毕业设计0new

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1、智能超声波壁障小车设计【摘要】本文介绍一壁障；测距；遥控1设计要求………………………………………………………………………………………32总体设计方案…………………………………………………………………………………32.1系统控制模块设计方案论证…………………2.2超声波壁障设计方案论证………………………………………………………………32.3显示模块设计方案论证…………………………………………………………………43元器件介绍……………………………………………………………………………………43.1L298N电机专用驱动芯片…………………

2、……………………………………………4273.2CX20106A超声波接收芯片………………………………………………………………53.33144霍尔传感器…………………………………………………………………………73.4ULN2003达林顿驱动器…………………………………………………………………74系统硬件电路…………………………………………………………………………………94.1超声波发送接收电路……………………………………………………………………94.2步进电机驱动电路………………………………………………………………………94.3串口

3、下载电路……………………………………………………………………………104.4整体系统硬件电路………………………………………………………………………104.5系统PCB图………………………………………………………………………………115系统软件设计…………………………………………………………………………………115.1设计思路…………………………………………………………………………………115.2步进电机带动探头测距壁障流程图……………………………………………………125.3主程序流程图……………………………………………………………

4、………………135.4系统总程序……………………………………………………………………………146总结与体会…………………………………………………………………………………147设计实物图……………………………………………………………………………14参考文献…………………………………………………………………………………………15附录………………………………………………………………………………………………15一、设计要求1、自动壁障,且壁障距离可调；2、测距精度为1cm；3、可遥控小车行驶；4、可测小车行驶路程5、可以定时、定路程控制小

5、车停止或启动二、设计方案2.1系统控制模块设计方案论证27方案一：采用STC12C5410单片机控制系统。STC12C5410单片机带有PWM脉宽调制输出端口，可直接用来控制电机转速，且其运行速度是8051单片机的8~12倍；但其I/O口少，即使是32管脚的芯片也只有27个，不够用时需要扩展I/O口，比较麻烦。方案二：采用STC89C52单片机控制系统。主要是通用I/O口多，一般不需要扩展，而且控制指令简单。由于对8051系列单片机应用比较熟悉，且系统需要用到的I/O口较多，而控制电机转速的PWM信号用1个定时器即可模拟。所以此次

6、设计选择采用STC89C52单片机来控制。2.2超声波壁障设计方案论证方案一：采用多方向超声波测距分析来实现壁障。分别在小车的左、中、右三方向放置超声波探头，通过对三个方向超声波的测距数据分析对比确定障碍物位置，再通过调节小车左右电机转速差控制小车行驶方向实现壁障。方案二：通过步进电机带动一对超声波探头旋转进行各方向测距，将各方向测得数据通过单片机对比分析可得到障碍物方向，然后也是通过调节小车左右电机转速差控制小车行驶方向实现壁障。方案一需要3对的超声波探头，为了防止信号相互干扰各个超声波发送信号要相互间隔，显得繁杂，而且当障碍物

7、与左右侧的超声波探头大于一定角度时将不能接收到超声波信号，方案二通过180度扫描可以很好地检测到各个方向的障碍物，障碍物判断更可靠，壁障效果更好。因此选用方案二设计。2.3显示模块设计方案论证方案一：采用七段LED数码管显示相关数据。数码管显示具有高亮、可视距离远、寿命长的优点，但是一位数码管只能显示一位数据，要想同时显示多个数据，只能增加数码管数目来实现，而且数码管的PCB布线繁杂，数目越多布线越困难。方案二：采用LCD1602液晶显示。液晶显示具有耗能少、可同时显示数据多、控制指令简单、PCB布线简单等优点。通过对比两种显示方

8、案的优缺点，本次设计决定采用方案二。三、元器件介绍273.1L298N电机专用驱动芯片：L298是SGS(通标标准技术服务有限公司)公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的