09信息-颜敏玲-智能小车

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1、“第七届”电子设计大赛作品名称:智能小车团队成员：颜敏玲许聪周兴指导教师:2011年4月5日摘要：本设计基于STC89C52单片机为控制核心的智能小车。小车完成的主要功能是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统采用红外对管获取赛道的信息，通过PWM控制技术来对小车的方向和速度进行控制。关键词：STC89C52寻迹L298NLM393Abstract:ThedesignisbasedonSTC89C52microcontrollertocontrolthecoreoftheintelligentcar.Carkeyfeatureistheab

2、ilitytocompleteself-identifiedblackguidelinesandundertheblacklinetoachieverapidandstablesearchlane.CarsystemusesinfraredtoobtainthetrackinformationmanagementthroughthePWMtechniquetocontrolthedirectionandspeedofcarcontrol.Keywords：STC89C52SearchlightshootingL298NLM393一、方案论证与比较1电源部分：方案1：采用

3、6节1.5V干电池供电，电压达到9v，经7805稳压后给支流电机供电，给单片机系统和其他芯片供电。但干电池电量有限，使用大量的干电池给系统调试带来很大的不便，因此，我们放弃了这种方案。方案2：采用1节9V电池给直流电机供电，经过7805的电压变换后给支流电机供电，给单片机系统和其他芯片供电。但由于电压不太够，价格昂贵，因此，我们放弃了。方案3：直接采用7.2V直流充电电池，再经7805稳压到5V供单片机，电机使用。由于用于本次设计演示的标轨道不太大，在演示时我们可以人为控制电源线部分，而且比较耐用，所以我们采用此方案，因为它最经济实惠。2、电机驱动控制部分：这部分采用专

4、门的电机控制芯片L298，它可同时对两个电机进行驱动控制，电路简单，控制效果好，干扰小，因此我们采用此方案。3传感器探测部分：方案1：用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。因此我们考虑其他更加稳定的方案。方案2：用RPR220型光电对管。RPR220是一种一体化反射型光电探测器，经过测试没有良好的要求，故放弃此方案。方案

5、3：用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平，因此我们采用此方案。二、理论分析与计算小车在前进时，要实现寻迹功能，可以采用高灵敏度的红外对管对地面进行扫描，接收到的信号由单片机处理从而控制L298实现小车的寻迹，使满足题目要求。三、系统设计3.1硬件电路总体设计小车的控制系统主要以STC89C52为核心，对联系较紧密的模块分别进行控制，以提高系统的整体性能。其硬件结构图如下：3.2主控制模块S

6、TC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在线系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，STC

7、89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8位微控制器8K字节在系统可编程Flash。本设计采用了STC89C52为控制核心，P3口主要用于控制小车两个直流电机的驱动，P1口红外寻迹模块、轨道基准检测。3.3直流电机驱动模块对于车轮的两个直流电机，我们采用了一片L298为车轮提供驱动。STC89C52为芯片提供驱动信号，信号经过光耦隔离后，传至P