智能紅外避障小車的設(shè)計與制作講解

1、沈陽理工大學(xué)課程設(shè)計專用紙NO.成績評定表學(xué)生姓名魏玉柱班級學(xué)號1303070138專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)課程設(shè)計題目智能紅外避障小車的設(shè)計與制作評語組長簽字：成績?nèi)掌?015 年 1 月 9 日沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)生姓名魏玉柱班級學(xué)號1303070138課程設(shè)計題目智能紅外避障小車的設(shè)計與制作實踐教學(xué)要求與任務(wù)系統(tǒng)功能小車沿直線行駛，當(dāng)探測到前方有障礙物時停止，再后退，然后右轉(zhuǎn)彎，最后繼續(xù)前 進(jìn)，如此反復(fù)。2015年 01月 08 日（1-4節(jié)）2015年 01月 08 日（5-8節(jié)）2015年 01月 09 日（1-4節(jié)）

2、2015年 01月 09 日（5-8節(jié)）工作計劃與進(jìn)度安排 講解設(shè)計內(nèi)容及要求 編寫程序代碼 程序測試及調(diào)試 答辯驗收指導(dǎo)教師：專業(yè)負(fù)責(zé)人：學(xué)院教學(xué)副院長：2015 年 1 月日2015 年 1 月日2015 年 1 月 日沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告目錄1 設(shè)計思想與總體方案 4.1.1 設(shè)計思想 . 41.2 總體方案和框圖 . 42 系統(tǒng)硬件組成及設(shè)計原理4.2.1 單片機(jī)單元 . 2.2紅外傳感器單元 .2.3電機(jī)驅(qū)動單元 . 2.4蜂鳴器單元 . 2.5鍵盤輸入單元 . 2.6電源電路 . 錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。77 錯誤！未定義書簽。3 軟件設(shè)計 4 硬件連接圖及源程

3、序4.1 硬件連接圖 . .錯. 誤！未定義書簽 錯. 誤！未定義書簽 錯誤！未定義書簽4.2 源程序 . 105 實物圖 1.2.6 結(jié)束語 1.2.沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告智能紅外避障小車的設(shè)計與制作1. 設(shè)計思想與總體方案1.1 設(shè)計思想小車沿直線行駛，當(dāng)探測到前方有障礙物時停止，再后退，然后右轉(zhuǎn)彎，最 后繼續(xù)前進(jìn)，如此反復(fù)。1.2 總體設(shè)計方案和框圖本設(shè)計以 AT89C2051單片機(jī)作為檢測和控制核心，用紅外光電開頭探測障礙 物，小車底盤作車體?？驁D如下：2. 系統(tǒng)硬件組成及設(shè)計原理本系統(tǒng)硬件部分由單片機(jī)單元，紅外傳感器單元，電機(jī)驅(qū)動單元，蜂鳴器單 元，鍵盤輸入單元及電源單元組成。

4、2.1 單片機(jī)單元沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告本系統(tǒng)采用 AT89C2051單片機(jī)作為中央處理器，其主要任務(wù)是掃描鍵盤輸入的信號啟動小車，讀 P3.5 判斷前方有無障礙物 , 并執(zhí)行相關(guān)動作 （ 本設(shè)計中P3.5=0 時，前方有障礙； P3.5=1 時前方無障礙） ，P1.4P1.7 是電機(jī)驅(qū)動口；P3.7 是蜂鳴器信號輸出； P3.5 接紅外傳感器。2.2 紅外傳感器單元為簡化硬件電路， 傳感器單元采用了發(fā)射 / 接收一體化的紅外光電開頭， 型號 E3F-DS30C4，點擊圖片可以查看其詳細(xì)資料。沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告該傳感器為漫反射型，使用電壓范圍寬( DC6V-36V)，探測距離可

5、調(diào)節(jié)，最大 可達(dá) 30CM，輸出信號可直接與單片機(jī)的 I/O 口相連接。2.3 電機(jī)驅(qū)動單元PR5 履帶式坦克底盤為雙電機(jī)驅(qū)動，轉(zhuǎn)彎非常靈活，本系統(tǒng)用常用的電機(jī)驅(qū) 動集成電路 L293D控制兩只電機(jī)。 L293D內(nèi)含 2個 H橋的高電壓大電流雙全橋式 驅(qū)動器，接收標(biāo)準(zhǔn)的 TTL邏輯電平信號， 可驅(qū)動 36V，2A以下的電機(jī)。 2，7，10， 15 接輸入控制電平； 3，6 和 11， 14腳分別接兩只電機(jī)， 1，9 腳接控制使能端，沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告控制電機(jī)停轉(zhuǎn)， 單片機(jī)輸出兩組 PWM信號，每一組 PWM信號用來控制一個電機(jī)的 轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)以其中一組電機(jī)為例來說明： 2，7腳輸入高 /

6、低或低/高，實現(xiàn)電機(jī)的正 /反轉(zhuǎn)2 ， 7 腳均為高或均為低，實 現(xiàn)電機(jī)停轉(zhuǎn)1 腳為高電電平時， 2，7 腳 輸入才有效，反之輸入無效（所以在本系統(tǒng)中將 1 和 9腳接高電平），也可以在 1 腳輸入 PWM信號，通過調(diào)整 PWM的占空比來實現(xiàn)電機(jī)的無級調(diào)速（本系統(tǒng)中未 使用）。2.4 蜂鳴器單元組成。2.5 鍵盤輸入單元沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告設(shè)計兩只按鍵， S2啟動，由單片機(jī)掃描 P3.4，此腳為低電平時啟動； S1 是停止， 剛開始想通過編程來實現(xiàn)，后來在與朋友交流時，決定把S1 裝在復(fù)位電路中，這個辦法既簡單又有效，呵呵。2.6 電源電路系統(tǒng)采用兩組電壓供電， +8.4V 是電機(jī)驅(qū)動

7、電壓， +5V供給單片機(jī)， L239D及蜂 鳴器電路等。3. 軟件設(shè)計沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告由于系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能比較簡單，所以程序也比較簡單。想要實現(xiàn)小車的前進(jìn)， 停止，后退和右轉(zhuǎn)彎，單片機(jī)在各個階段 P1 口的狀態(tài)如下：P1=01100000=60H十（ 六進(jìn)制 ), P1.7=0P1.6=1P1.5=1P 1.4=0 ,小車前進(jìn)P1=10010000=90H十( 六進(jìn)制 ), P1.7=1P1.6=0P1.5=0P1.4=1,小車后退P1=00000000=00H十( 六進(jìn)制 ), P1.7=0P1.6=0P1.5=0P1.4=0,小車停止P1=01010000=50H十( 六進(jìn)制

8、), P1.7=0P1.6=1P1.5=0P1.4=1,小車右轉(zhuǎn)沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告4. 硬件連接圖及源程序4.1 硬件連接圖4.2 源程序ORG 000H ，開機(jī)初始化MOV A,#00HMOV P1,A，P1 口清零LCALL BING ，上電蜂鳴 START:MOV C, P3.4MOV 22H,C，按鍵掃描JB 22H,START- 10 -沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告LCALL BING，按下按鍵時蜂鳴JNB 22H,QIDONG ，按下按鍵轉(zhuǎn) QIDONG QIDONG:LCALL DEL ，延時啟動LCALL DELLCALL DELDETECT:MOV C,P3.5，檢

9、測程序MOV 24H,CJB 24H,ADVANJNB 24H,STOPADVAN:MOV A,#60H ，前進(jìn)子程序MOV P1,ALCALL DELAJMP DETECT ，返回檢測程序 STOP:LCALL BING，停止子程序，調(diào)蜂鳴程序MOV A,#00HMOV P1,ALCALL DEL，此處可設(shè)置停止時間LCALL DELLCALL DELLCALL DELLCALL DELRETRE:MOV A,#90H ，后退子程序MOV P1,ALCALL DEL，此處可設(shè)置后退時間LCALL DELLCALL DELLCALL DELLCALL DELLCALL DELRIGHT:MOV A,#50H ，右轉(zhuǎn)子程序MOV P1,ALCALL DEL，此處可設(shè)置右轉(zhuǎn)彎時間LCALL DELLCALL DELLCALL DELLCALL DELAJMP DETECT，一個避障動作結(jié)束，返回檢測程序BING:CLR P3.7，蜂鳴器蜂鳴子程序LCALL DEL1SETB P3.7- 11 -沈陽理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告RETDEL:MOV R7,#220 ，延時子程序 D2:MOV R6,#220DJN