本科毕业设计(论文)基于单片机的智能小车控制专业:测控技术与仪器姓名:咸蛋小超人2013年 6 月基于单片机的智能小车控制摘要:智能化作为现代电子产品的新趋势,是今后的电子产业的发展方向。
智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。
基于单片机的智能小车控制就是其中的一个体现。
本设计实现了一种基于51单片机的自动避障智能模型车系统,通过红外传感器采集路况信息,通过对检测信息的分析,自动控制转向电机转向,改变行驶路径,绕过障碍物,从而实现车稳定避障。
本课题设计的智能小车,具有自动避障功能,超声波测距报警,无线电遥控等功能。
关键词:智能车;51单片机;避障;红外线Smart car based on SCM controlAbstract:As a new trend of modern electronic products, intelligent is the developmental direction of electronic industry after then. Electronic products, which are intelligently designed, can automatically operate following the mode that is pre-set. Without the management of human beings, it can be used for scientific exploring, environmental monitoring, intelligent home furnishing, etc. One of the embodiments is the intelligent control car which is based on single chip microcomputer. In the design, an intelligent model car system based on MCU 51 has been realized. It can collect traffic information with infrared sensors. Meanwhile, by the analysis of information examined, it can transfer from automatic control to motor steering in order to change the route and dodge the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can come true. In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote control by radio.Key words: Smart Cart;Single-chip 51;Obstacle Avoidance;Infrared目录序言..................................................... 错误!未定义书签。
第1章总体设计方案................................... 错误!未定义书签。
1.1课题任务分析 ...................................... 错误!未定义书签。
1.2 方案论证 .......................................... 错误!未定义书签。
1.2.1小车遥控部分................................. 错误!未定义书签。
1.2.2小车驱动部分................................. 错误!未定义书签。
第2章系统硬件构成................................... 错误!未定义书签。
2.1系统设计原理....................................... 错误!未定义书签。
2.2主要元器件简介..................................... 错误!未定义书签。
2.2.1 STC89C52RC简介............................ 错误!未定义书签。
2.2.2 NRF24L01无线收发芯片简介................. 错误!未定义书签。
2.2.3 L298N芯片直流电机驱动模块................ 错误!未定义书签。
2.2.4 红外避障模块................................ 错误!未定义书签。
2.2.5 HC-SR04超声波测距模块..................... 错误!未定义书签。
2.2.6 蜂鸣器驱动电路.............................. 错误!未定义书签。
2.2.7 液晶显示电路................................ 错误!未定义书签。
2.2.8遥控部分独立按键电路........................ 错误!未定义书签。
第3章软件的设计与说明.............................. 错误!未定义书签。
3.1软件设计 ........................................... 错误!未定义书签。
3.2软件的说明......................................... 错误!未定义书签。
3.2.1 遥控部分主程序流程......................... 错误!未定义书签。
3.2.2 24L01子程序流程图.......................... 错误!未定义书签。
3.2.3 小车部分主程序流程图....................... 错误!未定义书签。
第4章调试与总结...................................... 错误!未定义书签。
4.1硬件部分 ........................................... 错误!未定义书签。
4.1.1硬件的焊接................................... 错误!未定义书签。
4.1.2 24L01无线电模块............................ 错误!未定义书签。
4.1.3 外接电源模块................................ 错误!未定义书签。
4.2 软件部分........................................... 错误!未定义书签。
4.2.1 超声波模块 .................................. 错误!未定义书签。
4.3 小车联调........................................... 错误!未定义书签。
4.4 调试的总结 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)附件1 L298N电机驱动模块 (22)附件2 小车侧视图 (23)附件3 小车俯视图 (24)附件4 小车的遥控部分 (25)附件5 小车最终硬件图 (26)附件6 程序清单 (27)1.遥控部分程序 (27)2.小车部分程序 (36)附件7 元器件清单 (46)附件8 英文资料及中文翻译 (47)序言随着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,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新技术的集成体,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,涉及到当今许多前沿领域的技术[1]。
而智能电动车正是智能机器人的一种,具有不可估量的实际意义。
智能车辆是一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。
它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用,对解决道路交通安全提供了一种新的途径。
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,许多国家已经把电子设计比赛作为创新教育的战略性手段。
电子设计涉及到多个学科,机械电子、传感器技术、自动控制技术、人工智能控制、计算机与通信技术等等,是众多领域的高科技[2]。
电子设计技术,它是一个国家高科技实例的一个重要标准,可见其研究意义很大。
第1章总体设计方案1.1课题任务分析当前的电动小汽车基本上采取的是基于纯硬件电路的一种开环控制方法, 或者是直线行使, 或者是在遥控下作出前进、后退、转弯、停车等基本功能。
但是这不能满足某些特殊场合下的要求。
基于此,本文设计了智能小车控制系统。
智能小车是一个运用传感器、单片机、信号处理、电机驱动及自动控制等技术来实现环境感和自动行驶为一体的高新技术综合体,它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用。
通过各种选题之后,我们发现制作智能小车非常有意思,它唤起我们对玩具的革新思想,智能小车制作的兴趣。
自己遇到过的汽车的功能是怎样的,想通过自己的手创作出属于自己的智能汽车。
也夹杂一种童年时对玩具智能化的假想。
所以我选定制作单片机智能小车。
通过这次设计,掌握51单片机的原理,了解简单传感器组成原理,初步掌握传感器的调整及测试方法,提高动手能力和排除故障的能力。
同时通过本课题设计与装配、调试,提高自己的动手能力,巩固已学的理论知识,建立单片机理论和实践的结合,了解传感器各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算定时计数的各个单元电路。
初步掌握传感器的调整及测试方法。
提高动手能力和排除故障的能力。
本设计采用直流减速电机,电机专用驱动芯片L298N进行电机驱动控制,主控芯片为STC89C52,测距部分采用超声波模块,控制器采用24L01无线电通信模块,自动避障部分采用红外收发模块。