基于单片机的红外避障小车毕业设计(论文)
基于单片机的红外遥控智能小车设计报告
基于单片机的红外遥控智能小车设计报告毕业设计(论文)题目:基于单片机的红外遥控智能小车西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车任务与要求任务:以51单片机为控制核心,实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。
要求:1 搜集资料,熟悉单片机开发流程;熟悉红外传感器等相关器件;掌握单片机接口和外围电路应用;具备一定的单片机开发经验。
2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用;3 具备一定的硬件调试技能。
4 学会查阅资料;5 学会撰写科技论文。
开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日西安邮电学院毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车工作进程主要参考书目(资料)1、何立民,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社;2、李广弟,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,2001;3、何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术,北京航空航天大学出版社,1990.01;4、赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004;5、Atmel.AT89S51数据手册.主要仪器设备及材料1.普通计算机一台,单片机开发环境;2.电路安装与调试用相关仪器和工具。
(如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等)。
论文(设计)过程中教师的指导安排每周四进行交流与总结;其余时间灵活安排,及时解决学生问题。
对计划的说明依学生实际情况,适当调整工作进度。
西安邮电学院毕业设计(论文)开题报告电子工程学院光电子技术系(部)光电信息工程专业2006 级光电0601班课题名称:基于单片机的红外遥控智能小车学生姓名:赵美英学号:05064028指导教师:崔利平报告日期: 2010年3月25日说明:本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成,并交指导教师审阅。
基于单片机的红外避障小车本科毕业设计(论文)
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
评定成绩:□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):(签名)
年 月 日
教学系意见:
系主任:(签名)
年 月 日
摘要
随着科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技技术也广泛应用于智能小车河机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高新技术的集成体,融合了机械,计算机硬件,软件,电子,人工智能等多种科学技术的知识,可以涉及到当今许多前言领域的技术。
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?
□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格
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.
基于单片机的自动避障小车设计
基于单片机的自动避障小车设计一、本文概述随着科技的发展和的日益普及,自动避障小车作为智能机器人的重要应用领域之一,其设计与实现具有重要意义。
本文旨在探讨基于单片机的自动避障小车设计,包括硬件平台的选择、传感器的配置、控制算法的实现以及整体系统的集成。
本文将首先介绍自动避障小车的背景和研究意义,阐述其在实际应用中的价值和潜力。
接着,详细分析单片机的选型依据,以及如何利用单片机实现小车的避障功能。
在此基础上,本文将深入探讨传感器的选取和配置,包括超声波传感器、红外传感器等,以及如何通过传感器获取环境信息,为避障决策提供数据支持。
本文还将介绍控制算法的设计与实现,包括基于模糊控制、神经网络等先进控制算法的应用,以提高小车的避障性能和稳定性。
本文将总结整个设计过程,展示自动避障小车的实物样机,并对其性能进行评估和展望。
通过本文的研究,旨在为读者提供一个全面、深入的自动避障小车设计方案,为推动相关领域的发展提供有益参考。
二、系统总体设计在自动避障小车的设计中,我们采用了单片机作为核心控制器,利用其强大的数据处理能力和灵活的编程特性,实现了小车的自动避障功能。
整个系统由硬件部分和软件部分组成,其中硬件部分包括单片机、电机驱动模块、避障传感器等,软件部分则包括控制算法和程序逻辑。
硬件设计方面,我们选择了具有高性价比的STC89C52RC单片机作为核心控制器,该单片机具有高速、低功耗、大容量等特点,非常适合用于自动避障小车的控制。
电机驱动模块采用了L298N电机驱动芯片,该芯片具有驱动能力强、稳定性好等优点,能够有效地驱动小车的直流电机。
避障传感器则选用了超声波传感器,通过测量超声波发射和接收的时间差,可以计算出小车与障碍物之间的距离,为避障控制提供数据支持。
软件设计方面,我们采用了模块化编程的思想,将整个控制程序划分为多个模块,包括初始化模块、电机控制模块、避障控制模块等。
在初始化模块中,我们对单片机的各个端口进行了初始化设置,包括IO口、定时器、中断等。
红外遥控小车论文
引言随着远程教育系统的不断发展和日趋完善,利用多媒体作为教学手段在各级各类学校都得到了广泛应用。
近年来,在多媒体教学系统的使用、开发和研制中,经常遇到同时使用多种设备,如:数字投影机、DVD、VCD、录像机、电视机等,由于各种设备都自带遥控器,而且不同的设备所遵循的红外传输规约也不尽相同,操纵这些设备得使用多种遥控器,给使用者带来了诸多不便。
本次毕业设计的主题就是红外遥控电路设计。
红外遥控的特点是利用红外线进行点对点通信的技术,不影响周边环境,不干扰其他电器设备。
室内近距离(小于10米),信号无干扰、传输准确度高、体积小、功率低的特点,遥控中得到了广泛的应用。
通过基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制,可以选择不同的按键来控制不同的设备。
从而方便快捷的实现远程控制。
常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。
发射部分的主要元件为红外发光二极管。
它实际上是一只特殊的发光二极管;由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发出的是红外线而不是可见光。
红外发光二极管一般有黑色、深蓝、透明三种颜色。
判断红外发光二极管好坏的办法与判断普通二极管一样;用万用表电阻挡量一下红外发光二极管的正、反向电阻即可。
红外发光二极管的发光效率要用专门的仪器才能精确测定,而业余条件下只能用拉锯法来粗略判判定。
接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。
在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作,亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用,这样才能获得较高的灵敏度。
红外发光二极管一般有圆形和方形两种。
由于红外发光二极管的发射功率一般都较小,所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱,因此就要增加高增益放大电路。
最近几年不论是业余制作还是正式产品,大多都采用成品红外接收头。
成品红外接收头的封装大致有两种:一种采用铁皮屏蔽;一种是塑料封装。
均有三只引脚,即电源正(VDD)、电源负(GND)和数据输出(VO或OUT)。
避障小车毕业论文
避障小车毕业论文避障小车的研究与设计摘要避障小车是一种可以自主避开障碍物的智能小车,其具有重要的应用价值。
本文从机器人控制原理、图像处理技术以及硬件设计等方面出发,对避障小车的设计及其实现方法进行了详细论述。
在硬件设计方面,本文采用了单片机控制器进行控制,采用了基于超声波和红外线的避障传感器,以及直流电机进行驱动。
在软件系统设计方面,本文采用了C语言进行编写,针对避障小车实现了避障、控制、传感器数据处理等功能。
通过实验验证,本文的避障小车能够比较准确地避开障碍物,具有一定的实用价值。
关键词:机器人控制原理、图像处理、硬件设计、软件设计、避障小车AbstractThe obstacle-avoiding robot car is an intelligent car that can autonomously avoid obstacles, with significant application value. This paper elaborates on the design and implementation methods of the obstacle-avoiding small car from the aspects of robot control principle, image processing technology, and hardware design. Interms of hardware design, this paper uses a single-chip microcontroller for control, obstacle-avoiding sensors based on ultrasonic and infrared, and DC motors for driving. In the software system design aspect, this paper uses C language for writing, and realizes the functions of obstacle avoidance, control, and sensor data processing for the obstacle-avoiding small car. Through experiments, the obstacle-avoiding small car in this paper can accurately avoid obstacles and has practical value.Keywords: robot control principle, image processing, hardware design, software design, obstacle-avoiding car引言随着人工智能的发展,智能小车在日常生活和工业环境中得到了广泛的应用。
基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告
毕业设计(论文)题目:基于单片机的红外遥控智能小车西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车任务与要求任务:以51单片机为控制核心,实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。
要求:1 搜集资料,熟悉单片机开发流程;熟悉红外传感器等相关器件;掌握单片机接口和外围电路应用;具备一定的单片机开发经验。
2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用;3 具备一定的硬件调试技能。
4 学会查阅资料;5 学会撰写科技论文。
开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日西安邮电学院毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车工作进程主要参考书目(资料)1、何立民,单片机应用系统设计,北京:航天航空大学出版社;2、李广弟,单片机基础,北京:北京航空航天大学出版社,2001;3、何立民,MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术,北京航空航天大学出版社,1990.01;4、赵负图,传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004;5、Atmel.AT89S51数据手册.主要仪器设备及材料1.普通计算机一台,单片机开发环境;2.电路安装与调试用相关仪器和工具。
(如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等)。
论文(设计)过程中教师的指导安排每周四进行交流与总结;其余时间灵活安排,及时解决学生问题。
对计划的说明依学生实际情况,适当调整工作进度。
西安邮电学院毕业设计(论文)开题报告电子工程学院光电子技术系(部)光电信息工程专业2006 级光电0601班课题名称:基于单片机的红外遥控智能小车学生姓名:赵美英学号:05064028指导教师:崔利平报告日期: 2010年3月25日说明:本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成,并交指导教师审阅。
基于单片机的智能小车设计(红外避障及循迹)
轮式移动机器人的设计报告单片机系统课程设计智能小车(避障及循迹)的设计毕业设计(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:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
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.
基于单片机的红外遥控智能小车设计
摘要随着计算机、微电子、信息技术的快速进步,智能化技术的开发速度越来越快,智能度越来越高,应用范围也得到了极大的扩展。
智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,它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用途。
智能电动小车就是其中的一个体现。
设计者可以通过软件编程实现它的行进、循迹、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示,无需人工干预。
因此,智能电动小车具有再编程的特性,是机器人的一种。
本设计采用AT89S52单片机加电机驱动电路和红外遥控及循迹模块还有红外接收一体化传感器设计而成,采用模块化的设计方案,运用红外遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转、启动和停止。
关键词:单片机;红外遥控;电机驱动ABSTRACTWith the rapid progress of computers, microelectronics, information technology, intelligent technology development speed faster and faster, intelligent increasing range of applications has been greatly expanded. Smart as a modern invention, is the future direction of development, it can be in an environment where automatic operation in accordance with the pre-set pattern, no human management can be applied to scientific exploration and other purposes. Smart electric car is one of expression. Designers can be programmed by software to the road, tracking, stop the precise control and test data storage and display, without human intervention. Therefore, smart electric car has a re-programming features, is a kind of robot.This design uses AT89S52 SCM and the motor drive circuit and the infrared remote control and ultrasonic module infrared receiver integrated sensor design made use of modular design, use the infrared remote control car forward, backward, turn left, turn right, start and stop .Keywords: SCM; infrared remote control; motor drive目录第一章绪论 (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 (5)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)3.1.2 单片机工作电路 (11)3.1.3 时钟电路 (12)3.1.4 复位电路 (12)3.2 红外遥控模块的电路设计 (14)3.2.1 红外遥控的实现原理 (14)3.2.2 红外发射器 (15)3.2.3 红外接收器 (16)3.3 电机驱动模块的电路设计 (17)3.4 循迹模块的电路设计 (18)3.5 显示模块的电路设计 (19)第四章系统软件设计 (21)4.1 主程序 (21)4.2 LCD显示程序 (24)第五章总结与展望 (29)致谢 (30)参考文献 (30)附录一系统硬件电路图 (32)附录二 PCB (33)附录三程序 (33)附录四元件清单 (38)第一章绪论1.1 设计的背景和意义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。
基于51单片机智能巡线避障小车毕业论文
基于51单片机智能巡线避障小车1系统方案确定及主要元件的选择1.1 系统方案确定本次设计的智能小车实现的基本功能如下:❖实时检测路径,并按照指定路线行驶;❖实时检测障碍物,并躲过继续行驶;❖实时显示当前速度,并显示在lcd1602上为此以AT89C52为主控芯片,主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等,系统框图如图2.3所示。
通过寻迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU,通过主控的处理,来控制电机的运转,从而实现寻迹与避障,达到智能行驶。
且本设计添加了声控效果,通过声音传感器来对小车发出指令,让其行驶与停止。
为了能够更好地完成本次设计任务,我们采用三轮车,其前轮驱动,前轮左右两边各用一个电机驱动,调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的,后轮是万象轮,起支撑的作用,并通过软件程序控制,与硬件架构相结合,从而实线自动寻迹、避障的功能。
1.2 主要元件的选择1.2.1 主控器按照题目要求,控制器主要用于控制电机,通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理,并将处理信号传输给控制器,然后控制器做出相应的处理,实现电机的前进和后退,保证在允许范围内实线寻迹避障。
方案一:可以采用ARM为系统的控制器,优点是该系统功能强大,片上外设集成度搞密度高,提高了稳定性,系统的处理速度也很高,适合作为大规模实时系统的控制核心。
而小车的行进速度不可能太高,那么对系统处理信息的要求也就不会太高。
若采用该方案,必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。
方案二:使用51单片机作为整个智能车系统的核心。
用其控制智能小车,既可以实现预期的性能指标,又能很好的操作改善小车的运行环境,且简单易上手。
对于我们的控制系统,核心主要在于如何实现小车的自动控制,对于这点,单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷,单片机足以应对我们设计需求[5]。
51单片机算术运算功能强,软件编程灵活、自由度大,功耗低、体积小、技术成熟,且价格低廉。
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。
基于单片机的智能红外避障小车设计
制器来接收输入信息并对输入信息进行处理, 然后将结果输 出到电机驱动模块控制直流电机 运行, 采用通用型1 6 0 2 液晶 屏作为显示器, 显示小车的各种运行状态和参数 , 并通过接
向和速度。 发射管发射出波长为9 4 0 n l T l 的红外线, 当检测到 前方有障碍 ( 反射面 ) 时, 红外线反射回来被接收管接收 , 经过比较 电路处理后, 将该输 出信号送到微控制器[ 2 】 。 本系 统采取l 2 v电源为电机驱动模块提供较大的电流 , 以保证直 流电机 正常运行。 2 主要单元模块设计 2 . 1单片机主控制电路设计 本模块主要用于信号的采集并对数据进行分析处理, 同 时输出高低电平来控制电机速度, 从而控制小车前进转弯等 动作, 此处采用S T C 8 9 C 5 2 单片机作为主控芯片。 单片机最小 系统 电路如图2 所示。 2 . 2 电机驱动模 块设计 该模块 采用了L 2 9 8 N双H桥直流 电机驱动芯片, L 2 9 8 N 可采用标准T T L 逻辑电平信号, V C C 可接4 . 5 ~7 V电压 。 4 脚 V S 接电源电压, VS 电压范 围2 . 5 ~4 6 v , 输出电流可达到 2 . 5 A, 可驱动电感负载。 本系统驱动电机部分vI N 采用1 2 v 直流 电源供电, 小车运行时通过单片机向该模块I N1 , I N 2 , I N3 , I N4 脚输入 控制信 息来控制 小车 电机 的正反转, 通 过单片 机向该模块E NA, E NB 脚输入脉冲宽度调制 ( P u l s e Wi d t h Mo d u l a t i o n , P W M) 信息, 从而控制小车 电机的速度。 电机 驱动模块电路如图3 所示。
目的 。
收控制器产生 的信号来驱动电机的运行, 从而控制小车 的方
毕业论文:智能避障小车
摘要之阿布丰王创作避障是智能小车应具备的基本功能之一, 以P89C51RA芯片为核心,收集前方障碍信息并对智能小车进行控制,选用红外避障传感器检测智能小车前方的障碍物,设计了智能小车的自动避障系统,并论述其工作原理.该系统设计简单、本钱低、实时性好,在室内环境中取得了预期的实验结果,使智能小车无碰撞达到目的地.关键词:P89C51RA,智能,红外避障传感器AbstractThe obstacle avoidance is one of the main functions that an independently intelligent carriage should be provided. Use the P89C51RA as a key component, collecting the environmental information and controlling the intelligent carriage, a kind of obstacle avoidance system of intelligent carriage is designed. In this system, infrared obstacle avoidance sensors are used to detect the barries,which are front of distance between theintelligent carriage and the barriers. The system's design is simple, and has lower cost and better real time features. And at the same time, this system has obtained anticipated experimental results in the indoor environment.That is: the intelligent carriage can arrive at the destination without any collision.Keywords: P89C51RA; intelligent; infrared obstacle avoidance sensors目录第一章绪论1.1 小车避障系统设计的意义自第一台工业机器人出生以来,机器人的发展已经广泛机械、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竭提高,而且迅速地改变着人们的生活方式.人们在不竭探讨、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.随着科学技术的发展,机器人的感觉传感器种类越来越多,其中视觉传感器成为自动行走和驾驶的重要部件.视觉的典范应用领域为自主式智能导航系统,对视觉的各种技术而言图像处置技术已相当发达,而基于图像的理解技术还很落后,机器视觉需要通过年夜量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标.视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD,目前的CCD已能做到自动聚焦.但CCD传感器的价格、体积和使用方式上其实不占优势,因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是一种实用有效的方法.机器人要实现自动扶引功能和避障功能就必需要感知扶引线和障碍物,感知扶引线相当给机器人一个视觉功能.避障控制系统是基于自动扶引小车(AVG—auto-guide vehicle)系统,基于它的智能小车实现自动识别路线,判断并自动避开障碍,选择正确的行进路线.使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行举措.1.2 小车避障系统该智能小车可以作为机器人的典范代表.它可以分为三年夜组成部份:传感器检测部份、执行部份、CPU.机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知扶引线和障碍物.可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动遁藏.基于上述要求,传感检测部份考虑到小车一般不需要感知清晰的图像,只要求粗略感知即可,所以可以舍弃昂贵的CCD传感器而考虑使用价廉物美的红外反射式传感器来充任.智能小车的执行部份,是由直流机电来充任的,主要控制小车的行进方向和速度.单片机驱动直流机电一般有两种方案:第一,勿需占用单片机资源,直接选择有PWM功能的单片机,这样可以实现精确调速;第二,可以由软件模拟PWM输出调制,需要占用单片机资源,难以精确调速,但单片机型号的选择余地较年夜.考虑到实际情况,本文选择第二种方案.CPU使用P89C51RA单片机,配合软件编程实现.还有显示部份通过软件可以显示行使时间和路程.图1-2 以单片机为核心的原理框图1.2.1 主控系统根据设计要求,我认为此设计属于多输入量的复杂法式控制问题.据此,拟定了以下两种方案并进行了综合的比力论证,具体如下:方案一:仅采纳CPLD 作为核心部件的方案如图1-1所示:选用一片CPLD (如EPM7128LC84-15)作为系统的核心部件,实现控制与处置的功能.CPLD 具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点,可利用VHDL 语言进行编写开发.但CPLD 在控制上较单片机有较年夜的劣势.同时,CPLD 的处置速度非常快,而小车的行进速度不成能太高,那么对系统处置信息的要求也就不会太高,在这一点上,MCU 就已经可以胜任了.若采纳该方案,势必在控制上遇到许许多多不需要增加的难题.为此,我们不采纳该种方案,进而提出了第二种设想.如图,制,一来,A/D 控装置,51多达8K,一片单片机P89C51RA 单片机的资源.1.2.2 机械系统 本题目要求小车的机械系统稳定、简单,而四轮运动系统具备以上特点. 驱动部份:由于玩具汽车的直流机电功率较小,而小车上装有电池、机电、电子器件等,使得机电负担较重.为使小车能够顺利启动,且运动平稳,在直流机电和轮车轴之间加装了三级减速齿轮.显示部份:将显示模块放置小车前部上方,利于观察.电池的装置:将电池放置在车体的正下方,降低车体重心,提高稳定性,同时可增加驱动轮的抓地力,减小轮子空转所引起的误差.1.2.3 机电驱动模块方案一:采纳继电器对电念头的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整.此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性不高.方案二:采纳电阻网络或数字电位器调节电念头的分压,从而达到分压的目的.但电阻网络只能实现有级调速,而数字电阻的元器件价格比力昂贵.更主要的问题在于一般的电念头电阻很小,但电流很年夜,分压不单回降低效率,而且实现很困难.方案三:使用功率三极管作为功率放年夜器的输出控制直流机电.线性型驱动的电路结构和原理简单,本钱低,加速能力强,采纳由达林顿管组成的 H型PWM 电路.用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下,精确调整电念头转速.这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高;H型保证了简单的实现转速和方向的控制;电子管的开关速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采纳的 PWM调速技术.这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力年夜,能接受频繁的负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点.因此决定采纳使用功率三极管作为功率放年夜器的输出控制直流机电.1.2.4 传感器系统方案一:反射式红外发射—接收装置,只有物体反射红外光时才有信号输入,其信号强度与小车距障碍物的距离成正比.因此可利用信号强度作为避障依据.红外探测器的选型与工作方式:1、红外探测器的选型红外探测器以其发射功率年夜、抗干扰能力强而在工业生产中有着广泛的应用,红外探测器按其工作模式可年夜致分为主动式与主动式,主动式红外探测器自带红外光源,通过对光源的遮挡、反射、折射等光学手段可以完成对被探测物体位置的判别.主动式红外探测器自己没有光源,通过接受被探测物体的特征光谱辐射来丈量被探测物的位置、温度或进行红外成像.直流直接驱动方式装置简单但检测距离和抗干扰能力都比力差;交流调制方式由于可以采纳交流耦合方式解决了放年夜器的直流漂移问题从而可以年夜年夜提高检测的距离,同时由于环境光发生的干扰大都情况是信号的直流或低频分量可以由滤波器加以隔绝,因此交流调试方式抗干扰能力也比力强,缺点是系统相对复杂.在本体中我们要利用红外探测器检测障碍物的距离,显然选用主动式红外传感器比力合适,系统的造价可以降低可靠性可以提高.主动式红外传感器又可分为分立元件型、透射遮挡型和反射型(如图1-3示),分立元件型发光管与接收管相互自力,用户在使用时可以根据需要灵活的设定发光管与接受管的位置,并可利用棱镜、透镜等完成特殊的目的,缺点是装置麻烦.透射遮挡型和反射型通过塑料模具将发光管与接收管封装在一起,非常方便用户使用,在本题中对障碍物的检测我使用反射型.2、主动式红外探测器的工作方式选取主动式红外探测器经常使用的驱动方式可分为直流直接驱动方式和交流调制方式,直流直接驱动方式装置简单但检测距离和抗干扰能力都比力差;交流调制方式由于可以采纳交流耦合方式解决了放年夜器的直流漂移问题从而可以年夜年夜提高检测的距离,同时由于环境光发生的干扰大都情况是信号的直流或低频分量可以由滤波器加以隔绝,因此交流调试方式抗干扰能力也比力强,缺点是系统相对复杂.方案二:采纳反射式超声波换能器,只有物体反射超声波时才有信号输入,丈量发射接收信号间的时间差T2-T1,利用其可以获得障碍物的距离,将该信息送给单片机,单片机发出控制信号改变小车的转向,使小车不与障碍物发生接触.该方法适合较远距离障碍物检测.反射式超声波换能器本钱高,电路设计复杂,因为不要求检测的很远,于是选自了反射式光电传感器,在本题中对前方障碍物的检测因为要求检测距离较远,受到环境光的干扰比力年夜,因此我们选用抗干扰能力较强的交流调制工作方式;而对小车正面障碍物的检测由于要求检测距离较近,外界干扰相对较弱,为简化设计我们选用直流直接驱动方式.红外发光管 红外接收管分立元件型透射遮挡型反射型图1-3 红外探测器的形式有译码器可直接接受BCD码或16进制码并同时具有2种译码方式另外还具有多种控制指令如消隐﹑闪烁﹑左移﹑右移﹑段寻址等.ZLG7289A采纳串行方式与微处置器通讯串行数据从DATA引脚送入芯片并由CLK端同步.有把持方便占用I/O口少等优点.因此选用方案二.总结一下,这次设计智能小车,可以按指定路线运行,自动区分直线轨道和弯路轨道,在指定弯路处拐弯,实现灵活前进、转弯、发展等功能,在轨道上划出设定的舆图,而且车速自动可调.主要是以P89C51RA单片机为核心,采纳霍尔传感器进行里程统计,红外传感器进行目标识别与避障,使自动寻迹小车准确跟踪轨迹路线;采纳直流机电对车的转向进行控制,由软件实现了小车自动行驶、自动避障,里程统计,行驶时间显示,并发出指示信息等功能.第二章主控制单位2.1 整体构思经过方案论证的过程之后,我们选定了仅采纳单片机作为核心部件的方案,其系统总方框图如图2-1所示.具体的功能设置已通过该图做了直观的说明.通过主控芯片控制各传感器输入的信号,控制方式由软件来实现,其中包括六个红外传感器用来检测障碍物,四个传感器用来检测正面障碍,2个检测前方障碍.还有一个霍尔传感器用来检测路程相关的信号;除处置这些信号单片机还通过I/O口控制直流机电和LED的显示.在功能和作用上,我分成了四年夜部份:主控、驱动、避障和显示部份.总原理图见论文后附录2.图CPU(编程UART用户法式通过使用片内ROM中的标准法式对Flash存储器进行擦除和重新编程.引脚如图2-2,它的管脚描述如表2-1.该器件可通过并行编程或在系统编程对一个Flash位进行编程,从而选择6时钟或12时钟模式.另外,也可通过时钟控制寄存器CKCON中的X2位选择6时钟或12时钟模式.另外,当处于6时钟模式时,片内外设可以选择一个机器周期6时钟或是12时钟.可通过CKCON寄存器对每个外设的时钟源进行选择.该系列微控制器是80C51微控制器的派生器件,是采纳先进CMOS工艺制造的8位微控制器,指令系统与80C51完全相同.该器件有4组8位I/O口、3个16位按时/计数器、多中断源-4中断优先级-嵌套的中断结构、1个增强型UART、片内振荡器及时序电路.图2-2 引脚图新增的特性使得P89C51RA2成为功能更强年夜的微控制器,从而更好地支持需要用到脉宽调制,高速I/O,递增/递加计数功能(如机电控制)等应用场所.表2-1 管脚描述名称管脚号类型名称和功能Vss 20 I 地:0V参考点Vcc 40 I 电源:提供失落电、空闲、正常工作电压39-32 I/O P0口:P0口是开漏双向口,可向其写入1使其状态为悬浮,用作高阻输入.P0也可以在访问外部法式存储器时作地址的低字节,在访问外部数据存储器时作数据总线,此时通过内部强上拉传送1.1-8 1 2 3 4 5 6 7 8 I/OI/OIII/OI/OI/OI/OI/OP1口:P1口是带内部上拉的双向I/O口,向P1口写入1时,P1口被内部上拉为高电平,可用作输入口.看成为输入脚时,被外部拉低的P1口会因为内部上拉而输出电流(见DC电气特性).P1口第2功能:T2(P1.0):按时/计数器2的外部计数输入/时钟输出T2EX(P1.1):按时/计数器2重装载/捕捉/方向控制ECI(P1.2):PCA 的外部时钟输入CEX0(P1.3):PCA模块0捕捉/比力模式的外部I/O管脚CEX1(P1.4):PCA模块1捕捉/比力模式的外部I/O管脚CEX2(P1.5):PCA模块2 捕捉/比力模式的外部I/O管脚注:为了防止上电时的“latch-up”效应,任意管脚(Vpp除外)上的电压最年夜不能高于Vcc+0.5,最低不能低于Vss-0.5.CPU功能在设计中,将MCU资源分配如下:P0.0-P0.3作为直流机电的4个驱动控制口,设计中采纳直接控制.P1.4-P1.7连接ZLG7289控制数据的传输和显示,P2.0-P2.5作为传感器信号的接入口,P2.6-P2.7发生脉冲控制三极管从而使红外传感器发生红外线脉冲,P3.1和P3.2即RXD、TXD为ISP相关所用,P3.5即计数器输入端作为霍尔传感器发生脉冲的接入端.四个反射式光电传感器和红外线传感器用于障碍物检测,检测到的红外避障信号由P2口输入,再通过软件分析,通过P1口输出相应的机电驱动信号控制小车,实现相应的举措来达到避开障碍1MHz-24MHz内选择.电容取30PF左右.图2-4 CPU复位电路在振荡器运行时,有两个及其周期(24个振荡周期)以上的高电平呈现在此引脚时,将使单片机复位,只要这个引脚坚持高电平,51芯片便循环复位.复位后P0-P3口均置1引脚暗示为高电平,法式计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零.当复位脚由高电平酿成低电平时,芯片为ROM 的00H处开始运行法式.经常使用的复位电路图如图2-4所示.2.3 主法式设计2.3.1 关于按时与计数器在P89C51RA2中,按时和计数功能由特殊功能寄存器TMOD的控制位C/T进行选择这两个按时/计数器有4种把持模式通过TMOD的M1和M0选择.两个按时/计数器的模式0、1 和2都相同,模式3分歧如下所述,而按时器2未用到就不赘述.1. 模式0将按时器设置成模式0时类似8048按时器,即8位计数器带32分频的预分频器.此模式下按时器寄存器配置为13位寄存器.当计数从全为“1”翻转为全为“0”时按时器中断标识表记标帜位TFn置位.当TRn=1同时GATE=0或INTn=1时按时器计数.置位GATE时允许由外部输入INTn控制按时器,这样可实现脉宽丈量.TRn为TCON寄存器内的控制位,如表2-2.表2-2 按时器/计数器特殊功能寄存器TMODGATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 该13位寄存器包括THn全部8个位及TLn的低5位.TLn的高3位不定,可将其忽略.置位运行标识表记标帜(TRn)不能清零此寄存器.模式0的把持对按时器0及按时器1都是相同的两个分歧的GATE位(TMOD.7 和)分别分配给按时器0及按时器1.2. 模式1模式1除使用了THn及TLn全部16位外,其它与模式0相同.3. 模式2此模式下按时器寄存器作为可自动重装的8位计数器(TLn).TLn的溢出不单置位TFn,而且将THn内容重新装入TLn,THn内容由软件预置.重装时THn内容不变.模式2的把持对按时器0及按时器1是相同的.4. 模式3在模式3中,按时器1停止计数,效果与将TR1设置为0相同.此模式下按时器0的TL0及TH0作为两个自力的8位计数器.TL0占用按时器0 的控制位:C/T,GATE,TR0,INT0及TF0.TH0限定为按时器功能(计数器周期),占用按时器1的TR1及TF1.此时TH0控制“按时器1”中断.模式3可用于需要一个额外的8位按时器的场所.按时器0工作于模式3时,80C51看似有3个按时器/计数器,当按时器0工作于模式3时,按时器1可通过开关进入/退出模式3,它仍可用作串行端口的波特率发生器,或者应用于任何不要求中断的场所.设计中,仅用了按时器0和计数器 1.霍尔传感器检测的低电平信号直接由计数器1计数,计数器设初值后形成5ms的中断,时间和红外线脉冲的形成都利用了其中断,详见法式.总法式详见附录1.2.3.2 法式中断法式框图如图2-5,软件设计主流程图如图 2-6,总法式清单见附录1.图2-5 中断流程图图2-6 主法式框图第三章驱动单位3.1 直流机电的驱动原理直流机电是由直流电源供电,输入电能,输出的是机械能.图3-1所示为一个典范的直流机电控制电路.电路得名于“H 桥式驱动电路”是因为它的形状酷似字母H.4个三极管组成H 的4条垂直腿,而机电就是H 中的横杠(注意:图1及随后的两个图都只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来). 如图所示,H 桥式机电驱动电路包括4个三极管和一个机电.要使机电运转,必需导通对角线上的一对三极管.根据分歧三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过机电,从而控制机电的转向.图3-1 H 桥式机电驱动电路要使机电运转,必需使对角线上的一对三极管导通.例如,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过机电,然后再经Q4回到电源负极.该流向的电流将驱念头电顺时针转动.另一对三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流过机电,电流将从右至左流过机电,从而驱念头电沿另一方向转动.开 始初始化MCU初始化7289启动小车前行是否有障?左侧左前或前右前右侧右避子法式 左避子法式避左前障碍法式 避右前障碍法式距离显示返回NY3.2 直流机电的驱动电路设计中,驱动电路的四个输入端分别接P89C51RA2的P0.0-P0.3口.P0.0和P0.1控制车的右轮,P0.2和P0.3控制车的左轮.一驱动电路如图3-2.由I/O的脉冲来控制H桥中三极管的通断,从而来控制直流机电的前进、后退、左转和右转的举措,具体如下表3-1.采纳普通直流机电,通过控制脉冲占空比算法,实现对小车速度的控制.这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、带载能力年夜,能接受频繁的负载冲击,还可以实现频繁的无级快速启动、制动和反转等优点.由三极管Q9、Q10、Q11、Q12构成H桥驱动电路,控制着几个管子的通断就可以控制直流机电的正转、反转.当P0.0高电平、P0.1低电平时,Q9和Q11导通,机电正转,具有良好的抗干扰性能,反之,机电反转;当左轮前进,右轮后退时,车子便右拐弯,反之左拐弯.4L S04四个输出端具有较年夜的电流驱动能力,当小车负载电池,启动时,每通道峰值电流能力可达 2.2A(经过测试) .在此设计中为了获得稳定的控制信号,在单片机与直流机电之间添加一个反相器74LS04,以提高控制端输出电流和反应速度,因此提高控制灵敏性.化设计我选用直流直接驱动方式.如图4-1所示,此电路主要通过LM393比力器,可变电阻(电位器)来调节被单片机口读入[]5.位置图图4-5 LM358引脚图LM358内部包括有两个自力的、高增益、内部频率赔偿的双运算放年夜器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关.引脚如图4-5.它的使用范围包括传感放年夜器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放年夜器的场所.工作原理:由中央处置单位管脚输出100-500Hz方波,每当处于高电平时,三极管导通,使红外发射二极管发光.当有障碍时,红外线被物体反射回来由接受器接收,并将其还原为电信号,经运放反向放年夜后,再由同向放年夜器放年夜输出,当输出为高电平时,驱动三极管使其导通,此时指示二极管发亮,暗示接受到反射信号.工作使用方法:通过单片机法式发生一个年夜约100Hz 的方波(通过按时器中断来发生),再把信号连接到传感器的P27口上,即可以发射出100Hz 的红外线脉冲,用脉冲工作方式目的是在接收上通过隔直电容把环境光隔离,减少环境对传感器的干扰.以后面有阻挡时就会接收到反射回来的脉冲信号,通过放年夜后在传感器的P24口上就有100Hz 的接收信号,那么单片机就可以检测到前面有障碍物而完成响应举措. 特色设计:1. 发光二级管端加入可变电阻,用于调节发光二级管的发光强度,通过可调节可对白,灰,棕,砖红,2. 在此设计中,采纳同向放年夜,分子R 为100K,分母R 为,10K,27K.通过三位拨盘来调节LM358的防年夜倍数.因此可调节丈量的远近.3. 在LM358的输出端增加一个发光二级管,通过LM358的输出信号控制NPN 三级管的通断,来控制二级管是否发光,从而我们可直观的观察到是否遇到障碍物.4.2 避障方法4.2.1 前方有障碍物小车前行,检测P2口,如果前方或左前方有障碍物,其避障效果如图4-6,重复步伐可遁藏正前方和左前方障碍物.右前方有障碍物时,上述图中步伐将左拐酿成右转,右转相应改为左转即可遁藏右前方有障碍物.拐右拐图4-6 避障效果图4.2.2 正面有障碍物小车前行,检测P2口,如果左方有障碍物,其避障效果如图4-7,右方有障碍物时,将图中步伐拐的方向改为反方向.前行,越过障碍4-7 侧避障效果4.3 避障法式避左前障碍物法式流程如图4-8.图4-8 避左前障碍法式框图第五章显示单位5.1 里程和时间显示里程设计涉及到霍尔传感器,它用来检测小车车圈上的磁铁,在小车车圈上装置10片磁铁,磁铁于磁铁间距为17mm.通过单片机T1口计数器,记录磁片个数.一秒送ZLG7289A 显示一次.霍尔传感器的分析如下:按图5-1所示的各种方法设置磁体,将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器[]9.霍尔电路通电后,磁体每经过霍尔电路一次,便输出一个电压脉冲.由此,可对转植物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测.时间显示采纳按时器0中断的方法,按时器0工作方式1,为16位.付初值后能发生5ms 的中断,累计20次便为1秒,送LED 显示.循环,到60的时候秒存储单位就清零,分单位由0加1.5.2 显示模块硬件此设计采纳的是广州周立功有限公司研发的串行接口8 位LED 数码管及64 键的键盘智能控制芯片(ZLG7289A).此显示要求位与位之间扫描时间不能超越10ms,同时要满足八位一次行扫描时间不能超越30ms.连接如图5-2.5-2 LED 显示RTCC 1VCC 2NC 3GND 4NC 5CS 6CLK 7DIO 8KEY 9SG 10SF 11SE 12SD 13SC 14SB15SA 16DP 17DIO018DIO119DIO220DIO321DIO422DIO523DIO624DIO725CLK026RC 27RST 28A1ZLG7289VCCR3910KC9CAPC1115P C1015P12.000123456161514131211a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GND DS2a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GND DS1a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GND DS3a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GND DS4a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GND DS5a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GNDDS8a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GND DS7a bf cg d e DPY1234567a b c d e fg 8dpdp GND DS6A B C D E F A BCD E F G DP 1234561819202122232425CS CLK DIO KY图5-1 (a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式。
基于单片机控制的红外遥控小车(最终修订版)3
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY专科毕业论文基于AT89C52的红外遥控小车设计An Infrared Telecontrol Car Based on The AT89C52 Chip系(院)名称:电子信息与电气工程系专业班级:学生姓名:指导教师姓名:指导教师职称:讲师2009年5月目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 设计方案 (1)第二章硬件设计 (2)2.1 AT89C52单片机 (2)2.1.1 单片机选型 (2)2.1.2 AT89C52单片机的硬件结构简介 (2)2.1.3 单片机的中断 (7)2.1.4 单片机输出控制隔离电路 (7)2.2 电源电路 (8)2.2.1集成稳压块选型 (8)2.2.2 集成稳压块7805介绍 (8)2.2.3单片机5V电源的获得 (9)2.3 红外遥控与接收 (9)2.3.1 PWM(Pulse Width Modulation)脉宽调制技术 (9)2.3.2红外接收电路 (11)2.3.3用单片机解码红外信号 (13)2.4 直流电机 (14)2.4.1直流电机工作原理 (14)2.4.2 电机驱动芯片L298 (15)2.4.3电机驱动电路和保护电路 (18)2.5 硬件原理总图 (19)第三章软件设计 (20)3.1 产品主程序的设计 (20)3.2 程序流程图 (24)第四章安装与调试 (25)4.1 安装制作 (25)4.2 调试 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)基于AT89C52的红外遥控小车设计专业班级:06通信技术学生姓名:王利强指导教师:杨丽飞职称:讲师摘要:本设计是以单片机(AT89C52)为核心,利用小功率芯片L298驱动直流电机,通过脉宽调制技术控制电机的正反转和转速;利用单片机提供的中断功能和指令系统接收由红外传感器发出的中断信号,并查找相应的中断服务子程序,执行相应的指令,控制并改变直流电机的运行状态,从而实现小车的前进、后退、左转、右转及慢速前进、慢速后退等。