智能爬坡小车设计论文

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1、摘要随着汽车工业的发展，汽车由一个贵族的玩物变成了千家万户最普遍的交通工具。它快捷、方便，并且能提供无限的驾驶乐趣。车能载人，也能载物，牵引系统提供了车辆强大的动力，它包含两个部分：发动机和变速箱。而变速箱也有好几种类型，包括手动变速器和自动变速器。现在自动变速器在越来越多的汽车上装备了，给人们的驾驶提供了方便，因为自动变速器不需要人来踩离合器，特别适合那种刚上车的新手。本设计主要模拟自动的变速器工作原理。本次设计的自动爬坡小车，采用AT89C52单片机作为小车的检测和控制核心；采用E6B2-CWZ5G作为角度传感器，把反信号馈到的送单片机，使

2、单片机按照预定的工作模式控制小车在坡度不同的情况下按不同的速度行驶，坡度越陡速度越慢；单片机采集的小车的倾斜角度越大，小车的速度越慢，使用数码管显示小车倾斜角，并且时实刷新数码管显示的角度。结合实际一般的车最大只能爬30度的坡，本设计最大爬坡角度为四十五度。采用的技术主要有：1.采用定时器产生PWM脉冲，2.角度传感器的应用关键词：AT89C52；数码管；角度传感器；坡度；变速器；31目录1绪论32系统相关技术分析42.1角度传感器的选择42.2显示器件的的选择52.3电动机驱动调速模块的选择62.4电源模块选择72.5小结83系统实现相关技术

3、93.1脉冲宽度调制93.1.1简介93.1.2基本原理93.1.3具体过程103.1.4脉冲宽度调制优点103.2单片机113.3单片机的应用领域123.3.1在智能仪器仪表上的应用123.3.2.在工业控制中的应用123.3.3.在家用电器中的应用123.3.4.在计算机网络和通信领域中的应用123.3.5.单片机在医用设备领域中的应用和各种大型电器中的模块化应用124系统硬件电路设计144.1STC89C52单片机最小系统144.1.1复位电路154.1.2晶振震荡电路154.1.3RS232下载电路154.2数码管显示模块164.3电机

4、驱动模块175系统软件设计195.1整体程序流程图设计195.2STC89C52的主控程序，系统初始化外部中断和定时器资源配置205.3整体程序设计论证205.3.1PWM子程序205.3.2角度检测程序215.3.3数码管显示程序21总结23致谢24参考文献25附录一26附录二27311绪论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。智能电动车就是其中的一个体现。本次设计的简易的变档电动车，采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；采用角度传感器

5、E6B2-CWZ5G作为来检测路的倾斜角度，从而把反馈到的信号送单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车在不同倾斜范围按预定的速度行驶；采用四位数码管实时显示小车的倾斜角度。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。自动爬坡小车设计是依现代汽车的发展方向之一的自动变速器为蓝本设计的，是为了方便人们的驾驶，提高驾车的乐趣。笔者也驾驶过汽车，手动挡的汽车起步时，特别是上坡起步时如果油门和离合器控制的不好就容易熄火，搞不好会引起交通事故。如果换做是自动挡的汽车，只需要将油门踏下去，车就可以迅速起步，自动挡减少了换挡

6、的步骤使驾驶员能够将注意力集中在前方及周围的危险，最大程度的减少了新手手忙脚乱的时间，避免易出现的危险。而如今的汽车大部分都装的是自动变速器，没有了离合器的束缚，现在更流行的是手自一体变速器，它提供4-7个档位，不仅方便起步，也提高了驾驶的乐趣。本设计包括两大部分：硬件和软件。硬件包括：单片机最小系统；L298电机驱动模块；角度传感器；小车一个；四节干电池作电源；四位数码管。软件包括：角度检测器程序模块；电机转速程序模块；数码管显示程序。312系统相关技术分析整体设计如下图所示：采用STC89C52为整个设备的检测、控制和显示核心，采用C语言编

7、程实现各种算法和逻辑控制，角度传感器的一跟线的脉冲信号作为中断引入单片机，在单片机中判断另一根线电平的高低确定是正转还是反转，同时计算出坡度，不同的坡度调制出不同的脉宽，产生不同的速度。图2-1整体系统架构单片机STC89C52角度传感器信号显示电路接口电路直流电机驱动块直流电机2.1角度传感器的选择方案一：采用电阻器加上AD转换器组合成角度传感器，电阻加上一个电压值，滑动端可产生电压，旋转电阻器的轴可改变滑动端的电压，通过AD转换器将电压信号输入单片机即可得到旋转的角度。但是使用AD转化器会使用过多的单片机资源，而且旋转电阻器有较大的阻尼，如

8、果加上重物太重会影响小车的爬坡能力。方案二：采用工业用E6B2-CWZ5G角度传感器，它拥有非常低的阻尼，在轴上固定一重物，只需要十来克就可以很准确的