毕业设计（论文）-基于单片机的智能往返小车的设计与实现

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1、智能往返小车的设计与实现---电路+程序+论文学校：系别：专业：作者：指导老师：学号：班级：43摘要（关键词：智能单片机传感器寻迹数码管）智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途，据本人推测这种这智能将很快运用于我们的生活之中。智能电动车就是其中的一个体现。所以，智能往返小车的设计将为今后智能汽车的研究与发展作下很好的模拟与铺垫，设计与实现其功能具有科技意义。本次设计的智能往返小车的实现功能：参考智能小车行驶路线示意图

2、，小车从起跑线出发，沿引导线(白纸铺设)到达B点，此过程检测纸下的3块铁片，小车检测到薄铁发出声光指示并实时存储铁片数目；接着通过弯道到达C点并且检测到铁片停留5秒并且声光提示；最后绕过障碍物寻找光源到达仓库停止。停车后能够通过按键选择在数码管显示全过程所检测到铁片的数目和运行全过程的时间。本次设计的智能往返小车，采用STC89C52单片机作为小车的检测和控制核心。设计分为5个模块：前轮PWM驱动电路、后轮PWM驱动电路、轨迹探测模块、障碍物探测模块、光源探测模块。前轮PWM驱动电路用于转向控制；后轮PWM驱

3、动电路用于方向和速度控制；探测模块利用三个光感元件，对黑色轨道进行寻迹；障碍物探测模块用于对两个障碍物进行探测；光源探测模块利用三个光敏电阻制成，用于寻光并确定光源角度，以期获得较为精确的转向值。绕障方案利用障碍物较低这个重要条件，在C点出发后，先利用光敏电阻获得光源的方向是本设计的一大特色。本设计结构简单，较容易实现，但具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能。43障碍物1障碍物21m1m2mR=0.8mCB5cm起跑线1.2m2.3m0.4m5cm5cm2cm5cm5cm2cm停车区0.4m12cm光

4、源1.45m0.4m0.3m直道区弯道区2mO50cm障碍区引导线车库0.2m0.4m15cm12.5cm12.5cm5cm智能小车行驶路线示意图43目录1设计任务………………………………………………………………………61.1要求………………………………………………………………………61.2说明………………………………………………………………………62方案论证比较与选择…………………………………………………………72.1轨迹探测模块设计与比较………………………………………………72.2数据存储比较………………

5、……………………………………………72.3障碍探测模块方案分析与比较…………………………………………82.4寻找光源方案分析与比较………………………………………………82.5距离检测方案比较………………………………………………………92.6刹车机构功能方案比较…………………………………………………102.7金属探测方案比较………………………………………………………103硬件设计……………………………………………………………………103.1总体设计…………………………………………………………………103.2原理

6、分析和说明…………………………………………………………114软件设计……………………………………………………………………144.1软件设计特色说明………………………………………………………144.2总体流程图………………………………………………………………155智能小车原理图………………………………………………………………165.1最小系统控制核心………………………………………………………165.2外接控制电路接口………………………………………………………165.3外接指示模块…………………………………………

7、…………………166智能小车PCB图……………………………………………………………176.1未敷铜PCB………………………………………………………………176.2敷铜PCB顶层……………………………………………………………186.3敷铜PCB底层……………………………………………………………197智能小车程序………………………………………………………………207.1typedef定义变量文件“Config.h”…………………………………207.2I/O引脚定义文件“IOCfg.c”……………………………………

8、…20437.3寻迹模块函数声明文件“Flollow.h”………………………………227.4寻迹模块函数定义文件“Flollow.c”………………………………227.5电机驱动模块函数定义文件“StepMot.h”…………………………237.6电机驱动模块函数定义文件“StepMot.c”…………………………247.7金属检测模块函数声明文件“MetalDTC.h”…………………………267.8金属