智能玩具小车毕业设计报告

作品名称：蝙蝠演绎

题目：智能玩具小车

系别：电子信息工程系

专业：玩具设计与制造（智能）

班级：玩具601

姓名：刘发记、陈文柱、李伟平、黎富铨学号：6315063138、6315063106、

6315063149、6315063124

指导老师：王贵恩齐攀

完成时间：2009年1月

目录

摘要 (3)

前言 (3)

1 产品设计思路 (3)

2 设计要求 (3)

3 作品功能 (4)

4.1 定点直走五米 (4)

4.2 矩形走法 (4)

4.3 蛇形避障 (4)

4.4 红外避障 (4)

4.5 数码管测行驶时间 (5)

4.6 声光结合效果 (5)

4 总体方案论证与比较 (5)

5 电路设计案比较与选择 (6)

5.1 控制电机电路 (6)

5.2 红外避障电路 (7)

5.3 数码显像管电路 (8)

5.4 声音提示电路 (9)

5.5发光二极示 (10)

6 软件设计 (10)

6.1 总程序框架 (10)

6.2 程序分支选择模块 (11)

6.3 不限时走法程序模块 (11)

6.4 直走五米程序模块 (12)

6.5 矩形走法程序模块 (13)

6.6 蛇形绕障程序模块 (13)

6.7 红外避障程序模块 (14)

6.8花样式走法程序模块 (15)

6.9数码管显示行驶时间程序模块 (16)

6.10声光结合提示及闪灯装饰程序模块 (17)

7 外观设计 (18)

7.1 外型设计思路 (18)

7.2 材质的选择 (18)

7.3 外型的制作 (19)

7.4 外型效果图 (20)

8 数据调试 (21)

8.1 I/O口配置 (21)

8.2 测试数据 (21)

9 个人感想 (22)

致谢 (22)

参考文献 (23)

智能玩具小车

摘要：

本课题组设计制作了一款具有智能判断功能的小车，外型酷炫，创意十足、功能强大的小车。本小车以智能控制为核心，AT89S52单片机为主控制器，小车主要具有以下几个功能：定点直线行驶；方块行驶（绕一个方块行驶）；蛇形行驶；自动红外避障功能；蜂鸣器停车提示；拐弯转向安全灯指示；花样滑冰行驶。作品可以作为高级智能玩具，也可以作为大学生学习嵌入式控制的强有力的应用实例。

作品以两电动机为主驱动，通过各类传感器件来采集各类信息，送入主控单元AT89S52单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。电机驱动电路采用高电压，高电流，四通道驱动集成芯片L293D。由控制单元处理数据后完成相应动作，实现了无人控制即可完成一系列动作，相当于简易机器人。

关键词：智能控制、红外避障、行驶计时、声光提示、外型酷炫

前言：

随着电子技术的发展，数字电路应用领域的扩展，现今社会，产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势，玩具领域也是如此，智能玩具越来越受到人们的关注和睛睐。传统玩具与智能玩具相比，在玩具市场上智能玩具以经占据了相当大的份额并且统治了市场的高端部份。基于人们对智能玩具的关注和喜爱，本次课题我们设计了一款智能玩具小车。这辆智能玩具小车是以两电动机为主驱动，通过主控单元AT89S52单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。核心元件是AT89S52单片机为主控制器，两个直流减速电机,电机驱动电路采用高电压，高电流，四通道驱动集成芯片L293D，其中避障采用红外线收发来完成，声光效果采用蜂鸣器和LED通过AT89S52控制完成。

1 产品设计思路

产品设计可分为内部设计模块和外型设计模块。内部设计模块主要是给小车赋予一些基本的功能使其能实现智能化；外型设计主要是给小车赋予夺目炫人的灵魂,使小车接近市场，这样就有一定的市场竞争力。

2产品设计要求

2．1题目内容：

该题目涉及单片机定时器、数码管显示、键盘扫描、汇编语言编程和玩具外观设计及制作等知识。

2．2要求：

1、能够实现玩具车的定距直行、直角转弯和避障绕行等功能。

2、能够显示行走时间或行走里程。

3、外观设计符合玩具特点和儿童心理。

4、发挥部分可考虑采用红外收发管实现电动车的闭环控制。

3 产品功能

3.1定点直走五米

第一个基本功能就是通过单片机AT89S52控制电机驱动集成芯片L293D使小车可以精确直走5米后停止。如图1.1

图1.1精确直走5米功能

3.2矩形走法

第二个基本功能就是通过单片机AT89S52控制电机驱动集成芯片L293D使小车可以实现精确直转弯模块功能。如图1.2

图1.2精确直转弯模块功能

3.3蛇形绕障

第三个基本功能就是通过单片机AT89S52控制电机驱动集成芯片L293D使小车可以实现绕过规定障碍物前进功能。如图1.3

图1.3绕过规定障碍物前进功能

3.4红外避障

红外线避障是利用单片机来产生38KHz信号对红外线发射管进行调制发射，发射出去的红外线遇到避障物的时候反射回来，红外线接收管对反射回来信号进

行解调，输出TTL电平从而达到对小车进行自动避障控制。

3.5数码管显示行驶时间

利用数码管来显示小车行驶了多长时间，从而我们就可以计算出小车行驶的路程。

3.6声光结合效果

小车在行驶过程中如果遇到障碍或者是转弯时候蜂鸣器就会发出声音做出报警或是提示，同时发光二极管也会闪烁。

4 总体方案论证与比较

方案一：采用各类数字电路来组成小车的控制系统，对外围避障信号，黑带检测信号，铁片检测信号，各路趋光信号进行处理。本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于小车智能化的扩展，对各路信号处理比较困难。

方案二：采用ATM89S52单片机来作为整机的控制单元。红外线探头采用市面上通用的发射管与及接收头，经过单片机调制后发射，经接收送入单片机调制控制电机。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求。

比较以上两种方案的优缺点，方案二简洁、灵活、可扩展性好，能达到题目的设计要求，因此采用方案二来实现。方案二的基本原理如图4所示。

图4.1 智能车运行基本原理图框图

电机驱动电路部分采用高电压，高电流，四通道驱动集成芯片L293D。避障部分采用红外线发射和接受原理。行驶记时由软件实现，显示采用普通七段LED。声光提示部分用蜂鸣器和发光二极管来实现。此系统比较灵活，采用软件方法来