基于单片机的自动往返小车毕业设计

基于单片机的自动往返小车

毕业设计

基于单片机的自动往返小车

摘要：本设计以一片单片机STC89C52作为核心来控制自动往返小车，其中控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。路面的黑带检测使用反射式红外传感器，并通过STC89C52对输入的信号进行处理；行驶距离使用霍尔元件进行检测。最后以动态显示的形式通过一个LCD液晶显示即时黑带个数，运行时间，实时路程等。

关键词：微控制器 L298N电机控制霍尔检测液晶显示

The Automatic round-trip car based on SCM

Abstract：This design use a microcontroller STC89C52 as the core to control the automatic round-trip car, the control chip L298N and single chip microcomputer to control the car forward and backward together. The reflective infrared sensor detection the black belt on the road surface, then deal with input signal processing through the STC89C52. Using the hall element to test the distance. At last displaying instant black belt, running time, real-time distance, etc through a number of LCD liquid crystal in the form of dynamic display

Keywords:MCU L298N Motor control Hall detection LED display

目录

摘要............................................................ I 关键字.......................................................... I Abstract ........................................................ I Keywords ........................................................ I 0绪论.. (2)

1.1 设计任务 (3)

1.2方案介绍 (4)

2.1 系统元器件的选择与介绍 (5)

2.1.1 STC89C52R芯片 (5)

2.1.2 L298N芯片 (11)

2.1.3霍耳传感器（HD3020） (14)

2.1.4液晶LCD (15)

2.2电路模块的设计 (18)

2.2.1检测系统 (18)

2.2.2距离计算系统 (19)

2.2.3显示系统 (20)

2.2.4电机驱动以及正反转控制模块 (20)

3.1主程序 (21)

3.2中断程序 (22)

3.2.1外部中断0 (22)

3.2.2外部中断1 (23)

3.2.3定时器中断0 (24)

3.2.4定时器中断1 (24)

4总结 (21)

致谢 (21)

参考文献 (21)

附录 (21)

0绪论

当今社会，随着科技发展的日新月异，特别是计算机技术突飞猛进的发展，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，同时计算机也越来越广泛的被应用到人们的生活、工作领域的各个方面。单片微型计算机以其其体积小、功能强、速度快、价格低等优点，在数据处理和实时控制等应用中有着无以伦比的优越性，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中。随着微控制技术（以软件代硬件的高性能控制技术）的日益完善和发展，单片机的应用必将导致传统控制技术发生巨大的变化。单片微型计算机的应用广度和深度，已经成为一个国家科技水平的一项重要标志。

此论文的题目是自动往返小汽车。要求设计一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。车辆从起跑线出发到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线。在要求的跑道范围内完成快行、慢行、停车等功能。停车后自动显示一次往返的时间和路程。基于上述要求将设计分为以下几个模块：STC89C52RC、电机驱动、电机调速、里程检测、跑道标志检测、液晶显示模块。控制系统采用STC89C52RC单片机；显示系统采用液晶显示里程数和时间；电机正反转采用桥式驱动控制，2档电压调速；里程记录采用霍尔传感器；跑道标志线采用光敏管检测；单片机、电机采用独立稳压电源供电。

本论文将详细介绍硬件设计和软件设计的思路及方法。由于本人在单片机的设计方面还存在一些不足，在论文的写作和论证上尚存在一些不足之处，敬请各位老师批评指正。

1设计任务及方案介绍

1.1 设计任务

设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，和黑带。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1-1所示。车辆从起跑线出发到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线。D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。跑道顶视图如图1.1。

图1.1 跑道顶视图

(一)基本要求

(a)车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。

(b)到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。

(c)D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。