智能小车实验报告

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1、智能小车实验报告摘要为了实现智能小车按照题目要求运动，从指定位置进入规定区域，并寻找到障碍物，驶向障碍物，将障碍物推出规定区域，并实时显示障碍物的位置。本实验系统分为两个小系统，控制端与运动端。控制端以单片机C8051F020作为控制核心，运动端采用DSP2812作为控制核心。并以无线模块实现控制端与运动端之间的交流，以实现智能小车按照题目要求运动，并将信息实时反馈给控制端，显示出来；对于关键的小车运动执行元件，经过充分比较、论证，最终选用了步进电机，能够准确定位并且具有瞬间启动和急速停止的优越特性

2、。电机的驱动是以L298N为芯片的驱动模块；小车的电源模块采用16V的锂电池供电；通过红外对管TCRT5000判断黑线为循迹，实现了小车在规定区域上行驶并将信息实时反馈给控制端等功能；并且小车的控制端显示部分选用LCD12864液晶屏来显示所需的参数。最后的实验表明，系统完全达到了设计要求，不但完成了所有基本和发挥部分的要求，并增加了路程显示、全程时间显示等创新功能。关键词：C8051F020单片机、DSP2812、L298N、红外对管TCRT5000、循迹、LCD12864液晶屏9一、系统方案1.

3、1总体方案设计　　本实验需要智能小车在规定的120cm*120cm区域内。从起点位置出发，检测障碍物所在位置并实施清除动作。在重力感应传感器控制下实现智能小车的前进，后退，左转，右转等操作，控制智能小车行驶到障碍物位置，并且停留至少3秒钟，给出声或光的信号。然后将障碍物推出规定区域。为了完成实验要求，控制端在单片机控制下，显示模块，重力传感器模块、无线通信模块的协同配合，共同完成控制端的工作。运动端以DSP2812为核心，超声波模块、红外避障模块、驱动控制模块、循迹模块和电源模块的统一调配下，让小车

4、符合条件的行驶、通信、并清除障碍物，完成整个实验。　　根据实验要求，我们设计的总体方案为控制端以SiliconLaboratories公司生产的单片机C8051F020为控制核心，运动端以TI公司新推出的功能强大的32位定点的DSP2812为核心，采用步进电机和LM298芯片控制小车运动，用锂电池提供16V电压，用TCRT5000保证小车能在规定的区域内正常行驶，并以超声和红外共同确定障碍物位置，并在远程控制端通过重力传感器控制小车的前进、后退、左转、右转等功能，将障碍物推出指定区域。并用无线通信实

5、现远程控制端和运动端之间的交流。1.2总体方案比较方案一：以C8051F020单片机作为控制端核心，DSP2812作为运动端的核心，并通过超声波测定障碍物的位置，用TCRT5000防止智能小车冲出区域，用步进电机精确定位小车行驶的距离，并以无线来使控制端和运动端通信。以此来实现将障碍物推出规定区域。方案二：以C8051F020单片机为控制端和运动端的核心，用TCRT5000来保证小车在规定区域正常行驶。使用无线来实现控制端和运动端的交流，使用超声模块来检测障碍物，并将障碍物推出区域。由于DSP281

6、2具有强大数据处理能力和高运行速度，十分符合实验中的对于步进电机以及坐标控制。所以我们采用第二个方案。1.3各个部分模块方案比较与论证（1）控制端核心控制器模块　　控制端的控制器是实验中的控制核心部分，它用来控制智能小车的前进后退等动作，又要显示相关信息。所以，一个合理的控制中心必不可少的。方案一：采用SiliconLaboratories公司的C8051F020单片机对电动小车进行控制。C8051F020单片机的功能比较强大。片内含CIP－51的CPU内核，它的指令系统与MCS－51完全兼容。其中

7、的C8051F020单片机含有64kB片内Flash程序存储器，4352B的RAM、8个I／O端口共64根I／O口线、一个12位A／D转换器和一个8位A／D转换器以及一个双12位D／A转换器、2个比较器、5个16位通用定时器、5个捕捉／比较模块的可编程计数／定时器阵列、看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器等部分。C8051F020单片机支持双时钟，其工作电压范围为2．7～3．6V（端口I/O,RST和JTAG引脚的耐压为5V）。与以前的51系列单片机相比，C8051F020增添了许多功能，同时其可

8、靠性和速度也有了很大提高。而且价格适中，各种功能也易于实现控制。9　　方案二：采用STC公司的STC89C52RC。其价格便宜，应用广泛，但是功能单一，需要添加多个附加的模块，实现较为复杂；运行速度一般，抗干扰能力不是很强。通过对以上两种方案的比较，我们选择了方案一，方案一采用的C8051F020单片机功能强大，价格适中，应用方便，是个合理的选择（2）运动端核心控制器的选择方案一：采用C8051F020单片机，该微处理器具体情况同上。方案二：采用DSP2812微处理器