单片机应用-智能小车设计

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1、智能小车设计所谓智能系统，应该是在没有人为因素干预下，能够完全的或者部分的对外部刺激因素做出适当响应的系统。通常这种系统无论复杂还是简单，其硬件结构都可以分为传感、控制以及执行三个部分，好比人的各种感官、大脑以及四肢。下面就从这三个方面进行智能小车的设计，该小车具备自动循迹能力（非人为控制下按照指定路线行走），并且随着不同传感器的加入，能够完成更多的功能，比如壁障、走迷宫、寻光、通过电脑及手机等上位机控制等等。一、控制部分：图1单片机最小系统原理图图2控制信号输入部分原理图图3控制部分电源输入开关图4显示接口图5D

2、S18B20/1838一体化接口及ISP接口该智能小车整个控制部分电路原理如以上5个图所示，可分为主控芯片最小系统、控制信号输入、电源以及各类接口四个部分。1.主控芯片最小系统：在本设计中所使用的主控芯片为51系列单片机，为保证其正常工作所必需的外围电路包括晶振电路、复位电路以及P0口上拉电阻。当然以上三个部分只能保证单片机正常运转，但若只是这样基本没有什么实际意义，根据不同的任务要求，需要让单片机在适当的引脚上连接相应的设备。这里结合智能小车所需的功能以及未来方便扩展的需要，除了设置4个3头插针连接红外光电开关、

3、舵机（距离探测时会用到）以及给其他传感器供电外，还将单片机P0、P1、P2、P3口用排针引出，其中P1使用双排针，一排与8个LED灯相连，可在日后测试时方便观察信号变化。具体连接如图1所示。2.控制信号输入部分：51系列单片机接收外部信号无非通过两个渠道，一个是其4个并行的I/O口，另一个就是其自带的串口，相较之下，串行口的拓展能力更强一些。如图2所示，在本设计中，利用单片机的I/O口设置了4个按键进行人机交互，同时在其串口上连接了一块USB/串口转换芯片PL2303。PL2303：是Prolific公司生产的一种

4、高度集成的RS232-USB接口转换器，可提供一个RS232全双工异步串行通信装置与USB功能接口便利联接的解决方案。该器件内置USB功能控制器、USB收发器、振荡器和带有全部调制解调器控制信号的UART，只需外接几只电容就可实现USB信号与RS232信号的转换，能够方便嵌入到各种设备，该器件作为USB/RS232双向转换器，一方面从主机接收USB数据并将其转换为RS232信息流格式发送给外设；另一方面从RS232外设接收数据转换为USB数据格式传送回主机。这些工作全部由器件自动完成，开发者无需考虑固件设计。PL2

5、303的高兼容驱动可在大多操作系统上模拟成传统COM端口,并允许基于COM端口应用可方便地转换成USB接口应用，通讯波特率高达6Mb/s。该器件具有以下特征：完全兼容USB1.1协议；可调节的3～5V输出电压，满足3V、3.3V和5V不同应用需求；支持完整的RS232接口，可编程设置的波特率：75b/s～6Mb/s，并为外部串行接口提供电源；512字节可调的双向数据缓存；支持默认的ROM和外部EEPROM存储设备配置信息,具有I2C总线接口,支持从外部MODEM信号远程唤醒；支持Windows98,Windows2

6、000,WindowsXP等操作系统；28引脚的SOIC封装。PL2303引脚功能列表：引脚名字类型引脚描述1TXD输出数据输出到串口；2DTR_N输出数据终端准备好，低电平有效；3RST_N输出发送请求，低电平有效；4VDD_325电源RS232的电源，为串行端口信号的电源引脚；当串口为3.3V，这应该是3.3；当串行端口是2.5V，这应该是2.5V；5RXD输入串口数据输入；6RI_N输入/输出串行端口（环指示器）；7GND电源接地；8NC无连接9DSR_N输入/输出串行端口(数据集就绪)10DCD_N输入/输

7、出串行端口(数据载波检测)11CTS_N输入/输出串行端口(清除发送)12SHTD_N输出控制RS232收发器关机13EE_CLK输入/输出串行EEPROM时钟14EE_DATA输入/输出串行EEPROM数据15DP输入/输出USB端口D+信号16DM输入/输出USB端口D-信号17VO_33常规3.3V电源输出18GND接地19NC无连接20VDD_5电源USB端口的5V电压电源21GND接地22GP0输入/输出通用I/O引脚023GP1输入/输出通用I/O引脚124NC无连接25GND_A模拟地锁相环26PLL

8、_TEST输入PLL锁相环测试模式控制27OSC1输入晶体振荡器输入28OSC2输入/输出晶体振荡器输出SSOP28封装以上是PL2303芯片的基本介绍，通俗的讲就是该芯片通过驱动可以在PC机上虚拟出一个COM口，使USB接口模拟串口的功能，一般使用情况下主要关心1、5、15、16四个引脚，具体连接参看图2。3.电源部分：电源部分设计为双供电方式，从图3中可