基于51單片機的智能小車設計報告

..本人保證自寫文檔，文檔缺乏之處請諒解目錄設計的目的------------------1設計的模塊------------------1程序的流程------------------6元器件清單------------------8成品的制作------------------8考前須知--------------------9設計的總結(jié)------------------9設計的目的智能遙控車地目的主要突出在智能與遙控上，遙控意思明顯就是通過某種控制手段使得小車能夠?qū)崿F(xiàn)由控制者控制前進后退等操作；智能可以表達為功能上的智能化。本作的目的是實現(xiàn)控制小車移動時對前方所存在的威脅進展報警提醒。設計的模塊此次設計的硬件電路模塊大致為五大類，分別是51單片機最小系統(tǒng)模塊、電源模塊、電機工作驅(qū)動模塊、超聲波報警系統(tǒng)模塊、無線控制發(fā)射接收模塊。下列圖為硬件電路框圖：單片機最小系統(tǒng)此模塊式是本設計的控制核心模塊，單片機最小系統(tǒng)由三局部組成：STC89C52芯片局部、復位局部〔由按鍵開關(guān)、極性電容、10K電阻組成〕、晶振局部〔由12M石英晶振、兩個30PF的瓷片電容組成〕。主要起程序的輸入與控制、程序的復位、時間頻率控制的作用。無線控制模塊本設計的無線控制模塊是由編碼芯片PT2262和解碼芯片PT2272組成的電路模塊組成，工作方式是編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比擬核對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。電機驅(qū)動模塊本設計是采用了L298N電機驅(qū)動模塊來驅(qū)動減速電機工作；L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。含兩個H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電動機和步進電動機、繼電器線圈等感性負載；采用標準邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或制止器件工作有一個邏輯電源輸入端，使部邏輯電路局部在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反應給控制電路。超聲波測距報警模塊超聲波是一種頻率比擬高的聲音,指向性強.超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。本設計的超聲波測距模塊是專為智能小車設計的，適合小圍,小空間,封閉空間的場合。電源模塊本設計的電源供應需要三組電源，無線遙控需要一組5V左右的電源供應；小車分兩組供電，一為單片機供電所需5V電源〔與無線遙控器的電源值一致〕，二為L298N電機驅(qū)動模塊供電所需9V電源。單片機有正負極排針，左負右正，單片機供電線在小車前方紅線，接右邊排針接通5V電源；9V供電開關(guān)在小車左邊下板。程序的流程上圖為單片機程序的流程圖PWM電機脈沖程序：PWM脈沖程序是驅(qū)動電動機工作的程序，PWM程序的編寫方式有多種，主要有以定時器控制時間的方式和以占空比產(chǎn)生頻率的方式，因為使用定時器的方式不利于后續(xù)開展，故而使用占空比的方式來編寫PWM程序；以下是局部PWM程序控制電機的例如：IN1=1; IN2=0; for(i=0;i<200;i++)//PWM程序 {delay(10); IN1=~IN1; }超聲波測距距離計算程序：超聲波測距模塊只是起到超聲波的發(fā)射與接收，對于反射信號的距離并不能檢測，這時就需要給系統(tǒng)設定一個計算距離的時間值；下面的程序就是為了用來計算距離而設定的程序：voidConut(void){ time=TH0*256+TL0; //讀出T0的計時數(shù)值TH0=0; TL0=0; //清空計時器S=(time*1.7)/100;//算出來是CM if(Mode==0) //非設置狀態(tài)時 {if((S>=700)||flag==1)//超出測量圍顯示"-〞 { Feng=0; //蜂鳴器報警flag=0; disbuff[0]=10; //"-〞disbuff[1]=10; //"-〞disbuff[2]=10; //"-〞 }else { //距離小于報警距if(S<=BJS) { Feng=0; //報警 }else//大于 {Feng=1; //關(guān)閉報警 }disbuff[0]=S%1000/100; //將距離數(shù)據(jù)拆成單個位賦值disbuff[1]=S%1000%100/10; disbuff[2]=S%1000%10%10; } } else { Feng=1; disbuff_BJ[0]=BJS%1000/100; disbuff_BJ[1]=BJS%1000%100/10; disbuff_BJ[2]=BJS%1000%10%10; }}元器件清單參數(shù)數(shù)量參數(shù)數(shù)量參數(shù)數(shù)量STC89C52芯片1超聲波測距模塊1普通電機240P底座1PT2262無線發(fā)射模塊1車輪430P瓷片電容2PT2272無線接收模塊1排針、杜邦線假設干10U/25V電解電容1L298N電機驅(qū)動模塊1適宜萬用板310K電阻1單刀雙擲開關(guān)1電源電池盒31K電阻1減速電機25號電池129012三極管1按鍵開關(guān)5蜂鳴器1成品的制作本作大局部電路都為模塊與模塊之間的連接，需要人工焊接的電路為單片機最小系統(tǒng)和遙控器的按鍵電路，其他連接模塊均以排針和杜邦線連接；小車分為上下板拼接，為了節(jié)省制作本錢，小車的下板為本人以萬用板為根底，使車輪連接的電動機與萬用板連接固定組成小車底盤，這樣既不影響電路又能節(jié)省本錢，上下板的電路通過杜邦線完美連接，中間空出的空間恰好用來放置電池。下列圖為小車制作完成的成品圖：考前須知無線控制的發(fā)射接收模塊供電電源值應一致或偏差極小，否那么解碼失敗。無線控制的圍與環(huán)境因素相關(guān)。無線控制模塊供電缺乏時，解碼信號出現(xiàn)波動，小車運行出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。超聲波測距報警模塊電源供應缺乏時，報警系統(tǒng)異常，蜂鳴器停頓工作。超聲波測距報警模塊與無線控制模塊供電缺乏時，受程序影響，小車運行前進方式時大機率出現(xiàn)失控現(xiàn)象。設計的總結(jié)本次設計的最大難點在于程序的融合，因為本作品采用了多個模塊連接而成，而各個模塊都具有自己的運行程序，把它們?nèi)诤显谝黄鹂芍^難度極大；其次的難度在于電機驅(qū)動模塊的接線方式，因為電機驅(qū)動模塊是單獨的供電模塊，在制作初期由于接線的失誤，導致了設計的多個錯誤的產(chǎn)生。附錄：參考文獻[1]胡漢才．單片機原理及系統(tǒng)設計[M].:清華大學，2012.[2]