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1、单片机控制小车单片机控制小车摘要:本论文利用单片机控制一个小车前进、后退、左转、右转。该小车核心硬件采用了ATM公司生产的到AT89C51芯片。该芯片具有低功耗,高性能的片内含4KB快闪编程/擦除只读存储器的8位CMOS微控制器,使用高密度,非易失存储技术制造,并且与89C51引脚和指令系统完全兼容的特点。而且芯片上的FPROM允许在线编程或采用通用的非易失存编程器对程序存储器重复编程。且价格比价低。驱动小车的电动机采用直流伺服机,伺服电机可控制速度,位置精度非常准确,避免了电刷摩擦和换向干扰,因此灵敏度高,死区小,噪声低,寿命长,对周围电子设备干扰小。关
2、键词:AT89C51单片机直流伺服机小车19单片机控制小车第一章小车整机系统介绍本次设计的小车利用伺服机驱动,单片机控制的。小车为机器人的雏形,由于使用伺服机控制,其动作的精度非常高,用途非常的广泛,比如可用于较窄的人无法进入的管道进行查看,像下水管道,大型工厂的排线管道,军事上的排除炸弹等等。一、小车系统介绍控制系统原理如图1所示:图1电气控制图伺服机控制系统的控制电路分为以下几部分:(1)单芯片89C51控制部分的核心元件,采用89C51。19单片机控制小车(2)伺服机的接口伺服机的接口所示如图2。图2伺服机接口图3按键电路为伺服机提供电源。(3)控制
3、按键电路按键电路如图3所示。用来控制小车前进、后退、左转、右转。(4)电源电路图4电源电路图5晶振电路图6复位电路电源电路如图4所示。为单片机和伺服机提供电源。(5)晶振电路晶振电路如图5所示。为单片机提供脉冲,晶振频率范围为1.2~33HZ。(6)复位电路复位电路如图6所示。使单片机复位。二、89C51单片机的组成1.中央处理器CPU19单片机控制小车中央处理器简称CPU,是单片机的核心,用于完成运算和控制操作。中央处理器包括运算器和控制器两部分电路。(1)运算电路运算电路是单片机的运算部件,用于实现算术和逻辑运算。算术逻辑单元ALU、累加器、B寄存器、
4、程序状态字和两个暂存寄存器等都属于运算器电路。运算电路以ALU为核心,基本的算术运算和逻辑运算均在其中进行,包括加、减、乘、除、增量、减量、十进制调整、比较等算术运算,“与”、“异或”等逻辑运算,左、右移位和半字节交换等操作。(2)控制电路控制电路是单片机的指挥控制部件,保证单片机各部分能自动而协调地工作。程序计数器、PC加1寄存器、指令寄存器、指令译码器、定时控制电路以及振荡电路等均属于控制电路。1.内部数据存储器内部数据存储器包括RAM(128*8)和RAM地址寄存器,用于存放可读/写的数据。实际上80C51芯片中共有256个RAM单元,但其中后128
5、个单元为专用寄存器,能作为普通RAM存储器供用户使用的只是前128个单元。因此,通常所说的内部数据存储器是指前128个单元,简称“内部RAM”。2.内部程序存储器内部程序存储器包括ROM(4K*8)和程序地址寄存器等。80C51共有4KB掩膜ROM,用于存放程序和原始数据,因此称之为程序存储器,简称“内部ROM”3.定时器/计数器由于控制应用的需要,80C51共有两个16位的定时器/计数器,用定时器/计数器0和定时器/计数器1表示,用于实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对单片机进行控制。4.并行I/O口80C51共有4个8位并行I/O(P0、P1、P
6、2、P3),以实现数据的并行输入/输出。三.89C51单片机的封装与信号引脚1.芯片封装形式19单片机控制小车80C51有40引脚双列直插式DIP和44引脚方形扁平式QFP共两种封装形式。其中双列直插式封装芯片的引脚排列及芯片逻辑符号如图7所示。图789C51芯片2.芯片引脚介绍P0.0~P0.7P0口8位双向口线P1.0~P1.7P1口8位双向口线P2.0~P2.7P2口8位双向口线P3.0~P3.7P3口8位双向口线地址锁存控制信号ALE在系统扩展时可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。外部程序存储器读选通信号PSEN非在读外部ROM时PSEN非有效(低电
7、平),以实现外部ROM单元的读操作。访问程序存储器控制信号EA非当EA非信号为低电平时,对ROM的读操作室针对外部程序存储器的;而当EA非信号为高电平时,对ROM的读操作是从内部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。复位信号RST当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效,用于完成单片机的复位操作。19单片机控制小车外接晶体引线端XTAL1和XTAL2当使用芯片内部时钟时,XTAL1和XTAL2用于外接石英晶体谐振器和微调电容;当使用外部时钟时,用于接入外部时钟脉冲信号。地线Vss·+5V电源Vcc3.控制键盘电路键盘是单片机不可缺少的人机交
8、互设备,键盘上的键犹如一个机械开关,手按下键闭合,手放开键释放。单
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