沈阳城市学院毕业设计(论文)基于单片机控制的汽车防撞自动测距系统专业:自动化班级:2013级2班学号:姓名:陈小康指导教师:吴峰华答辩日期:2017 年 6 月14 日本科生毕业论文(设计)独创性声明本人声明所呈交的毕业论文(设计)是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,本论文中没有抄袭他人研究成果和伪造数据等行为。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
论文(设计)作者签名:日期:本科生毕业论文(设计)使用授权声明沈阳城市学院有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文(设计)的复印件和磁盘,允许毕业论文(设计)被查阅和借阅。
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论文(设计)作者签名:日期:指导教师签名:日期:目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (3)1 单片机简介 (6)1.1AT89C51单片机概述 (6)2 避障小车的总体设计 (8)2.1 设计原理与方法 (8)2.2 软件设计 (9)2.2.1 C语言 (9)2.2.2 Keil软件简介 (10)2.3 设计准备 (10)3 硬件模块 (12)3.1 各模块的的基本性能 (12)3.1.1 电机、电机驱动模块 (12)3.1.2 避障模块 (13)3.1.3 电源模块 (14)3.1.4 1602液晶模块 (15)4 软件模块 (17)4.1 软件设计思路 (17)4.2 电机前进模块 (17)4.3 电机后退模块 (18)4.4 电机停止工作模块 (18)4.5 电机右转模块 (18)4.6 防卡死模块 (18)4.7 主函数 (19)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)摘要本设计主要介绍了一种基于AT89C51单片机的超声波避障测距报警小车。
其中包括对小车的执行组件、搭建结构、传感器、A T89C51单片机及软件编程的介绍。
本设计以AT89C51单片机为控制核心,根据蝙蝠回声定位的原理,利用超声波传感器,检测小车前行过程中前方物体的距离,接着把数据传给单片机。
当超声波探测到前方物体小于规定距离时,就会报警,并且单片机发出指令让小车右转一定角度,然后前行继续探测。
如果前方规定距离内没有物体则直行,否则还是右转一定角度。
就这样,通过超声波不断地探测周边的情况进行自动避障。
本设计的硬件方面,是用AT89C51单片机为控制核心,以超声波传感器检测前方障碍物,从而自动避障。
在软件方面,利用C语言进行编程,通过软件编程来控制小车运转。
本设计采用L298N电机驱动模块,控制2个直流电机使小车运行,让小车可以根据外部的环境,进行前进、后退和转向等动作,从而进行躲避障碍物的功能。
本设计主要体现小车的智能避障功能,本设计中特点与创新点可为智能驾驶、自动运输Robot、家用自动清洁Robot等自动半自动Robot的设计与普及有很大的参考价值。
不仅如此本设计中的小车,还可以作为未来玩具的发展趋势,弥补了中国玩具市场技术含量缺乏的现状,从而带来巨大的经济效益。
关键词:超声波;单片机;测距;防撞AbstractThis design mainly introduces a AT89C51 based microcontroller ultrasonic obstacle avoidance, ranging, alarm car working principle. Including the implementation of the car components, structures, sensors, AT89C51 microcontroller and software programming.The design of AT89C51 microcontroller as the control core, according to the bat echelecation prineciple, the use of ultrasonic sensors to detect the distance in front of the car in front of object, and then pass data to the microcontroller. When the ultrasonic detects that the object in front is less than the prescribed distance, the alarm will be sent, and the microcontroller will issue an instruction to turn the car to a right angle, then stop moving and continue to detect. If there is no object in front of the distance, then go straight, or continue to turn right at an angle. In this way, through ultrasonic continuous detection of surrounding conditions, automatic obstacle avoidance.The design of the hardware is to use AT89C51 microcontroller as the control core, ultrasonic sensor to detect obstaoles in front of, so as to autematically avoid obstacle. In software, we use C language programming, through software programming to control the operation of the car. This design uses the L298N motor drive module, control 2 DC motor to make the car run, let the car according to the external environment, to move forward and backward and steer action, so as to avoid the obstaele.This design is mainly reflected the car intelligent obstacle avoidance function, characteristics and innovation of this design is to have a great reference significance to design automatic transportation Robot, mining exploration Robot, Robot and other household automatic cleaning automatic semi-automatic Robot and popularization. At the same time, the design of the car can also be used as a toy development trend, to make up for the lack of China's toy market technical content of the status quo, thereby bringing enormous economic benefits.Key words: ultrasonic; SCM; ranging; collision avoidance引言随着社会的飞速发展,城市化、现代化的进一步加深,人们的生活发生了翻天覆地的变化。
以前出门都是打车,而如今道路上的私家车越来越多。
人们的生活方式发生着改变,汽车领域也发生着改变。
汽车从最初由蒸汽机驱动、柴油机驱动再到内燃机驱动,甚至电力驱动,汽车的发展经历了100多年的历史,现在我们对汽车不仅仅追求它的速度和它的外形,我们对汽车的安全性提出了更高的要求。
说到汽车不得不提到电子行业。
现在的汽车在满足了代步的功能后,人们对汽车的其他功能如娱乐、导航等功能也更加重视,而安全方面更是重中之重,电子行业的加入正满足了这样的要求。
以前汽车的安全主要体现在硬件方面,而现在电子行业的加入让汽车在软件方面增添了新的血液。
现在的交通密度越来越高,对驾驶员的要求也越来越严苛,而电子技术的加入则可进一步地提升汽车的行车安全,从而减轻驾驶员的负担。
我国汽车数量越来越多,拥挤的交通让人心烦,而更让人头疼的是汽车相撞和被盗的事件也频繁发生,而因此造成的损失不计其数,因此汽车防撞报警系统的创建迫在眉睫。
欧洲的科学家通过一系列的研究发现:驾驶员如果能在0.5秒内得到要发生碰撞的预警,那么至少可以避免百分之六十左右的追尾事件,避免百分之三十的对面碰撞事件和百分之五十的路面剐蹭事件。
如果有了这一秒的预警就可以减少如此多的交通事故[15]。
如果在天气条件非常不好的情况下,能见度是非常低的,而且视距非常小,汽车要是高速行驶的情况下,是很难发现前方的车辆或栏杆的,那么这种即时防撞报警的系统就是必不可少的。
现在我国大型的桥梁、高速公路等对天气的情况要求很高,如果天气很恶劣,就要限制车辆的速度,必要时也会关闭道路;来防止事故的发生。
如果这样的话,那么会严重影响人们的出行和运输行业的运作,这样不仅会损失的经济,也会使本来已拥挤不堪的道路更加难以出入。
在过去的几十年里,人们主要是对汽车的外部进行防护。
例如:在汽车外部安装保险杠、在车内的车座上安装安全带、在方向盘上安装安全气囊,以减少汽车碰撞时所带来的伤害。
这些所有的措施虽然在一定程度上减轻损伤,但并不能从根本上解决汽车发生的碰撞问题[16]。
汽车的碰撞主要原因是由于汽车距所行方向上的物体或车辆距离太近,而行车的速度太高导致的。
所以,进行对汽车防撞报警装置的研究非常重要,这种汽车防撞报警系统,对减轻驾驶员的负担,增强对意外事件的正确判断起到了重要的作用。
非常明显,对这样产品的研发有着非常大的现实意义和广阔的市场前景[17]。