51单片机控制智能小车解析
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基于单片机控制的智能小车一、设计背景随着人们物质生活水平的提高,汽车已经越来越普及,但交通事故也随之增加,危及了人们的财产及生命安全。
与此同时,随着科学技术的发展,探险、排爆等危险场合工作的机器人,以及自动化生产中运输小车的应用也日益广泛,汽车已经不再只是拥有四个轮子的交通工具,人们更加希望汽车作为日常生活以及工作范围的一种延伸。
所以智能小车的设计与发展是必须的,智能小车是一个集坏境感知、规划决策等功能于一体的综合系统,它集中的运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。
二、设计总框图三、硬件电路设计STC89C51单片机系统八路红外传感器L298N电机控制模块电机总体设计框图L7805是我们最常用到的稳压芯片,本设计中采用7节5号干电池进行供电,电容C2、C3对输入到L7805前的直流电进行滤波,之后输入到L7805,经其稳压后输出5V直流电,给单片机供电。
稳压电路2、八路红外传感器模块红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质,所以我们可以利用红外对管对黑线及障碍物进行检测;此模块拥有两个LM324放大器和两个74HC14D,当红外线在不同颜色物体上的反射光被接收管接收到时会产生不同幅度的电压,经由模块的LM324芯片进行信号放大,之后输入到74HC14D进行高低电平的转换。
小车在行驶过程中红外管不断地向外发射红外线,当红外光遇到白色地面时发生漫发射,反射光被接收管接收,模块输出低电平;如果遇到黑线则红外线被吸收,接收管接收不到信号,此时模块输出高电平;单片机通过程序控制不断检测模块输出引脚的高低电平从而实现信号的检测。
小车的避障原理与此类似,当红外管不断发出红外线,而在距小车前方6cm无障碍物时,红外线不发生反射,此时接收管接收不到反射光,模块输出低电平;当小车前方6cm内有障碍物时,红外管发出的红外线将会被反射回来,接收管接受到反射光,模块输出高电平。
51单片机智能小车正文:1. 引言本文档旨在提供关于51单片机智能小车的详细说明和操作指南。
该智能小车基于51单片机开发,具备多种功能和特性,可用于教育、娱乐等领域。
2. 硬件要求在使用该智能小车之前,请确保以下硬件已准备就绪: - 一台带有USB接口的电脑或笔记本电脑;- 一个配套的遥控器;- 相应数量及类型的传感器(如红外线传感器、超声波传感器等);3. 软件安装与配置a) 并安装IDE软件:从官方网站最新版本的集成开发环境(IDE),然后按照提示进行安装。
b) 配置串行通信端口:将智能小车通过USB连接到计算机上,并设置正确地串行通信端口以便与其交互。
4. 功能介绍4.1 远程控制模式可通过遥控器对智能小车进行远程操控。
可以向前/向后移动,左转/右转以及停止运动。
4.2 自主导航模式智能小车内部设有各类传感器,可以通过这些传感器实现自主导航功能。
例如使用超声波传感器来检测前方障碍物,并根据情况进行避障。
4.3 红外线跟踪模式智能小车配备了红外线接收和发射装置,可用于追踪特定的目标或者按照预设路径行驶。
5. 使用指南5.1 连接硬件将智能小车与计算机连接并确保通信正常。
5.2 遥控操作a) 打开遥控器电源;b) 选择合适的频道以及对应的工作模式(如手动、自动等);c) 开始操控:向前/向后移动、左转/右转等。
6.故障排除6.1 无法连接到智能小车:- 检查USB端口是否正常工作;- 确认串行通信端口设置正确;7.附件8.法律名词及注释。
基于51单片机WiFi智能小车制作基于51单片机WiFi智能小车制作一、基本原理51单片机WiFi智能小车是利用PC或手机作为控制端,通过手机连接wifi模块(路由器)以获得wifi信号,同时车载也连接wifi模块以获得和手机相同的IP地址,实现手机和小车的连接,然后利用PC或手机上的控制软件以wifi网络信号为载体发送相关信号,wifi模块接收PC 或手机端发送来的相关信号并分析转换成TTL 电平信号,然后发送给单片机,单片机接收到的电平信号处理、分析、计算,转化成控制指令并发送给电机驱动模块以实现小车的前进、后退、左拐、右拐等功能。
二、购买所需材料了解51单片机WiFi智能小车基本原理后,需要购买所需材料进行制作。
下面列出所需制作材料:序号材料备注图例6 小车底盘7 摄像头 根据固件支持摄像头购买8 电源根据自己需要购买种类9 杜邦线及小配件制作所需工具:序号工具名备注图例称1 电烙铁一套 包括松香焊锡2 螺丝刀 平口、十字等3 微型电钻 可以自制4手工刀5 剪刀6 万用表7 热熔胶枪或快干胶8US B下载器三、开始制作1、制作流程开始制作前,我们首先需要看购买路由器的型号,笔者采用的是703n 路由器,所以需要引出ttl 线。
总体步骤为:路由器引TTL 线→路由器刷OpenWrt 固件→制作51单片机最小系统→下载下位机程序到51单片机→安装上位机程序至PC 或手机→测试上、下位机通信→组装→调试完成。
2、路由器引ttl线首先打开703n路由器,按照下图标示位置焊接ttl线。
注意:1、焊接的时候要小心焊接,焊好后微拉下查看松紧2、焊接最好采用软线焊接,防止意外整块拉掉焊点3、焊好后一定用胶固定,最好采用热熔胶下图为引好ttl线样子3 刷OpenWrt固件何为OpenWrt固件,OpenWrt可以被描述为一个嵌入式的Linux 发行版,(主流路由器固件有dd-wrt,tomato,openwrt三类)而不是试图建立一个单一的,静态的系统。
基于51单片机红外无线遥控智能小车控制设计摘要:本文利用51单片机设计了一款具有红外无线遥控功能的智能小车控制系统。
该系统基于红外技术,实现了对智能小车的远程控制。
通过建立遥控信号传输模型和小车控制模块,实现了智能小车的实时运动控制,包括前进、后退、左转、右转等操作。
本文详细介绍了系统设计方案、硬件设计和软件设计,通过实验验证,证明该系统能够稳定地实现智能小车的远程控制,具有一定的应用价值和推广前景。
关键词:51单片机;红外无线遥控;智能小车控制;遥控信号传输模型Abstract:In this paper, a smart car control system with infrared wireless remote control function based on 51 single-chip microcomputer is designed. The system is based on infrared technology, which realizes the remote control of the smart car. By establishing the remote control signal transmission model and the car control module, real-time motion control of the smart car, including forward, backward, turning left and turning right, is realized. This paper introduces the system design scheme, hardware design and software design in detail. Through experiments, it is proved that the system can stably realize the remote control of the smart car, and has certain application value and promotion prospects.Keywords:51 single-chip microcomputer; infrared wireless remote control; smart car control; remote control signaltransmission model1. 引言智能小车控制系统是一种目前比较受关注的智能化系统,在智能出行和智慧交通中有着广泛的应用。
51单片机无线遥控小车设计一、引言无线遥控小车是一种基于51单片机的智能小车系统,它利用无线通信技术实现了对小车的遥控。
通过无线遥控,我们可以随时控制小车的方向,实现室内或者室外的移动。
本设计将详细介绍51单片机无线遥控小车的整体设计框架、电路连接和关键模块设计。
二、整体设计框架整个系统分为遥控器端和小车端两个部分。
遥控器端通过按键或者摇杆输入控制指令,经过编码和解码处理后,通过无线传输模块将指令发送给小车端。
小车端接收到指令后,通过解码和控制模块来控制小车的运动。
三、电路连接遥控器端由单片机、按键(或者摇杆)、编码芯片和无线传输模块组成。
按键用于输入控制指令,编码芯片用于将按键输入的模拟信号转换为数字信号,单片机将数字信号进行编码后发送给无线传输模块,最终通过无线通信将指令传输给小车端。
小车端由单片机、解码芯片、电机驱动、电机和无线接收模块组成。
无线接收模块用于接收遥控器端发送过来的指令,解码芯片将数字信号转换为控制信号,单片机根据控制信号来控制电机驱动,从而实现小车的运动。
四、关键模块设计1.编码和解码模块设计编码和解码模块是整个系统中的关键部分,它负责将模拟信号转换为数字信号,并将数字信号转换为控制信号。
2.无线传输模块选择无线传输模块是实现遥控通信的关键组件,我们可以选择使用蓝牙模块、无线射频模块等。
选择合适的无线传输模块需要考虑通信距离、通信速率、功耗等因素。
3.电机驱动模块设计电机驱动模块负责将控制信号转换为电机运动控制信号,驱动电机完成小车的移动。
在设计电机驱动模块时,需要考虑电机的类型和电机驱动电路的选型。
五、总结本设计详细介绍了51单片机无线遥控小车的整体设计框架,电路连接和关键模块设计。
通过对整个设计的理解和实现,我们可以实现对小车的远程遥控,从而实现室内或者室外的自动移动。
这种无线遥控小车系统在娱乐、智能家居、无人巡检等领域都有广泛的应用前景。
湖南工业职业技术学院学生毕业设计湖南工业职业技术学院毕业设计课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统系(院)名称电气工程系专业及班级学生姓名学号指导教师完成日期年 11 月 19 日摘要随着我国科学技术的进步,智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。
智能小车是一个多种高薪技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,可以涉及到当今许多前沿领域的技术。
整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶,通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。
设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。
通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。
从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。
通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。
最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。
关键字:智能小车,单片机,红外传感器。
目录第一章绪论......................................................................................................................... - 1 -1.1.1智能循迹小车概述.................................................................................................... - 1 -1.1.2课题研究的目的和意义............................................................................................ - 2 -1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.................................................................................... - 2 -1.1.4智能循迹小车的应用................................................................................................ - 3 - 第二章方案设计............................................................................................ 错误!未定义书签。
51单片机智能小车51单片机智能小车简介本文档介绍了一款基于51单片机的智能小车设计,该小车具备自动避障、跟随、遥控等功能。
通过使用51单片机和相关电子元件,实现了智能小车的动作控制和环境感知。
架构硬件架构- 51单片机(STC89C52):作为主控芯片,负责控制小车的动作和感知。
- 电机驱动模块:用于控制小车的驱动和转向。
- 超声波测距模块:用于感知小车前方的障碍物并实现自动避障功能。
- 光敏电阻模块:用于感知环境的光照强度。
- 红外接收模块:用于接收遥控器信号,实现遥控功能。
- LCD1602液晶屏:用于显示小车的状态和相关信息。
软件架构- 主控程序:由51单片机编写,负责控制小车的行动和感知。
根据传感器数据进行决策,控制电机驱动模块和LCD1602液晶屏显示信息。
- 遥控程序:解析红外接收模块接收到的信号,并将相应的控制命令传递给主控程序。
- 路径规划算法:根据超声波测距模块检测到的距离数据,判断是否有障碍物,并计算合适的转向角度以实现自动避障功能。
功能实现自动避障1. 主控程序定时读取超声波测距模块的数据。
2. 获取前方的障碍物距离。
3. 如果距离小于设定的阈值,则根据路径规划算法计算合适的转向角度。
4. 控制电机驱动模块以相应的转向角度运行,实现避障动作。
跟随功能1. 主控程序定时读取光敏电阻模块的数据。
2. 判断环境光照强度,如果光照强度低于设定的阈值,则判定为黑线。
3. 根据黑线的位置调整小车的行动方向,保持在黑线上行驶。
遥控功能1. 利用红外接收模块接收遥控器的信号。
2. 解析接收到的信号,判断遥控器的操作指令。
3. 将相应的操作指令传递给主控程序,控制小车的运动。
小结本文档介绍了一款基于51单片机的智能小车设计,具备了自动避障、跟随和遥控等功能。
通过硬件模块的组合和软件程序的编写,实现了小车的动作控制和环境感知。
该设计具有一定的实用性和教育意义,可用于学习和研究嵌入式系统和技术。
目录第九章、基于51单片机的红外循迹小车 (2)1、制作要求 (2)2、制作目的 (2)3、制作方案(硬件方面) (2)3.1 系统概述 (2)3.2 单片机模块 (3)3.3 指示灯原理图 (4)3.4 红外对管原理图 (4)3.5 电机驱动模块 (5)4、制作方案(软件方面) (7)4、附录 (9)5.1 实物和效果展示 (9)5.2 参考程序: (9)5.3 基于C51控制红外循迹小车原理图 (17)第九章、基于51单片机的红外循迹小车随着电子科技的迅猛发展,人们对技术也提出了更高的要求。
汽车的智能化在提高汽车的行驶安全性,操作性等方面都有巨大的优势,在一些特殊的场合下也能满足一些特殊的需要。
智能小车系统涉及到自动控制,车辆工程,计算机等多个领域,是未来汽车智能化是一个不可避免的大趋势。
本次红外寻迹小车采用了C51单片机作为控制核心,利用红外对管传感器检测黑线达到循迹目的,自动寻迹,整体系统的电路结构简单,可靠性能高。
1、制作要求使用51单片机作为控制芯片,自制一台可自行检测道路并行驶的简易智能小车。
在这一次的制作活动中将会接触到51单片机、红外对管、电机驱动模块、简单的C语言编程,要求学会使用51单片机进行编程,入门单片机,能够独立的搭出单片机最小系统;了解红外对管的工作原理、电路图,掌握电压比较器的使用方法,学会调试红外对管;了解电机驱动的作用、工作原理;能够进行简单的C语言编程,给单片机编写程序使其能够正常工作。
2、制作目的1、入门51单片机,进行简单的C语言编程;2、掌握51单片机最小系统,中断,定时器/计数器等;3、了解传感器的种类和原理,掌握红外传感器并学会调试;4、学习C语言的基本语句,用C语言编写程序。
3、制作方案(硬件方面)3.1 系统概述智能循迹小车主要由单片机模块、红外检测模块、电机驱动模块组成。
单片机为主控模块,接受并判断各种信号,控制电机驱动。
在智能循迹小车系统设计过程中,用L293驱动两个电机,产生信号驱动小车前进时,是通过循迹模块里的红外对管ST188是否检测到黑线产生的电平信号通过LM339在返回到单片机,单片机再根据程序设计的要求作出相应的判断送给电机驱动模块,以实现小车自动循迹的功能(可对应附录里的系统原理图)。
51单片机智能小车PWM调速前进程序源代码、电路原理图、电路器件表从控制电路角度划分,智能小车电路板分为核心板和驱动板。
核心板上的处理器的芯片型号是:STC15W4K56S4,这是一款51单片机。
驱动板上有电源电路、电机驱动电路以及一些功能模块接口。
智能小车前进只要控制智能小车四个轮子向前转动就可以了。
智能小车四个轮子由四个直流减速电机驱动。
直流减速电机驱动芯片采用L293D,一片电机驱动芯片L293D可以驱动两个直流减速电机,智能小车用到4个直流减速电机,需要用到两片L293D电机驱动芯片。
但有时候我们需要控制智能小车的速度,不希望智能小车全速前进。
比如在“智能小车循迹实验”中,如果智能小车速度过快,来不及反应做出方向的调整,智能小车会很容易跑离轨迹,这样就需要调整控制智能小车的速度了。
那么怎么样实现智能小车前进速度的调节呢?调节智能小车的速度,实际上是调节电机的运转速度,PWM调速是目前电机的主流调速方式。
智能小车采用脉宽调制(PWM)的办法来控制电机的转速,从而控制智能小车的速度。
在此种情况下,电池电源并非连续地向直流电机供电,而是在一个特定的频率下为直流电机提供电能。
不同占空比的方波信号,调节对直流电机的通断电,能起到对直流电机调速作用。
这是因为电机实际上是一个大电感,它有阻碍输入电流和电压突变的能力,因此脉冲输入信号被平均分配到作用时间上。
这样,改变L293D使能端EN1和EN2上输入方波的占空比就能改变加在电机两端的电压大小,从而改变了直流电机转速。
智能小车PWM调速前进程序如下:首先,定义了2个变量,这2个变量用于设置智能小车的速度。
unsigned char pwmval_left_init=6; //调节此值可以调节小车的速度。
unsigned char pwmval_right_init=6; //调节此值可以调节小车的速度。
通过以下函数初始化定时器0,每1毫秒中断一次。
void Timer0_Init(void) //定时器0初始化{TMOD=0x01;TH0=0xf8;TL0=0xcd;TR0=1;ET0=1;EA=1;}下面我们看定时器0的中断处理函数。
基于51单片机的简易智能小车设计文章介绍了一种可循迹、可追光、可金属探测的基于51单片机的智能小车的设计。
小车的设计以AT89S52为核心,结合漫反射式光电传感器、电感式接近开关、光敏二极管和LM393实现循迹、追光、金属探测功能。
采用AT89S52芯片控制能够实现全部功能,系统电路结构简单,可靠性高。
标签:AT89S52;循迹;追光;金属探测;智能小车1 概述在科学技术飞速发展的今天,人工智能越来越受到人们的关注。
智能小车也属于人工智能中轮式机器人的一个分支,因而成为大多数电子类在校大学生学习和实践的重点。
本文设计的智能小车以AT89S52单片机为微控制器,使用L298N 作为两个直流电机的驱动芯片,驱动小车车轮运动。
单片机通过传感器检测到的不同信号,根据程序指令小车做出相应的动作。
小车在循迹的时候遇到金属物,小车停止循迹并鸣响蜂鸣器,在数码管上显示循迹过程中检测到的金属物个数;在循迹过程中有光源靠近则追光行驶。
2 智能小车的总体设计智能小车的总体构成有单片机最小系统、电机驱动、传感器部分和底盘部件。
单片机最小系统的制作,包括单片机及其外围电路、蜂鸣器电路、电源电路、4位七段LED数码管显示电路、ISP程序下载口、留足各个传感器的接口。
智能小车的系统框图如图1所示。
3 硬件模块设计3.1 单片机控制系统选用ATMEL公司的AT89s52单片机,该单片机片内集成有定时器,中断系统,丰富的I/O端口,有较强的位处理功能,且价格便宜,指令系统较简单。
考虑本系统主要用于控制,不需要复杂的运算,选用AT89s52完全可以实现控制功能,且价格便宜,编程较容易。
3.2 电机驱动模块单片机的带负载能力是无法直接驱动直流电机的,所以采用L298N作为直流电机的驱动模块。
L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。
该芯片采用15脚封装。
内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器,可以用来驱动直流電机和步进电机。
毕业设计(论文)课题名称:基于单片机控制的循迹小车指导教师:系别:专业:班级:姓名:摘要本文论述了基于单片机的智能循迹小车的控制过程。
智能循迹是基于自动引导机器人系统,用以实现小车自动识别路线,以及选择正确的路线。
智能循迹小车是一个运用传感器、单片机、电机驱动及自动控制等技术来实现按照预先设定的模式下,不受人为管理时能够自动实现循迹导航的高新科技。
该技术已经应用于无人驾驶机动车,无人工厂,仓库,服务机器人等多种领域。
本设计采用89C52单片机作为小车的控制核心;采用RPR220红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线,采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号;采用驱动芯片L298N构成双H桥控制直流电机,其中软件系统采用C程序,本设计的电路结构简单,容易实现,可靠性高目录摘要 (1)目录 (1)第1章绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2课题研究的目的和意义 (3)1.3 本设计的意义 (4)第二章方案论证 (4)2.1 控制器方案论证 (4)2.2 供电单元方案论证 (5)2.3 智能循迹小车电源模块的选择 (5)2.4智能循迹小车电机驱动电路的选择 (5)2.5 检测循迹模块 (5)2.5 显示模块论证 (6)第三章智能循迹小车硬件部分 (6)3.1 系统总体方案 (6)3.2 单片机最小系统 (7)3.3 电源模块 (8)3.4 电机驱动模块 (9)3.5 循迹单元电路 (10)3.6测速模块电路 (13)3.7 显示模块电路 (13)第四章循迹小车项目软件流程图 (14)4.1 总体软件流程图 (14)4.2小车循迹流程图 (15)4.3中断程序流程图 (16)第五章总结 (17)第六章致谢 (18)第七章参考文献 (18)附图设计总体图 (19)封底.................................................................................................................... 错误!未定义书签。
51单片机智能小车51单片机智能小车一、介绍本文档是关于使用51单片机制作智能小车的详细指南。
智能小车是一种能够自主感知周围环境并做出相应行动的。
通过学习本文档,您将了解到如何使用51单片机搭建一个具有基本功能的智能小车。
二、硬件准备1、51单片机开发板2、电机驱动模块3、电源模块4、超声波传感器5、电机6、小车底盘三、电路搭建1、将51单片机开发板和电机驱动模块连接起来,确保电机正常工作。
2、将超声波传感器连接到51单片机开发板上。
3、将电源模块连接到开发板和电机驱动模块上,确保电源供应稳定。
四、程序设计1、编写51单片机的C语言程序,实现小车的基本功能,例如前进、后退、左转、右转等。
2、利用超声波传感器进行障碍物检测,并在检测到障碍物时进行相应的避障行动。
3、可以根据需要添加其他功能,例如跟随线路行驶、遥控操作等。
五、调试与测试1、使用烧录器将程序烧录到51单片机开发板中。
2、将电机驱动模块和超声波传感器连接到开发板后,进行电路的连通测试。
3、使用遥控器或其他方式控制小车的运动,观察小车是否根据预期进行动作。
4、进行避障测试,将障碍物放在小车前方,观察小车是否能够正确避开障碍物。
附件:1、51单片机开发板连接图2、电机驱动模块接线图3、超声波传感器接线图法律名词及注释:1、版权:指著作权法所保护的有关著作权人对其创作作品享有的复制、发表、展览、上演、放映、广播、信息网络传播、出版等权利。
2、专利:指在法律规定的范围内以注册的形式保护发明创造的独占权。
3、商标:指为了区别商品来源而使用,具有识别性、区分性和专用性的标志。
4、法律责任:指根据法律规定,个人或者单位在违反法律规范时应承担的法律后果。
单片机项目报告班级:自动化21091姓名:邸维汉刘会丽石钱坤学号:102010330420101032152010103122 智能小车控制目录一、前言二、方案设计与论证1)控制器模块选取2)电机模块选取3)电机驱动器模块选取4)电源模块选取三、硬件设计1)主控系统2)电机模块3)电机驱动模块4)电源模块5)按键模块四、软件设计1)直行设计2)转弯设计3)调速设计五、调试中存在的问题六、参考文献一、前言:随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。
本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
我们设计的智能电动小车该具有圆形运行、三角形运行、矩形运行和三者一起运行的功能。
都是运行一循环自动停车。
根据题目的要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加了四个按键,实现对电动车的运行轨迹的启动,并将按键的状态传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种按键状态实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
本设计采用STC89C52单片机。
以STC89C52为控制核心,利用按键的动作,控制电动小汽车的轨迹。
实现四种运行轨迹。
STC89C52是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
二、方案设计与论证1)控制器模块选取我们采用STC公司的STC89S52单片机作为主控制器,STC公司的单片机内部资源比起ATMEL公司的单片机来要丰富的多,它在5V供电情况下,最多支持80M晶振、且内部有512B的RAM数据存储器、片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器、1K的EEPROM、8个中断源、4个优先级、3个定时器、32个IO口、片机自带看门狗、双数据指针等。
题目:基于51单片机的无线遥控小车学生姓名:武宏宝学生学号:1008030311系别:电气信息工程学院专业:电子信息工程专业年级:10(3)班任课教师:权循忠电气信息工程学院制2012年11月基于51单片机的无线遥控小车学生:武宏宝指导教师:权循忠电气信息工程学院:电子信息工程专业摘要遥控小车利用单片机作为控制核心,使用红外线发射和接收器件、接近反射式光电感应器件、编码解码芯片和无线收发模块,实现智能小车的遥控小车的运动轨迹,用单片机输入/输出接口控制伺服电机方向、速度和运行时间,模块化结构保证了小车成为一个可靠整体,软件采用C语言编程,完成小车所要实现的功能。
关键词:单片机红外遥控目录摘要1.智能小车总体设计结构及硬件模块设计 (4)1. 1 总体设计结构 (4)2.智能小车各模块电路设计 (4)2. 1 无线遥控原理 (4)2. 2 无线遥控发射原理 (5)2. 3 无线遥控发射原理 (6)2. 4 无线遥控接收原理图 (7)2. 5 无线遥控接收原理 (8)3. 总结 (9)4. 参考文献 (9)附录无线遥控控制程序1.小车总体设计结构及硬件模块设计1.1总体设计结构遥控小车采用STC单片机集中控制和分散模块化设计。
智能小车硬件由STC单片机开发板以及无线遥控模块组成,智能小车采用左右两个伺服电机,高电平持续的时间控制电机运动转速。
智能车前下端4组检测灯对黑线的反馈信号,通过单片机控制伺服电机的转动。
前端的两组红外检测灯对障碍物进行检测,通过单片机P2口的低四位对遥控信号进行检测。
小车的机械结构设计:为了保证小车能够进行遥控,我们将道路检测电路板放在小车底盘的前端,无线接收模块放在小车的尾部,单片机控制板放在小车的正上方保持小车的平衡性,小车的主动轮为前端两个,从动轮为后面一个,电池放在两个主动轮之间,这样的整体设计既可以保持重心尽量在一条竖直线上又方便电源的开关,使小车转弯时的转动惯量减小,增强其稳定性。
单片机项目报告班级:自动化21091姓名:邸维汉刘会丽石钱坤学号:**********20101032152010103122 智能小车控制目录一、前言二、方案设计与论证1)控制器模块选取2)电机模块选取3)电机驱动器模块选取4)电源模块选取三、硬件设计1)主控系统2)电机模块3)电机驱动模块4)电源模块5)按键模块四、软件设计1)直行设计2)转弯设计3)调速设计五、调试中存在的问题六、参考文献一、前言:随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的准备。
本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
我们设计的智能电动小车该具有圆形运行、三角形运行、矩形运行和三者一起运行的功能。
都是运行一循环自动停车。
根据题目的要求,确定如下方案:在现有玩具电动车的基础上,加了四个按键,实现对电动车的运行轨迹的启动,并将按键的状态传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种按键状态实现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
本设计采用STC89C52单片机。
以STC89C52为控制核心,利用按键的动作,控制电动小汽车的轨迹。
实现四种运行轨迹。
STC89C52是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
二、方案设计与论证1)控制器模块选取我们采用STC公司的STC89S52单片机作为主控制器,STC公司的单片机内部资源比起ATMEL公司的单片机来要丰富的多,它在5V供电情况下,最多支持80M晶振、且内部有512B的RAM数据存储器、片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器、1K的EEPROM、8个中断源、4个优先级、3个定时器、32个IO口、片机自带看门狗、双数据指针等。
但是不兼容Atmel。
从方便使用的角度考虑,我们选择了此方案2)电机模块选取采用普通直流电机。
直流电机运转平稳,精度有一定的保证。
直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高,但完全可以满足本题目的要求。
通过单片机的PWM输出同样可以控制直流电机的旋转速度,实现电动车的速度控制。
并且直流电机相对于步进电机价格经济。
3)电机驱动器模块选取采用电机驱动芯片L298N。
L298N为单块集成电路,高电压,高电流,四通道驱动,可直接的对电机进行控制,无须隔离电路。
通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平,即可以对电机进行正反转,停止的操作,非常方便,亦能满足直流减速电机的大电流要求。
调试时在依照芯片手册,用程序输入对应的码值,能够实现对应的动作。
4)电源模块选取在本系统中,需要用到的电源有单片机的5V,L298N芯片的电源5V和电机的电源7-15V。
所以需要对电源的提供必须正确和稳定可靠。
用9V的锌电源给前、后轮电机供电,然后使用7805稳压管来把高电压稳成5V分别给单片机和电机驱动芯片供电。
因此为了方便,这里我们采用12V电源给电机供电,再用7805转换成5V电源给单片机使用。
三、硬件设计小车采用四轮驱动,一侧的前后两个车轮共用一个电机驱动,另外两个前后轮共用一个驱动,调节左右车轮转速从而达到控制转向的目的。
系统结构框图实物连接:3.2、电机驱动模块L298N驱动直流电机,它靠两个引脚控制一个电机的运动。
小车采用四轮驱动,小车两侧的电机短接起来各接到L298N的一个输出端。
通过调制两边轮子的转速或正反转来达到控制小车转向的目的。
芯片引脚和功能如图1,驱动电路如图2。
EN A(B)IN1(IN3)IN2(IN4)电机运行情况H H L 正转H L H 反转H 同IN2(IN4)同IN2(IN4)快速停止L X X 停止将L298N的IN0、1、2、3,接到P1.0到P1.3上,ENA、ENB接到P3.2、P3.3。
3.3、电机模块电机模块采用4块电机同时驱动,这里将同一侧电机短接接到L298N的一个输出端。
3.4、电源模块采用两片7805电压稳压5V后给单片机系统和其他芯片供电供电,但缺点是压降过大,消耗的功率过大,发热量过大。
3.5、按键模块本系统添加4个按键,用来选择控制小车。
并接于P2.0到P2.3口上。
四、软件设计4.1、小车直行设计:若要求小车直走,这需要给4个电机正转命令。
根据L298N芯片手册这里将P1=0xfa。
4.2、小车转弯设计:若要求小车转弯,需要给一侧电机正转,一侧电机反转或者不旋转。
这样将P1=0xf8或者P1=0xf9.4.3、小车调速设计:若要求车调速,只需用PWM来控制L298N的ENA和ENB就可以对小车进行调速。
这里我使用定时器T0的工作模式2自动重装。
并赋初值 TH0=0xf6;TL0=0xf6;产生高频脉冲。
C语言源代码实现:#include<reg51.h>T#define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid trigon(uint ,uint ,uint ,uint ,uint ,uint);void round(uint ,uint);void rectangle(uint, uint, uint, uint, uint ,uint, uint, uint);void delay(uint k);void PWMA(uchar n);void PWMB(uchar n);uchar keys();sbit P3_2=P3^2;sbit P3_3=P3^3;void main(){uchar key;TMOD=0x12;EA=1;ET0=1;ET1=1;TH0=0xf6;TL0=0xf6;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;TR0=1;TR1=1;P2=0XFF;while(1){jump=0;key=keys();// c稳定运行 d转向 e稳定运行 f转向 g稳定运行 h转向if(key==0xfe)// c d e f g htrigon(30,5,30,10,30,16);if(key==0xfd)round(13,70);// c稳定运行 d转向 e稳定运行 f转向 g稳定运行 h转向 i稳定运行 j转向if(key==0xfb)// c d e f g h i jrectangle(30,4,30,4,30,4,30,16);if(key==0xf8){trigon(30,5,30,10,30,16);jump=0;delay(1000);round(13,70);jump=0;delay(1000);rectangle(30,4,30,4,30,4,30,16);}}}void timer0() interrupt 1{num0++;}void timer1() interrupt 3{num1++;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;}void trigon(uint c,uint d,uint e,uint f,uint g,uint h) {uint aa,bb,cc,dd,ee;aa=c+d;bb=aa+e;cc=bb+f;dd=cc+g;ee=dd+h;delay(3000);num1=0;num0=0;while(!jump&& key!=0){if(num1<c&&num1>=1) // 正转稳定运行{P1=0xfa;PWMB(70);PWMA(70);}if((num1>c+1)&&num1<=aa)// 转向{P1=0xf8;PWMB(50);PWMA(80);}if(num1>(aa+1)&&num1<=bb)//正转稳定{P1=0xfa;PWMB(70);PWMA(70);}if(num1>(bb+1)&&num1<=cc)//转向{P1=0xf8;PWMB(60);PWMA(65);}if(num1>(cc+1)&&num1<=dd)// 正转稳定运行{P1=0xfa;PWMB(70);PWMA(70);}if(num1>(dd+1)&&num1<=ee)//转向{P1=0xf8;PWMB(65);PWMA(35);}if(num1>ee) //停止{num1=0;num0=0;P1=0xf0;jump=1;P3_2=0;P3_3=0;key=0;}}}void PWMA(uchar n){if(num0<n)P3_2=1;elseP3_2=0;if(num0>=100)num0=0;}五、调试中出现的问题1.转向时间需要慢慢调,时间长,旋转弧度大;时间短,旋转弧度小。
2.直行时,由于每个电机的性能不一样,导致两侧占空比一样时,小车会存在转弯,这样需要微调占空比。
六、参考文献[1] 楼然苗,李光飞. 51系列单片机设计实例.北京航空航天大学出版社[2] 何希才. 常用集成电路应用实例.电子工业出版社[3] 王静霞单片机应用技术(C语言版)电子工业出版社。