基于单片机的多功能智能小车设计毕业论文.doc

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1、基于单片机的多功能智能小车设计毕业论文目录1设计任务………………………………………………………………………………31.1要求………………………………………………………………………………32方案比较与选择………………………………………………………………………42.1路面检测模块………………………………………………………………………42.2LCD显示模块………………………………………………………………………52.3测速模块……………………………………………………………………………52.4控速模块…………………………

2、…………………………………………………62.5模式选择模块………………………………………………………………………73程序框图………………………………………………………………………………74系统的具体设计与实现………………………………………………………………94.1路面检测模块………………………………………………………………………94.2LCD显示模块………………………………………………………………………94.3测速模块……………………………………………………………………………94.4控速模块…………………………

3、…………………………………………………94.5复位电路模块………………………………………………………………………94.6模式选择模块………………………………………………………………………95最小系统图……………………………………………………………………………106最终PCB板图…………………………………………………………………………127系统程序………………………………………………………………………………138致谢……………………………………………………………………………………469参考文献…………………………

4、…………………………………………………4710附录…………………………………………………………………………………48481.设计任务：设计并制作了一个智能电动车，其行驶路线满足所需的要求。1.1要求：1.1.1基本要求：（1）分区控制：如（图1）所示：（图1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线）。在第一个路程C~D区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s；第二个路程D～E区（2米）以高速行驶，通过时间不得多于4秒；第三个路程E~F区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s。（2）小车能自动记

5、录、显示行驶时间、行驶距离以及行驶速度，还能记录每段所走的时间，从而判断是否符合课程设计要求。（记录显示装置要求安装在车上）。1.1.2发挥部分：S型控制：如（图2）所示：48（图2）车辆沿着S形铁片行驶，自动转弯，自动寻找正确方向和铁片。当离开S型铁片跑道或者感应不到铁片一段时间的时候，小车自动停止，并记录行驶时间，路程，平均速度并通过LCD显示出来。2.方案比较与选择：根据设计任务要求，并且根据我们自己的需要而附加的功能，该电路的总体框图可分为几个基本的模块，框图如（图3）所示：（图3）2.1路面检测模块：

6、采用铁片感应器TL-Q5MC来检测路面上的铁片从而给单片机中断脉冲。原理图接线如（图4）所示：48（图4）2.2LCD显示模块：采用1602LCD，由单片机的总线模式连接。为节约电源电量并且不影响LCD的功能，LCD的背光用单片机进行控制，使LCD的背光在小车行驶的过程中不亮，因为我们不必看其显示；在其它我们需要看显示的内容的时候LCD背光亮。2.3测速模块：2.3.1方案1：采用采用霍尔开关元器件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲，达到测量速度的作用。霍尔元件具有体积小，频率响应宽度大，动态特性好

7、，对外围电路要求简单，使用寿命长，价格低廉等特点，电源要求不高，安装也较为方便。霍尔开关只对一定强度的磁场起作用，抗干扰能力强，因此可以在车轮上安装小磁铁，而将霍尔器件安装在固定轴上，通过对脉冲的计数进行车速测量。2.3.2方案2：采用红外传感器进行测速。但无论是反射式红外传感器还是对射式红外传感器，他们对都对外围环境要求较高，易受外部环境的影响，稳定性不高，且价格较为昂贵。通过对方案1、方案2的比较其优缺点，综合多方面因素决定选用方案1，其原理图接线如（图5）所示：（图5）482.4控速模块：2.4.1方案1

8、：使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单，成本低，加速能力强，但功率损耗大，特别是低速大转距运行时，通过电阻R的电流大，发热厉害，损耗大，对于小车的长时间运行不利。2.4.2方案2：采用继电器对电动机的开或关进行控制,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。2.4.3