag==1){time=timeH*256+timeL;distance=time*0.0172; //厘⽶}if(succeed_flag==0){distance=0; //没有回波则清零// test = !test; //测试灯变化}display(distance);}}//************************************************************ *** //外部中断0,⽤做判断回波电平void exter() interrupt 0 // 外部中断0是0号{EX0=0; //关闭外部中断timeH =TH1; //取出定时器的值timeL =TL1; //取出定时器的值succeed_flag=1;//⾄成功测量的标志}//************************************************************ **** //定时器1中断,⽤做超声波测距计时void timer1() interrupt 3 //{TH1=0;TL1=0;}1602液晶显⽰的超声波模块程序接⼝程序⾥边都有、、#include//#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcdrs=P2^3;sbit lcden=P2^2;sbit trig=P2^0; //超声波发送//sbit echo=P3^2; //超声波接受//P0____________DB0-DB7uchar dis[]="Disp_HC-SR04";uchar num[]="0123456789";uint distance;void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=121;y>0;y--);}void HC_init(){TMOD=0x09;TR0=1;TH0=0;TL0=0;}uint HC_jisuan(){uint dist,timer;timer=TH0;timer<<=8;timer=timer|TL0;dist=timer/53; //晶振11.0592MHz 距离cm=微秒us/58return dist; //1个机器周期是12个时钟周期 timer*12/(58*11.0592)=timer/53 }void HC_run(){uint tempH=0x00,tempL=0x00;TH0=0;TL0=0;trig=1;delay(1);trig=0;while((TH0-tempH!=0||TL0-tempL!=0)||(TH0==0&&TL0==0)){tempH=TH0;tempL=TL0;}delay(1);}void lcd_write_com(uchar com) //LCD写指令{ lcdrs=0;P0=com;delay(1);lcden=1;delay(1);lcden=0;}void lcd_write_data(uchar date) //LCD写数据{ lcdrs=1;P0=date;delay(1);lcden=1;delay(1);lcden=0;}void lcd_init() //LCD初始化{lcden=0;lcd_write_com(0x38);lcd_write_com(0x0c);lcd_write_com(0x06);lcd_write_com(0x01); }void lcd_display(uchar temp) {lcd_write_com(0x82);for(i=0;i<12;i++){lcd_write_data(dis[i]);}lcd_write_com(0x80+0x41);lcd_write_data('D');lcd_write_data('i');lcd_write_data('s');lcd_write_data('t');lcd_write_data('a');lcd_write_data('n');lcd_write_data('c');lcd_write_data('e');lcd_write_data(':');lcd_write_data(num[temp/100]); lcd_write_data(num[temp/10%10]); lcd_write_data(num[temp%10]); lcd_write_data('c'); lcd_write_data('m');}void main(){lcd_init();HC_init();while(1){HC_run();distance=HC_jisuan();lcd_display(distance);delay(200);}}。

基于89c51单片机的智能超声波避障小车

基于89c51单片机的智能超声波避障小车

基于89c51单⽚机的智能超声波避障⼩车接⼝实验课程结课论⽂学号、专业:姓名:论⽂题⽬:指导教师:所属学院:成绩评定教师签名桂林电⼦科技⼤学研究⽣院2014年 7 ⽉ 1 ⽇引⾔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。

第⼀章总体⽅案概述本⼩车使⽤⼀⽚A T89c52 单⽚机作为主控芯⽚;⽤HC-SR04超声波模块来探测前⽅障碍物的距离,⽤单⽚机P3.1⼝送出⼤于10us 的⾼电平,P3.0⽤来检测回波,⽤单⽚机定时中断计算超声波来回经历的时间,这样可以通过距离计算公式求得前⽅障碍物的距离;LCD1602液晶屏⽤来显⽰距离;L298驱动芯⽚⽤来驱动两个直流电机,在单⽚机P1⼝控制L298的IN1,IN2,IN3,IN4的⾼低电平来控制两个直流电机的正反转,并且在P1⼝输出PWM 波,控制车⼦的⾏驶速度;选⽤ISD1760语⾳芯⽚实现语⾳播报功能,主要采⽤独⽴按键⽅式,进⾏语⾳的录放,⽤单⽚机的P2.4⼝控制语⾳的播放。

本系统设计的简易智能⼩车分为⼏个模块:系统控制模块,测距模块,驱动模块,显⽰模块,语⾳播报模块以及电源模块。

以上相关模块的具体描述如下:系统控制模块:单⽚机STC89C52RC; 测距模块:HC-SR04超声波测距;驱动模块:芯⽚L298及其相关逻辑电路;显⽰模块:LCD1602及其外围电路语⾳播报模块:芯⽚ISD1760及其录放⾳电路;电源模块:4节1.5伏的锂电池它们之间的相互关系如下图1所⽰。

单⽚机控制模块液晶显⽰模块直流电机驱动模块超声波测距模块语⾳播报模块图1 智能⼩车简要原理框架图第⼆章硬件电路设计2.1 单⽚机控制模块此模块控制着超声波测距模块、液晶显⽰模块、直流电机驱动模块、语⾳播报模块的⼯作。

51超声波测距报警器设计

51超声波测距报警器设计

摘要本文是基于STC89C51单片机为核心的车载防撞报警器的设计,分析了汽车倒车防撞系统的基本的设计原理。

主要是利用了超声波的特点与优势,还将超声波的测距系统与STC89C51单片机结合于一体。

该系统采用软、硬件结合的方式,硬件部分主要是由单片机硬件接口电路与超声波发射电路、超声波接收电路与数码管显示电路、电源电路与报警电路组成的,软件部分主要是由主程序和超声波发射接收中断程序、距离计算子程序和显示报警子程序等部分组成的具有模块化与多用化的特点。

驾驶者只需要坐在汽车驾驶室就可以做到心里有数,极大地提高泊车和倒车的时候安全性与效率。

关键词:单片机;防撞报警;超声波;目录1绪论 (1)1.1项目背景及设计目标 (1)2超声波概述 (2)2.1超声波基本理论 (2)2.1.1超声波发展史 (2)2.1.2超声波的本质 (2)2.1.3超声波的应用 (3)3超声波测距方法与原理 (4)3.1超声波测距方法 (5)3.1.1方法种类介绍和说明 (5)3.2超声波测距原理与超声波传感器 (6)3.2.1超声波测距原理 (6)4系统电路设计 (9)4.1电路设计 (9)4.1.1发射与接收电路设计方案 (9)4.1.2显示电路设计方案 (10)4.1.3报警电路设计方案 (12)4.1.4系统复位电路设计 (13)4.2、硬件与软件设计 (14)4.2.1硬件设计 (14)4.2.2软件设计 (16)5总结 (18)6参考文献 (18)7附录1系统原理图 (19)8附录2实物图 (19)1绪论1.1项目背景及设计目标现代社会的汽车工业飞速发展,拥有私家轿车的人越来越多,带来的交通问题也日益严重。

其中安全倒车是驾车技术水平不高或没有安全意识的开车人士最为担心的交通问题之一,如果稍不留神不仅会给自己或别人带来财产损失,还会造成激烈的争吵与纠纷,甚至也威胁到了驾驶员的生命安全。

面对这样的情况与问题,倒车防撞报警器就被人们设计出来,依据声源或以直观的显示提醒驾驶员周围障碍物的分布情况,解决了驾驶员倒车和启动轿车时前后左右探视所引起的问题,并帮助驾驶员扫除了视觉死角和视野模糊的不足,提高了倒车安全性。

智能避障循迹小车

智能避障循迹小车

智能避障循迹小车摘要:小车设计用的是51单片机开发板作为控制模块,采用的是舵机+超声波的云台模块来检测与障碍物的距离,在小车前进的时候会通过超声波不断测距,当前方障碍在小车设定的报警距离范围内,也就是说当小车马上撞到障碍物的时侯,小车就会停止前进,通过舵机带动超声波模块左右转动并测量小车左前方和右前方的障碍距离,从而智能识别小车要避障的方向,从而达到智能规划路线进行避障的效果。

测速模块,不仅能实现自主避障,而且也可以进行人工控制,通过红外遥控器可以实现遥控小车的目的。

关键词:XB-2S51单片机;红外遥控;测速;超声波避障引言:随着社会的发展,智能化越来越受到人们的关注。

本设计通过模拟小车的自动行驶及避障功能,来实现智能化。

在此设计中,用XB-2S51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,从而达到循迹和避障的目的: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。

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,判断是否泓黑线行驶,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。

智能小车的研究、开发和应用涉及传感技术、电气技术、电气控制技术、智能控制等学科,智能控制技术是一门跨科学的综合性技术,当代研究+分活跃,应用日益广泛的领域。

众所周知机器人技术的发展是一个国家高科技水平和工业自动化程度的重要标志和体现。

因此日前世界各国都在开展对机器人技术的研究。

机器人由于有很高的灵活性、可以帮助人们提高生产率、改进产晶质量等优点,在世界各地的生产生活领域得到了广泛的应用。

基于单片机的超声波避障系统

基于单片机的超声波避障系统

基于单片机的超声波避障系统摘要STC89C51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。

本系统以设计题目的要求为目的,采用STC89C51单片机为控制核心,利用超声波传感器检测空间中的障碍,达到指定距离报警,显示实时距离功能。

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。

关键词:STC89C51单片机;超声波避障;传感器;报警Ultrasonic obstacle avoidance system based on singlechipAbstractThe SCM STC89C51 an eight microcontroller, ease of use and versatility by the majority of users. The system design subject requirements for the purpose of using the SCM STC89C51 core control, the use of ultrasonic sensors to detect space obstacles to reach a specified distance alarm, display real-time distance function. The whole system is a simple circuit structure, high reliability, to meet the requirements of the experimental test results..Keywords:STC89C51 single chip computer;Ultrasonic obstacle avoidance;Sensor;Alarm目录第一章绪论 (5)1.1 设计目的及意义 (5)1.1.1设计的目的 (5)1.1.2设计的意义 (5)第二章超声波测距仪的设计思路 (6)2.1 超声波测距原理 (6)2.2 超声波测距工作过程 (7)2.3 超声波测距仪原理框图 (8)2.4 超声波测距设计的任务和要求 (8)2.5 超声波测距方案设计与论证 (9)2.5.1超声波测距方案的论证 (9)2.5.2超声波测距的技术方案分析 (9)2.5.3超声波测距声波传感器 (10)第三章超声波避障系统硬件设计 (10)3.1超声波避障的硬件设计思想 (10)3.2单片机最小系统 (10)3.3下载电路 (12)3.3.1 RS232总线接口芯片MAX232 (12)3.3.2显示电路 (13)3.3.3单片机复位电路 (14)3.3.4时钟电路 (14)3.4超声波发射电路设计 (15)3.5超声波接收电路 (16)3.6 避障报警电路及电路图和实物图 (17)第四章软件设计 (19)4.1软件设计总体框图 (19)4.2软件程序模块化设计 (19)4.2.1初始化模块 (19)4.2.2中断计时模块 (20)4.2.3延时模块 (20)4.2.4数据处理模块 (20)4.2.5液晶显示模块 (21)4.2.6按键输入模块 (22)第五章系统设计与制作的问题与特点 (23)5.1 多次反射问题 (23)5.2 超声波传感器的盲区 (23)5.3 可测障碍物的极限参数 (24)5.4 测量距离与信号强度的关系 (24)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)第一章绪论1.1设计目的及意义1.1.1设计的目的随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中的应用越来越广。

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