基于51单片机的自动避障小车的研究与设计

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1、基于51单片机的自动避障小车的研究与设计徐永杰(西南林学院计算机与信息科学系，云南昆明650224)摘要：本文介绍了利用红外反射式传感器实现小车自动避障的设计与实现，能在有障碍物的情况下判断并自动躲避。自动避障是基于自动避障小车（AAOV—auto-avoidobstacle-vehicle）的机器人系统。实验中采用反射式红外传感器采集外界信号，红外反射式传感器采集后的信号经A/D转换器转换为数字信号，再由单片机对数字信号进行处理，控制电机，躲避障碍物。系统控制核心采用AT89C51单片机,电机驱动芯片采用TA7267BP，利用三相电机来控制避障小车的转向，A/D转换器采用串行的TLC083

2、1芯片，反射式传感器采用QRB1114型。该技术可以应用于儿童智能玩具开发、隧道或管道检测，无人驾驶机动车、无人工厂、仓库、服务机器人等领域。关键词：自动避障　红外传感器单片机电路设计VTheresearchanddesignofAAOV-auto-avoidabstaclecarwhichbaseson51singlechipsYongjieXu(SouthwestForestryUniversityComputerAndInformationScienceDepartmentKunming,Yunnan650224)[SUMMARY]Thisarticleintroducesthedes

3、ignandexecutionofautomaticallyavoidingobstaclesbyusageofthereflectedinfraredsensoronsmsllcars.Itmakesthesmallcarsjudgeandevadetheobstaclesautomatically.AvoidingobstaclesautomaticallyisbasedontheAAOV-auto-avoidobstacle-vehicleofrobotsystem.Intheexperiment,itadoptsreflectedinfraredsensortocollectthee

4、xternalworldsignalswhichistransformsintonumbersignalsbytheA/Dconversionmachinelaterthen.Afterthat,thesinglechipwillhandlethesenumbersignalsandcontrolcurrentmachinetoavoidobstacles.ThecontrolcoreinsystemadopstheAT89C2051singlechip;thecurrentmachinedrivingCMOSchipadopsTA726TBPlist,makinguseof3-phasen

5、currentmachinetocontrolcar’sdirection;theA/DconversionmachineadopsserieslinesTLC0831CMOSchip;thereflectingtypesensoradopsQRB1114.Thistechnologycouldservetothedevelopmentofchildren’sintelligenttoys,theexamnationoftunnelsandpipes,driverlessmobile,robotfactory,warehouse,servicerobotandetc.KEYWORD:AAOV

6、-auto-avoid　infranedsensor　singlechipMicrocomputer，currentdesignV目录目录IV前言11避障小车设计思路21.1设计思路21.2系统组成22控制核心——单片机32.1单片机的发展历史32.2单片机的特点32.3单片机的应用领域42.3.1单片机在智能仪表中的应用42.3.2单片机在机电一体化中的应用42.4单片机外部晶振43AT89C51单片机53.1主要性能参数53.2单片机选择54传感器64.1传感器选择64.2红外反射式光电传感器特性与工作原理64.3两种反射式型号的传感器参数比较74.3.1QRB1114型反射式传感器74

7、.3.2ST178型反射式传感器84.3.3自制传感器测试数据及实物图片94.4具体设计与实现124.5QRB1114反射式红外传感器与A/D转换器连接电路125模/数(A/D)转换器145.1A/D转换的主要性能指标145.1.1分辨率145.1.2转换时间145.1.3量程145.1.4精度145.2A/D转换的外围电路145.2.1采样保持电路155.2.2多路转换模拟开关15V5.2.3三态门155.