51單片機(jī)智能小車

1、51單片機(jī)智能小車、智能小車開發(fā)板介紹。關(guān)于智能小車，市場智能小車好玩、有趣，很多單片機(jī)愛好者就是靠玩小 車而走上了單片機(jī)開發(fā)的職業(yè)上有一些，經(jīng)過對照，發(fā)現(xiàn)市場上的很多“智能小 車”其實(shí)就是一個個“四肢發(fā)達(dá)，頭腦簡單”的白 癡，一點(diǎn)點(diǎn)都不智能，之所以這樣說，主要是基于以 下兩點(diǎn)： 一是很多小車太注重小車的機(jī)械結(jié)構(gòu)，致使小車整體價格偏高； 二是沒有提供源程序或提供的源程序很少，不能充分 發(fā)揮小車的智能性。頂頂電子設(shè)計(jì)的這款智能小車，機(jī)械和電機(jī)部分由廣 州某公司專門定做，采用二個驅(qū)動輪、二個從動輪（也 可使用一個萬向輪），即簡單，又靈活。電路部分由 我們自己獨(dú)立設(shè)計(jì)，并配備了豐富多彩的實(shí)用源程 序

2、，可讓那些“智能小車”的粉絲們快快樂樂玩?zhèn)€ 夠！頂頂電子設(shè)計(jì)的這款簡易智能小車，采用STC89C51/52單片機(jī)作為小車的檢測和控制核心；采 用光電開關(guān)、聲控傳感器、光敏傳感器、溫度傳感器、 紅外接收器等來檢測和感應(yīng)各種外界情況，從而把反 饋到的信號送單片機(jī)，使單片機(jī)按照預(yù)定的工作模式 控制小車在各區(qū)域按預(yù)定的速度行駛；智能小車既可 以采用LED數(shù)碼管來顯示有關(guān)信息，也可以采用 1602LCD實(shí)時顯示小車行駛的距離。機(jī)器小車主要由底盤（含2個帶電機(jī)的驅(qū)動輪、2個從 動輪，底板）、電路板和6節(jié)5號電池盒三部分組成， 其正面和底面外形如圖所示：/j “頂M-?j，価9 “W御 JfpiiwHini

3、nnnhT. 1$ A! -Dp仙榊訓(xùn)帥汽釀8g1叫J、車底盤縣嘗吶葩號皿i軸刖叭-kI卜圖是51單片機(jī)智能小車的電路組成框圖:PC機(jī)串口9V電池電壓UAX232 U*戡形迪路71HCI19V，電機(jī)動L293DM扁及輸入電路卜輕片機(jī)比敏傳悠器卜STC89C51避障比電片關(guān)In dvXrI輪遞光電H關(guān)卜*紅外遙拎按收I溫度傳憊曙卜fI按犍輸入!一1602 示 S電池電T於鴛L-r 蜂眄器F圖是智能小車中主要元件在小車中的位置實(shí)物圖E3F.DS10C4 安養(yǎng)孔儲箍光電 開關(guān)桶扎建障允電開去鈕兩/5嘶事；祖 ；腫點(diǎn)-n fJr ,:miinniTviTT.2：6心 亠十 _嘗=；_。二卜：川1 ?5

4、r_1 n腳LSW F、產(chǎn)品配置智能小車產(chǎn)品配置如下:1.小車底板1塊、車軸插片4片2.車輪4 只&尸VPr口卯F佇 7 八門 EIJ q；珂簞I3.車軸2根，墊片2只，銅螺帽2只皈竇価$淤一號;側(cè)胸4.帶齒輪箱的電機(jī)及104電容各2只產(chǎn);/5.智能小車開發(fā)板1塊（除DS18B20外，板上集成電 路配備完整）dME B敘 TIP? J s I .5龜 亠沱.墾 t-na- & By 1r世-OBffJ 1 JKj J ! 1 J1只（TCR T5OO0、循跡光電傳6.避障光電傳感器感器2只（RPR220、速度光電傳感器1只（RPR2207.雙向插頭排線4根8.串口線1根JPIVIUTH iRF

5、mi訓(xùn)岡曬Nl甲聊9.紅外遙控器1只4444ochIftOEJHWOEhJr 1 hW WWWV twwT，*0HL10.固定電路板與底板的長螺絲、橡皮墊圈各2只,I U| I . r11.6節(jié)5號電池盒（因電池屬易燃易爆物品,故不配送, 請自行購買）-*?.蘭12.豐富的源程序、電路原理圖和操作使用手冊口臨刪序匚? |1.油電壓檢測口 筆蠶酸PWM控制水口臨刪序匚? |1.油電壓檢測口 筆蠶酸PWM控制水匚2實(shí)驗(yàn)5加小車師外遙控?cái)?shù)瑪匚7 髀gjjCDtfSS示程匚j實(shí)驗(yàn)10J8障彳、車輕厚口魏必時匚J番津12一小車?yán)锍逃?jì)tt匚7 隸13無錢酬財(cái)、車口蘇冊語音功能亠24 413,15-16-1

6、72 .mJ8-13 232322.m2242APDF談gg嚴(yán)牌電”認(rèn) 1譏心 A:r C b i* i : *單片機(jī)智能小車操作使用手冊亠片機(jī)智能小車|作使用手冊-、單片機(jī)智能小車開發(fā)板介紹二、開發(fā)板各插針刪三、小車組聶姍四、桂股安五、雜指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)I翹電壓檢5躍序?qū)嶒?yàn)?擬PVM控制小車遠(yuǎn)度程殷 實(shí)驗(yàn)3定時中斷控制小車逋度思序 實(shí)驗(yàn)4一話簡控制小車起停程J?實(shí)驗(yàn)5光控小車程彤璉6_a：外遙JSK艙昱彌序?qū)嶒?yàn)7外湛控LCD S示程序買驗(yàn)S碼管泡度昱示8序雜 9一LCDiSSaJr雜1 _fi障小車程序?qū)嶒?yàn)11d車循跡程序雜口一車?yán)锍逃?jì)算程序?qū)嶒?yàn)13粗控制小車程序買驗(yàn)1_有唐音功能的小車程序孑A王i

7、三壬薈二亠芒 梟Jg峯- *B- .ir*if-n 一ir* 旗.f囲三STLI?* h爲(wèi)屋旦宅用戶購買后，只需要再另外購 502膠水（1元左右）、 雙面膠（1元左右）和6節(jié)5號電池（采用普通的華 太電池即可，6節(jié)約1.5元）即可進(jìn)行組裝與實(shí)驗(yàn)了。需要說明的是,小車的組裝非常簡單,有關(guān)詳細(xì)的組 裝方法，我們將在智能小車操作使用手冊上，采用圖 解的形式進(jìn)行說明。、選配件 用戶購買產(chǎn)品后，可進(jìn)行小車的基本實(shí)驗(yàn)，如果用戶 想進(jìn)行一些特殊的實(shí)驗(yàn)，需要購買以下產(chǎn)品，說明如1.溫度傳感器DS18B20價格6元。ilB鏈接: htt p:/auctio n/item_detail-Odb1-b2ca1e77

8、5f188cd406558351465e6ebe.htm 配置DS18B20后，可進(jìn)行溫度顯示的實(shí)驗(yàn)。2.1602液晶顯示器，價格16元。療HF飛*和河E麗配置1602液晶顯示器后，可進(jìn)行液晶顯示方面的實(shí) 驗(yàn)。3.高性能光電開關(guān)E3F-DS10C4價格16元。配置E3F-DS10C4后 可大大提供小車避障和循跡的 效果。4.無線遙控套件，價格26元。7配置無線遙控套件后，可進(jìn)行無線遙控小車實(shí)驗(yàn)。5.ISD1700語音模塊，價格66元。試1于*鑿L0Fun 10a供E a沖r 3f 2;氣儼J J配置ISD1700語音模塊后，可使小車具有說話的功能。以上為選配件，請用戶根據(jù)情況進(jìn)行選擇。四、實(shí)驗(yàn)

9、說明智能小車附帶的程序十分豐富，全部采用C語言編寫， 非常方便使用和移植，主要程序如下： 實(shí)驗(yàn)1電池電壓檢測程序 實(shí)現(xiàn)功能:開機(jī)后，數(shù)碼管上顯示出電池電壓的值， 當(dāng)電池電壓低于7V時，蜂鳴器鳴叫，表示電池電壓 低，需要更換電池。下圖是小車顯示的電池電壓情況（顯示的電壓值為8.5V）:PWM控制小車速度程序卄實(shí)驗(yàn)2模擬a號,實(shí)現(xiàn)功能:用單片機(jī)的IO 口模擬PWM信號，控制小車 的轉(zhuǎn)速，具體要求是：開機(jī)后，小車按全速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)按下K1鍵時，小車運(yùn)行的速度是全速的0.1，當(dāng)按下K2鍵時，小車的轉(zhuǎn)速是全速的0.5 。實(shí)驗(yàn)3用定時中斷控制小車速度程序 實(shí)現(xiàn)功能:采用定時中斷方法，控制小車的轉(zhuǎn)速，具 體要求

10、是：開機(jī)后，小車按全速的 0.2運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)時,為了便于對照，讀者可在源程序的基礎(chǔ)上修 改定時器0中斷處理函數(shù)：/定void Timer0(void) interrupt 1時器0中斷處理函數(shù)入口 TH0=0 xfc;/定時1msTL0=0 x66;EA=O;/關(guān)中斷tim=tim+1;/時間計(jì)數(shù)加1if(timv20)EN1=0;EN2=0;else EN1=1;EN2=1; if(tim=100)tim=0;EA=1;/開中斷if(timv20)EN1=0;EN2=0;此改為if(tim50)EN1=0;EN2=0;，重新編譯源程 序，再下載到小車的單片機(jī)中，此時會發(fā)現(xiàn)小車的運(yùn) 轉(zhuǎn)速度快了很

11、多。修改的方法是：改變上述語句中的tim的值，例如，將實(shí)驗(yàn)4話筒控制小車起停程序卜巴掌或敲LED1 LED2 指示卜，小車?yán)^續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，LED1 LED2指擊一下實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車上安裝有話筒，要求采用聲音 可以控制小車的起停，具體要求是：開機(jī)后，小車運(yùn) 轉(zhuǎn)，LED1 LED2指示燈亮；當(dāng)拍一 器物發(fā)出響亮的聲音時，小車停轉(zhuǎn)，燈熄滅；再次拍 示燈又點(diǎn)亮。實(shí)驗(yàn)5光控小車程序臺匕實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車上安裝有光敏電阻，能夠感受 到光線的變化情況，要求通過光敏電阻判斷出白天和 黑夜，當(dāng)白天時(光線正常時，小車前面的兩個指示燈LED1 LED2不亮），當(dāng)夜晚時（光線暗時），小 車前面的兩個指示燈LED1

12、LED2點(diǎn)亮。實(shí)驗(yàn)6紅外遙控?cái)?shù)碼管顯示程序?qū)崿F(xiàn)功能:在智能小車上安裝有紅外遙控接收頭， 夠接收遙控器發(fā)出的信號，要求按下遙控器的能a號,01H鍵時，小車前進(jìn)（前方的兩個指示燈熄滅）；按下遙控 器上的05H鍵時，小車停止（前方的兩個指示燈熄滅）； 按下遙控器上的04H鍵時，小車左轉(zhuǎn)（左前方的指示 燈點(diǎn)亮）；按下遙控器上的06H鍵時，小車右轉(zhuǎn)（右 前方的指示燈點(diǎn)亮）；按下遙控器上的 09H鍵時，小 車后退（前方的兩個指示燈點(diǎn)亮）。遙控器上的鍵值 能同時在LED數(shù)碼管上顯示出來。以下是按下遙控器上的05H時，小車顯示的情況：sig能開機(jī)時，LCD顯示如下畫 MB君7實(shí)驗(yàn)7紅外遙控LCD顯示程序 實(shí)現(xiàn)

13、功能:在智能小車上安裝有紅外遙控接收頭, 夠接收遙控器發(fā)出的信口 面:要求按下遙控器的01H鍵時，小車前進(jìn)（前方的兩個 指示燈熄滅）；按下遙控器上的 05H鍵時，小車停止（前方的兩個指示燈熄滅）；按下遙控器上的 04H鍵 時，小車左轉(zhuǎn)（左前方的指示燈點(diǎn)亮）；按下遙控器 上的06H鍵時，小車右轉(zhuǎn)（右前方的指示燈點(diǎn)亮）； 按下遙控器上的09H鍵時，小車后退（前方的兩個指 示燈點(diǎn)亮）。遙控器上的鍵值和狀態(tài)能同時在 LCD 顯示出來（前時時顯示 FRONT后退時顯示BACK左 轉(zhuǎn)時顯示LEFT右轉(zhuǎn)時顯示RIGHT停止時顯示STOP。 以下是按下遙控器上的05H時，小車顯示的情況：實(shí)驗(yàn)8數(shù)碼管溫度顯示程

14、序 實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車上設(shè)有溫度傳感器 DS18B20勺 安裝位置，DS18B20安裝好后，能夠感知外界的溫度， 要求外界溫度能通過LED數(shù)碼管顯示出來。以下是顯示的溫度情況:丹I ; 備旳:V yt1 r N V 弋 r d f n , J 丿u昇昇昇打診；:q jjjx oaga，? Jir實(shí)驗(yàn)9 LCD溫度顯示程序 實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車上設(shè)有溫度傳感器 DS18B20勺 安裝位置，DS18B20安裝好后，能夠感知外界的溫度， 要求外界溫度能通過LCD顯示出來。以下是顯示的溫度情況:LJ 1 -*舌實(shí)驗(yàn)10TCR實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車的頭部，設(shè)有避障光電開關(guān)安 裝位置，如果裝上此光電開關(guān)后

15、，就能夠感受到前方 障礙物的，當(dāng)檢測到有障礙物時，可控制小車后退并 轉(zhuǎn)向，從而避開障礙物，達(dá)到避障的目的。 特別說明：本實(shí)例采用的是普通的光電開關(guān)（T5000）進(jìn)行避障，由于該開關(guān)檢測距離較短（一般 只有1cm左右），因此，避障效果不是很好，只有當(dāng) 小車離障礙物較近時，才能檢測到障礙物的存在，容 易發(fā)生車頭觸碰障礙物的情況；要真正達(dá)到比較好的 效果，需要采用性能較好的光電開關(guān)， 如E3F-DS10C4 等，其檢測距離達(dá)10cm以上，既使小車速度較快， 一般也不會發(fā)生撞車的現(xiàn)象。另外，如果想全方位進(jìn) 行避障，還需要在小車的前面多裝幾個光電開關(guān)，對 不同方位的障礙物進(jìn)行檢測，用戶可根據(jù)情況自行設(shè)

16、計(jì)和安裝。實(shí)驗(yàn)11小車循跡程序 實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車的頭部，設(shè)有兩個循跡光電開 關(guān)安裝位置，如果裝上這個光電開關(guān)后，就能夠感受 到地面鋪設(shè)的道路情況，從而控制小車按事先制作的 黑色道路行進(jìn)。以下是小車循跡實(shí)驗(yàn)效果圖:f .Z特別說明：本實(shí)例采用的是普通的光電開關(guān)（RPR220 進(jìn)行循跡，由于該開關(guān)檢測距離較短，因此，循跡效 果不是很好，另外，還需要根據(jù)鋪設(shè)的道路情況對源 程序中的延時程序進(jìn)行調(diào)整（當(dāng)轉(zhuǎn)向大時，將延時常 數(shù)調(diào)小一些，當(dāng)轉(zhuǎn)向小時，將延時常數(shù)調(diào)大一些）， 以便使小車偏離道路時，能夠及時轉(zhuǎn)到正常的軌道上 來。為了能夠達(dá)到比較好的循跡效果，建議采用性能較好 的光電開關(guān)，如兩只E3F-DS

17、10C4等，其檢測靈敏度 較高，檢測距離較遠(yuǎn)，當(dāng)然，既使采用性能較好的光 電開關(guān)，也需要根據(jù)實(shí)際的道路情況，對源程序中的 延時時間進(jìn)行調(diào)整。這個源程序?qū)嶒?yàn)時有一定難度，用戶一定要鋪設(shè)好道路，對源程序進(jìn)行簡單的修改，并保持一定的耐心， 否則，不易成功！ 實(shí)驗(yàn)12小車?yán)锍逃?jì)算程序指示燈LED3會閃爍在數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)功能:當(dāng)小車運(yùn)行時，在數(shù)碼管上可以顯示出小 車轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，并且每轉(zhuǎn)一圈，一次，當(dāng)按下K1鍵時，小車停止，同時上顯示出小車運(yùn)行的距離。以下顯示的是小車轉(zhuǎn)動的圈數(shù): r *蘭曾特別說明：本實(shí)例采用的是普通的光電開關(guān)（RPR220 進(jìn)行檢測，由于該開關(guān)檢測距離較短（一般只有 1cm 左右），因此，安裝速度光電開關(guān)時，應(yīng)盡量靠近車輪的內(nèi)側(cè)，如果小車轉(zhuǎn)動時，指示燈 LED3不閃爍， 說明光電開關(guān)安裝位置不正確，需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)整， 直至正常為止 實(shí)驗(yàn)13無線控制小車程序?qū)崿F(xiàn)功能:將無線遙控接收模塊的+5V GND 10( DO)、 11( D1)、12 (D2)、13 (D3)、VT腳用杜邦線分別 接智能小車開發(fā)板的 VCC GND P00P04腳，如下圖 所示：、T F 5 bpF - j *.*j 二35嚇.r 沖J怛豊一MA鍵小連接好后，可實(shí)現(xiàn)以下功能：按無線發(fā)射器的 車前進(jìn)（再按按壓則停止），按 B鍵小車后退（再按 按壓則停止），按C鍵小車左轉(zhuǎn)（再按按壓則停止） 按D鍵小車右轉(zhuǎn)（再