XXXX大学智能测速小车系统的设计报告书院(系)名称：学生姓名：专业名称：班级：时间：目录智能测速小车系统的设计............................. 错误！未定义书签。

1.绪论 (3)1.1 开发背景 (3)1.2设计思路 (3)2.STC89C52RC单片机简介 (4)2.1标准功能 (4)2.2主要特性 (4)2.3器件参数 (4)2.4引脚说明 (5)3.光电传感器 (6)3.1 光电传感器工作原理 (6)3.2 光电传感器的常用类型 (6)4.仿真图及其结果 (7)4.1仿真电路图 (7)4.2仿真结果 (7)5.软件程序设计 (10)5.1 语言的选用 (10)5.2程序设计流程图 (10)5.心得体会 (12)5.1 个人心得 (12)5.2总结： (13)附录A 元器件清单 (I)附录B 源程序...................................................... I I 附录C 实物图...................................................... I V1.绪论1.1 开发背景随着科学技术迅猛发展，人们对设备越来越高的应用需要已经无法满足当前和未来高性能的应用与发展需求。

显然，嵌入式系统的软、硬件技术和开发手段， 正日益受到重视，成为各领域技术创新的重要基础。

目前，嵌入式系统是近年来发展很快的计算机方面的学科方向，并迅速渗透到控制、自动化、仪器仪表等学科。

嵌入式方向包括了软硬件协同设计、嵌入式体系结构、实时操作系统、嵌入式产品设计等方面的知识，大于当代大学生，更需要掌握嵌入式系统设计的典型开发工具和开发核心技术。

近年来，随着计算机技术及集成电路技术的发展，嵌入式技术日渐普及，在通讯、网络、工控、医疗、电子等领域发挥着越来越重要的作用。

嵌入式系统无疑成为当前最热门最有发展前途的IT 应用领域之一。

毋庸置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是在国内，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛，比如：亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。

所以作为机电一体化学生，必须加倍努力，为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。

为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。

所以立“基于单片机的智能小车测速设计”一题作为尝试。

这项设计是以采购的小车为基础，采用16位STC89C52单片机作为控制核心，逐步实现测速、调速、显示这三大功能。

本次设计主要解决问题是如何实现所要求的三大功能，最后完成硬件实物的组装，并编制相关程序，使其实现功能的融合，做出具有预先要求功能的实物。

1.2设计思路图1.1 简易硬件框图2.STC89C52RC单片机简介STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。

STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。

在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

2.1标准功能具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。

另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

最高运作频率35MHz，6T/12T可选。

2.2主要特性8K字节程序存储空间；512字节数据存储空间；内带4K字节EEPROM存储空间;可直接使用串口下载；2.3器件参数①增强型8051单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051.[1]②工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机）③工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz④用户应用程序空间为8K字节⑤片上集成512 字节RAM⑥通用I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。

⑦ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片；⑧具有EEPROM 功能⑨共3 个16 位定时器/计数器。

即定时器T0、T1、T2⑩外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒⑪通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART⑫工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）⑬PDIP封装2.4引脚说明单片机STC89C52如下图2-1所示①Vss：第20个引脚，功能是电源地。

②Vcc：第40个引脚，功能是电源引脚。

正常操作、空闲、掉电以及对OTPROM、Flash ROM编程或校验进的工作电压。

一般为2.7~6.0V（89C5X、89C5XX2电源电压一般为5.0V）。

③P00~P17：作为I/O口使用时，P0口是漏极开路双向口，向口锁存器写入1 时，I/O口引脚悬空，是高阻输入引脚；在读写外部存储器时，P0口作为低8位地址/数据总线。

④P10~P17：内部带有弱上拉的准双向口I/O口，作为输入引脚使用前，先向P1口锁存器写入1，使P1口引脚上拉至高电平。

P10,P11口除了作为一般I/O口使用外，还具有第二输入/输出功能。

T2（P10）——定时器T2的计数输入端或定时器T2的时钟输出端。

T2EX（P11）——定时器T2的外图2.1 STC89C52引脚图部触发输入端。

⑤P20~P27：内部带有弱上拉的准双向I/O口，作输入引脚使用前，先向P2口锁存器写入1，使P2口引脚上拉至高电平。

在读写外部存储器时，P2口输出高8位地址信号A15~A8。

⑥P30~P37：内部带有弱上拉的准双向I/O口，作输入引脚使用前，先和向P3口锁在器写入1，使P2口引脚上拉至高电平。

P3口除了可作为一般的I/O口使用外，还具有第二输入/输出功能。

RXD（P30）——串行数据接收（输入）端。

TXD（P31）——串行数据发送（输出）端。

INT0（P32）——外部中为0输入端。

INT1（P33）——外部中断1输入端。

T0（P34）——定时/计数T0的外部输入端。

T1（P35）——定时/计数T1的外部输入端。

WR（P36）——外部数据存储器写选通信号，低电平有效。

RD（P37）——外部数据存储器读选通信号，低电平有效。

⑦RST：第9个引脚，功能是复位信号输入端，高电平有效。

⑧ALE：第30个引脚。

低8位地址锁存信号。

⑨PSEN：第29个引脚。

外部程序存储器读选通信号，低电平有效。

从外部程序存储器取指令时，每个机器周期PSEN信号被激活两次。

只有执行外部程序存储器中的指令时，PSEN才有效，而执行其它操作时PSEN无效。

⑩EA/Vpp：第31个引脚。

外部程序存储器读选通信号，低电平有效。

⑪XTAL1：第19个引脚。

片内晶振电路反相放大器输入端，接CPU内部时钟电路。

⑫XTAL2：第18个引脚。

片内部晶振电路反相放大器输出端。

3.光电传感器3.1 光电传感器工作原理光电传感器是通过把光强度的变化转变成电信号的变化来实现控制的。

一般的光电传感器由三大部分组成：发光器、光接收器和检测电路发光器对准发光目标（光接收器或者是某种反光物质）发射光束，发射的光束一般来自半导体光源，如：发光二极管、激光二极管或红外发射二极管。

光接收器接收发光器发出的光（或者反光物质反射回来的光）。

常用的光接收器一般有：光电二极管、光电三极管及光电池。

为了增强光电传感器的检测灵敏度及精确度，可以再接收器的前面装一个光学元件，如：透镜、光圈等。

光接收器接检测到的光信号转换成相应的电信号，电信号传递给给相应的检测电路和滤波电路，从而提供正确的有效信号。

3.2 光电传感器的常用类型①槽型光电传感器所谓的槽型光电传感器就是把一个光发射器和一个接收器面对面地组装于一个凹槽的两侧。

正常工作状态下，发光器能够在在驱动电路的工作下发出红外光或者是可见光，光接收器是用来接收发光器所发出的光的。

若发光器与接收器之间没有遮挡物，即槽内无障碍，发光器发出的光可以被接收器接收；反之则不能。

当接收器不能接收到发光器发出的光时，相应的光电开关便动作。

该种传感器能检测的距离很小，一般只有数厘米。

②对射型光电传感器为了使检测距离增大，可以将发光器和接收器分开组装在相距较远的两个物体上，这就是对射型光电传感器。

对射式光电传感器可以检测较远的距离，一般能达到数米甚至数十米的距离。

使用时将发光器和接收器固定在检测物通过的路径的两侧，检测物通过该光电传感器时，检测物挡住发光器发出的光，接收器检测不到光信号，做出相应的开关动作。

③反光型光电传感器反光型光电传感器把发光器和接收器装入同一个装置，在其前方固定一块反光板，利用反射原理完成光电控制。

一般情况发光器发出的光可以被光接收器接收，但当传感器与反光板之间有不透光的障碍物时，由反光板反射回来的光就不能被光接收器接收，光电开光就做出相应的动作，输出一个开关控制信号。

④扩散型光电传感器扩散型光电传感器内装有一个发光器和一个光接收器。

但前面没有挡光板，正常情况光接收器不能检测到发光器发出的光；若发光器前方有障碍物时，发光器发出的光照在障碍物上发生漫反射，将部分光发射回来，由光接收器接收。

光接收器接收到反射回来的光信号，输出一个相应的开关信号。

4.仿真图及其结果4.1仿真电路图图4.1 仿真电路图4.2仿真结果①启动仿真图4.2 仿真电路图-启动③实现“减速”操作图4.4 仿真电路图-减速⑤实现“重置”操作图4.6 仿真电路图-重置5.软件程序设计5.1 语言的选用本设计中采用的处理器是AT89S52单片机，由此可采用面向MCS-51的程序设计语言，包括ASM51汇编语言和C51高级语言，这两种语言各有特点。