智能红外避障小车的设计与制作

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1、沈阳理工大学课程设计专用纸NO.成绩评定表学生姓名魏玉柱班级学号1303070138专业电子信息科学与技术课程设计题目智能红外避障小车的设计与制作评语组长签字：成绩日期2015年1月9日1沈阳理工大学本科课程设计报告课程设计任务书学院信息科学与工程学院专业电子信息科学与技术学生姓名魏玉柱班级学号1303070138课程设计题目智能红外避障小车的设计与制作实践教学要求与任务:系统功能小车沿直线行驶，当探测到前方有障碍物时停止，再后退，然后右转弯，最后继续前进，如此反复。工作计划与进度安排讲解设计内容及要求2015年01月08日（1-4节）编写程序代码

2、2015年01月08日（5-8节）程序测试及调试2015年01月09日（1-4节）答辩验收2015年01月09日（5-8节）指导教师：2015年1月日专业负责人：2015年1月日学院教学副院长：2015年1月日-12-沈阳理工大学本科课程设计报告目录1设计思想与总体方案41.1设计思想41.2总体方案和框图42系统硬件组成及设计原理42.1单片机单元42.2红外传感器单元52.3电机驱动单元62.4蜂鸣器单元72.5键盘输入单元72.6电源电路83软件设计84硬件连接图及源程序104.1硬件连接图104.2源程序105实物图126结束语12-12-

3、沈阳理工大学本科课程设计报告            智能红外避障小车的设计与制作1.设计思想与总体方案1.1设计思想 小车沿直线行驶，当探测到前方有障碍物时停止，再后退，然后右转弯，最后继续前进，如此反复。1.2总体设计方案和框图 本设计以AT89C2051单片机作为检测和控制核心，用红外光电开头探测障碍物，小车底盘作车体。框图如下：2.系统硬件组成及设计原理 本系统硬件部分由单片机单元，红外传感器单元，电机驱动单元，蜂鸣器单元，键盘输入单元及电源单元组成。2.1单片机单元-12-沈阳理工大学本科课程设计报告 本系统采用AT89C2051单片机作为

4、中央处理器，其主要任务是扫描键盘输入的信号启动小车，读P3.5判断前方有无障碍物,并执行相关动作(本设计中P3.5=0时，前方有障碍；P3.5=1时前方无障碍），P1.4----P1.7是电机驱动口；P3.7是蜂鸣器信号输出；P3.5接红外传感器。2.2红外传感器单元 为简化硬件电路，传感器单元采用了发射/接收一体化的红外光电开头，型号E3F-DS30C4，点击图片可以查看其详细资料。-12-沈阳理工大学本科课程设计报告该传感器为漫反射型，使用电压范围宽（DC6V--36V），探测距离可调节，最大可达30CM，输出信号可直接与单片机的I/O口相连接

5、。2.3电机驱动单元 -12-沈阳理工大学本科课程设计报告PR5履带式坦克底盘为双电机驱动，转弯非常灵活，本系统用常用的电机驱动集成电路L293D控制两只电机。L293D内含2个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准的TTL逻辑电平信号，可驱动36V，2A以下的电机。2，7，10，15接输入控制电平；3，6和11，14脚分别接两只电机，1，9脚接控制使能端，控制电机停转，单片机输出两组PWM信号，每一组PWM信号用来控制一个电机的转速。现以其中一组电机为例来说明：2，7脚输入高/低或低/高，实现电机的正/反转                  

6、                                      2，7脚均为高或均为低，实现电机停转                                                         1脚为高电电平时，2，7脚输入才有效，反之输入无效（所以在本系统中将1和9脚接高电平），也可以在1脚输入PWM信号，通过调整PWM的占空比来实现电机的无级调速（本系统中未使用）。2.4蜂鸣器单元设计为上电蜂鸣，按启动按键和有障碍物时蜂鸣一次。由三极管，蜂鸣器和电阻组成。2.5键盘输入单元-12-沈阳理工大学本科课程设计报告设计

7、两只按键，S2启动，由单片机扫描P3.4，此脚为低电平时启动；S1是停止，刚开始想通过编程来实现，后来在与朋友交流时，决定把S1装在复位电路中，这个办法既简单又有效，呵呵。2.6电源电路系统采用两组电压供电，+8.4V是电机驱动电压，+5V供给单片机，L239D及蜂鸣器电路等。3.软件设计-12-沈阳理工大学本科课程设计报告 由于系统要实现的功能比较简单，所以程序也比较简单。想要实现小车的前进，停止，后退和右转弯，单片机在各个阶段P1口的状态如下：P1=01100000=60H(十六进制), P1.7=0     P1.6=1     P1.5=1

8、     P1.4=0 ,小车前进P1=10010000=90H(十六进制), P1.7=1     P1.6=0