【精品】测控论文

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1、基于51单片机的智能小车设计摘要本课题介绍了一种基于单片机控制的简易智能小车，拟对无人驾驶小车控制系统进行设计。采用单片机及红外技术，设计信息接收发送电路，并组成完整系统，实现小车无人驾驶和遥控运行，并保证行车安全。该小车以AT89C51为控制核心，利用红外光电传感器对前方障碍物信息进行采集，并将障碍物检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断，及时控制驱动电机以调整小车转向。小车能前进、后退、左转、右转及能自动避让障碍物，实现无人驾驶实际意义。该技术可以应用于无人驾驶机动车，无人工厂、仓库、服务机器人等领域，以提高工作效

2、率和生产效益，实现更大程度的自动化生产。关键词：智能小车，单片机控制，遥控，避障，红外测距第1章总体方案的论证与选择本设计要求制作了一款具冇智能判断功能的小车，小车具冇以下功能：自动驾驶功能（遇到障碍自动躲避）、遥控运行功能（无线遥控小货车运行到指定地点）以及遇障碍自动报警功能。设计耍求采用单片机控制技术，结合红外技术设计无人駕驶和遥控小货车信息接收发送电路，组成完整系统。本设计方案采用AT89C51单片机來做为整机的控制核心单元，采用AT89C2051作为遥控部分的控制单元。红外线探头采用由面上通用的38KHz调制发射，信号送入主控

3、芯片进行处理。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硕件电路部分使系统硕件简洁化，各类功能易于实现，能很好地满足题目的要求，并容易扩展功能。小车采用中间两轮独立驱动，前后四个小轮为万向轮。这样的结构与三轮结构相比有较大的负载能力和较好的平稳性。下面对其主要组成功能结构模块加以介绍：系统设计的总体框图如图1・1所示：图1-1控制系统总体框图P10POOP11P01P12P02P13P03P14P04P15P05P16P06P17P07DJT1P20RXDP21P22T1P23T0P24P25应VPP26P27XIvccX2GNDRES

4、ETINTOTXDRDALEPWRPSEN31915141236719183938373634333221222?242526272S4C2CAT89C51图2-1AT89C51引脚图di_30第2章硬件电路设计2.1主控芯片选择主控芯片选用AT89C51,它是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术牛产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器(C

5、PU)和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域，引脚图如图2-1所示。主要性能参数：•与Mcs-51产品指令系统完全兼容•4k字节可重擦写Flash闪速存储器•1000次擦写周期•全静态操作：0Hz—24MHz•三级加密程序存储器•128*8字节内部RAM・32个可编程I/O口线•2个16位定时器/计数器•6个中断源•可编程串行UART通道•低功耗空闲和掉电模式功能特性概述:AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口

6、线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级屮断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器，串行通信口及屮断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。2.2直流电源方案设计采用两个电源供电。将电动机张动电源与单片机以及其周电路电源完全隔离，利用光电耦合器传输信号。这样可以使电动机驱动所造成的干扰彻底消除，提高了系统的稳定性，但是多一组电池，

7、增加了车身重量，增大了小车的惯性。即采用两个+9V,400mAh的蓄屯池作为智能小车上电量的“存储器”。但单片机系统需要的供电为+5V电源。设计采用7805降压至+5V,如图2-2：心+9VTU3V1NVOUTNCCx*rxC24+47uF*C25O.luF亠C26土C277805+100uFO.luF图2-2电源2.3程序存储器扩展电路方案设计本次毕业设计小，小车的控制系统程序指令较多，且为了小车在实际应用屮更易操作，并使小车在实际应用屮可以随实际情况随吋作dr调整，因而采用外扩程序存储器EPROM来扩展存储系统指令所需的空间。木

8、次设计中采用74LS373地址锁存器外扩EPROM27128的电路图如图2-3所示：012345674T1XE1>VPIPIHHEJP1P1HIN1RXTlTTrAX1X2\X1)RD1NIOTXD冲矽莎PS0N■Q