基于单片机的无线遥控及避障小车

课程设计名称：电子信息工程专业课程设计

课程设计题目：基于单片机的无线遥控及避障小车

题目基于单片机的无线遥控及避障小车

内容及要求

（1）具有避障、遥控模式可切换的功能

（2）遇到障碍物的时候在避障模式小车可以自行避障

（3）切换成遥控模式时，可以通过手持把柄进行用户自定义控制，具备前进、后退、左转、右转、停止等基本功能。

进度安排：

第一周查阅资料，确定方案；

注意：学生的设计方案需经指导老师检查通过后方可进实验室进行制作。

第二周集中培训；

第三周设计制作，软件编程；

第四周电路调试，撰写报告。

学生姓名：童海深

指导时间：第16~19周指导地点：E 楼 311室任务下达20 13 年 6 月 10 日任务完成20 13 年 7 月 5 日考核方式 1.评阅□ 2.答辩□ 3.实际操作□ 4.其它□指导教师陈琼系（部）主任贾杰

摘要

小车在当今的学生中非常盛行，多出现在可与制作及比赛中。因此本设计采用了无线遥控及避障小车这个课题。小车涉及硬件和软件两部分的设计。硬件上，首先根据课题要求选择合适的车模，为后续工作搭设计基础平台；其次，对车体的机械结构进行了设计与制作，以满足电路板、传感器的安装，美观等要求；最后，对系统的控制电路、驱动电路、传感器电路等各部分电路进行了设计和调试，采用了STC89C52作为系统的控制芯片，其中最主要的技术是利用红外避障传感器对障碍物进行扫描，实现避障和无线遥控的操作，并使用APC220无线模块对小车经行无线控制，诺基亚5110液晶显示行驶状态。软件方面，主要使用了串口通信,IIC总线通信，键盘扫描，定时中断等函数，以保证系统的准确控制。同时，应用差速对方向进行控制，保证车体及时转弯与运行。

关键词避障传感器无线模块APC220无线模块履带车模

目录

摘要 (3)

第一章设计任务及要求 (4)

1.1设计任务 (6)

1.2 设计要求 (6)

第二章方案论证与选择 (7)

2.1 总体方案 (7)

2.2 各模块方案选择与论证 (7)

2.2.1 主芯片选择 (7)

2.2.2电源的选择 (8)

2.2.3 电机驱动的选择 (8)

2.2.4 避障方式选择 (9)

2.2.5 液晶显示选择 (10)

第三章系统硬件设计 (11)

3.1 电源 (11)

3.1.1主控电路电源 (11)

3.1.2电机7.2V电源 (11)

3.1.2红外避障模块电源 (11)

3.2 电机驱动电路 (11)

3.3 红外避障传感器电路 (12)

3.4 液晶显示电路 (12)

3.5 最小系统原理图 (13)

3.5.1主控电路 (13)

3.5.2复位电路 (14)

3.6 无线模块电路 (14)

3.7 按键电路 (15)

第四章软件设计 (16)

4.1 车体部分主流程图 (16)

4.2 车体部分中断流程图 (17)

4.3 手持板流程图 (17)

第五章系统调试 (18)

第六章设计总结 (19)

参考文献 (20)

附录 (21)

第一章设计任务与要求

1.1、任务

制作出一辆小车，小车具有避障及遥控两种方式，用户可以通过手持设备进行选择，然后通过无线模块发送给小车，从而小车执行给定的操作。

1.2 要求

（1）具有避障、遥控模式可切换的功能

（2）遇到障碍物的时候在避障模式小车可以自行避障

（3）切换成遥控模式时，可以通过手持把柄进行用户自定义控制，具备前进、后退、左转、右转、停止等基本功能。

第二章 方案的论证与选择

2.1总体方案

本设计的小车分为两大块：车体部分及手持遥控部分，车体模块系统框图见图2.1，手持部分见图2.2

图2.1 车体总体框图

图2.2 手持部分总体框图

MCU

红外测距

电机

无线模块

MCU

按键

液晶显示

无线模块

2.2各模块方案选择与论证

按照系统的设计功能要求，本智跑机器人系统的设计采用单片机软件系统实现，用单片机的自动控制能力配合红外避障模块、液晶显示模块、按键模块、电机驱动模块、构成了本智跑机器人的硬件系统。

2.2.1主控芯片的选择

方案一：ATMEGA16A芯片，该芯片是ATMEL公司生产的8位处理器，虽然其在速度比较快、功能比较齐全，但是在价格上比较昂贵，况且对于本次课题来说，很多功能用不上，这势必造成资源上的浪费。

方案二：用STC89C52单片机，该芯片是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在线可编程flash存储器。对于本次课题，可以采用A/D转换模块和单片机结合，这样既经济划算，又足以满足本次课题的精度综上所述：我们采用方案二。

2.2.2电源的选择

方案一：采用LM2940，低压差线性稳压器，纹波系数很小，其典型应用电路如下：

图2.3 低压差稳压电源

方案二：采用7805，78xx/79xx 系列三端稳压器件是最常用的线性降压型DC/DC 转换器，简单易用、价格低廉，在大多电路中采用。但其压降比较大，另外输出电流不能太大，1.5A 是其极限值。

图2.4 7805稳压电源

方案三：采用开关型电源，开关性稳压电源的效率很高，但输出纹波电压较