基于單片機控制的智能小車控制系統(tǒng)設計

概述課題的研究背景人工智能化是未來社會的一個發(fā)展趨勢，燃油車將慢慢的被電動車取代，傳統(tǒng)形式的汽車也即將被智能汽車所取代，智能小車也就是在無人駕駛的時候自動識別一些信息，其發(fā)展也是相當迅速的，智能小車是上世紀提出的一種新型小車REF_Ref13567\r\h[1]。智能小車一般都會完成下面的功能：（1）智能紅外避障功能，這部分是為了保障小車行駛的安全，讓小車能夠正常行駛，如果遇到前方有障礙物，能夠及時預警，讓單片機做出反應，功能就像人類的眼睛。（2)紅外遙控功能，因為小車很多時候需要按照我們的需求軌跡來行駛，紅外遙控功能可以讓我們隨時隨地的控制小車的移動軌跡，這部分的設計可以讓小車更加的智能化，滿足人們的需求。在這樣的背景下，人們就不需要親自去駕駛汽車，只需要在導航上面輸入想要到達的目的地就可以，汽車就會自己行駛，這樣人們只需要盡情的享受智能汽車帶來的舒適感，但是電腦雖然擁有強大的數(shù)據(jù)儲備量與運算量，遇到一些緊急情況是，應急系統(tǒng)如果出了故障，就會造成不可想象的后果，這個就是目前無人駕駛的智能小車不能大范圍推廣的原因。困難是有的，同時人類的科技發(fā)展也是不停的在進步，目前，特斯拉公司生產(chǎn)的無人駕駛汽車已經(jīng)在全國范圍內(nèi)銷售，無人駕駛的時速可以達到100公里每小時，阿里巴巴投資的人工智能汽車研究基地也已經(jīng)落地杭州，相信在不久的將來，智能汽車會得到更廣泛的普及。太陽能是一種取之不盡的清潔能源，具有純天然、可持續(xù)利用等優(yōu)點，而且?guī)缀蹩梢赃_到零排放REF_Ref13682\r\h[2]。太陽能在汽車上的應用也得到重視和廣泛研究。太陽能在汽車上的應用具有很多優(yōu)勢?，F(xiàn)在的太陽能汽車，只需要3-4平方米的太陽能板就可以讓太陽能純電車動起來，同時，太陽能汽車能將90%的能量用于車輛的運動中REF_Ref13851\r\h[3]。由此可見太陽能智能汽車的應用將會推動社會的高速發(fā)展，本次畢業(yè)設計就是以太陽能新能源為供電系統(tǒng)，來設計智能小車控制器。主要內(nèi)容智能小車控制系統(tǒng)總體方案設計。在這一章，本文將會介紹系統(tǒng)的需求分析、系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)方案設計、器件選型，器件選型包括：單片機的選擇。太陽能供電模塊的選擇、驅(qū)動及方向控制模塊的選擇、遙控模塊的選擇、避障模塊的選擇。系統(tǒng)硬件設計。在這一章，本文將會介紹系統(tǒng)中央控制模塊設計、智能小車驅(qū)動模塊設計、智能傳感檢測模塊設計、原理圖及PCB板繪制。系統(tǒng)軟件設計。在這一章，本文將會介紹系統(tǒng)控制過程需求分析、軟件總體設計、主程序、模塊化程序設計。系統(tǒng)的調(diào)試及問題分析。在這一章，本文將會介紹系統(tǒng)的調(diào)試平臺構(gòu)成、調(diào)試結(jié)果與問題分析，其中，調(diào)試結(jié)果與問題分析包括：太陽能供電模塊的調(diào)試、無線遙控的調(diào)試、避障模塊的調(diào)試、PCB板制作遇到的問題、小車整體的調(diào)試。智能小車控制系統(tǒng)總體方案設計系統(tǒng)的需求分析本次的智能小車控制系統(tǒng)對于功能的需要主要有以下幾點：（1）遙控器能夠?qū)π≤囘M行得移動進行控制，小車能夠?qū)崿F(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前移、后退；（2）所設計的智能小車必須環(huán)保，最好能夠使用太陽能。本次設計的智能小車是以后太陽能轎車應用的一次仿真嘗試，小車采用的是5v的電源供電，功率大小為50w，速度范圍控制在20cm到40cm之間，驅(qū)動方式為后兩輪電機驅(qū)動。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)方案設計既然是叫做單片機控制的智能小車。對于它的功能也是有一些要求的。本次設計的小車可以實現(xiàn)太陽能供電，小車可以根據(jù)操作者的需求進行前進，后退，轉(zhuǎn)向，停止等功能。這些功能的實現(xiàn)都是基于單片機的控制。當單片機接收到來自于無限遙控器的指令后，做出相應的指令，每一次指令的不同，小車的運動軌跡會發(fā)生相應的改變REF_Ref16232\r\h[4]。蓄電池的供電系統(tǒng)為小車的需要供電。圖2.1單片機最小原理圖器件選型2.3.1單片機的選擇根據(jù)要求，這次設計的智能小車需要實現(xiàn)的功能并不是很多，所以對于單片機的要求并不是很高，平時實驗室的單片機就可以，目前有兩類單片機可以選用；方案一：89系列的芯片，該芯片是ATMEL公司生產(chǎn)的具有高性能、低功耗的8位微控制器，具有8K在線可編程Flash存儲器。這種芯片完全可以實現(xiàn)本畢業(yè)設計的所有功能，而且該芯片運行速度還算可以REF_Ref14015\r\h[5]。方案二：AVR芯片，該芯片也是ATMEL公司生產(chǎn)的具有8位的處理器，雖然其運行速度相對比較快，功能相對來說比較齊全，但在市場上的價格比較昂貴，況且對于本畢業(yè)設計來說其好多的功能根本用不上，這就勢必會造成能源上的浪費。2.3.2單片機的選擇因此本畢業(yè)設計采用方案一，方案一常用而且價格相對比較便宜。畢業(yè)設計采用AT89S52來完成設計功能REF_Ref14113\r\h[6]。太陽能是現(xiàn)在比較推崇的可再生清潔能源，如果說可以用在智能小車上面可以說是錦上添花了，但是現(xiàn)實是太陽能電池板體積過大，并且供電的穩(wěn)定性和續(xù)航能力都不是很好，所以太陽能電池板并不適合這次設計，綜合考慮，我決定用太陽能電池板給蓄電池充電，蓄電池擁有體積小，供電穩(wěn)定，續(xù)航能力強等一些優(yōu)勢。在日常生活中經(jīng)?？吹叫〉男铍姵?，如最常使用的氫鎳電池。由于本畢業(yè)設計采用的小車是三輪類型的小車，所以我們選擇氫鎳小型蓄電池就可以了REF_Ref16405\r\h[7]。下面是供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2.2所示：蓄電池蓄電池小車逆變器太陽能板圖2.2供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.3.3驅(qū)動及方向控制模塊的選擇結(jié)合本次設計的要求，現(xiàn)在可以滿足條件的主控模塊有兩種：（1）四輪驅(qū)動，這種模式需要小車設計出四個輪子，然后通過雙直流電機控制輪子的轉(zhuǎn)動。方案可以自己選擇，比如左邊的兩個輪子由1號直流電機來控制，右邊兩個輪子由2號直流電機控制，當小車需要左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)的時候，1號和2號電機一正一反的轉(zhuǎn)動，當小車需要前進和后退的時候，兩個電機同時正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，這樣就可以達到小車的功能需求了。（2）三輪驅(qū)動，這種模式下小車設計三個輪子既可，小車的驅(qū)動需要用到雙伺服電機。前面的一個輪子主要是用來支撐小車前部，可以用一個滾珠代替，后面的兩個輪子分別由后面的兩個舵機來控制，就像平時生活中所見到的三輪車。這種方案可能穩(wěn)定性不是很好，但是可以節(jié)省車輪的數(shù)量，小車所需要實現(xiàn)的功能會更加輕松靈敏的實現(xiàn)，耗電量也不是很大，相比之下方案二還是更適合本次的實驗要求。2.3.4遙控模塊的選擇遙控器早就走進了我們的生活，讓我們的生活變得更方便。在這個智能小車上我們也加入了遙控模塊來控制小車的移動REF_Ref14273\r\h[8]。（1）選擇遙控器目前市場上主流的遙控器是紅外遙控，它的工作原理是通過紅外光來攜帶信號的，有它的優(yōu)點，傳輸速度很快，缺點是信號的發(fā)射源與接受源不能隔得太遠，就是說人不能離小車太遠，紅外線所攜帶的信號不會受到電磁波的干擾，所以，紅外遙控需要滿足的條件是近距離無障礙傳輸，本次設計是可以滿足這個要求，所以我們選擇無線紅外遙控（2）無線電遙控發(fā)射接收模塊類型的選擇就目前小車而言，經(jīng)常采用的無線遙控方案如下：方案一：NRF24L01無線收發(fā)模塊。這種產(chǎn)品質(zhì)量相對來說比較好，靈敏度比較高、功耗低、價錢比較高。所以這種無線模塊一般用在大型的、高端的產(chǎn)品上。對于本畢業(yè)設計來說顯然有點浪費。方案二：PT2262/2272固定編碼發(fā)射接收模塊。這種模型相對于第一種模型來說，具有體積小，質(zhì)量輕，工作電壓范圍是（3—15）V，將發(fā)射端與接收端進行匹配就可以正常使用，由于其功耗低，被廣泛應用在小型無線遙控裝置上REF_Ref14344\r\h[9]。其中PT2262是無線接收端，PT2272是無線發(fā)射端。PT2272不同的后綴名表示不同的的功能，有L、M兩種系列，L代表鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功被接收就會一直保持該狀態(tài)，直到下次遙控按鍵發(fā)生改變時為止。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)端輸出的電平是瞬時的（即按下才接通，不按就斷開）這個可以用于類似點動的控制。一般在L或者M的后面有一個數(shù)字，代表多少路并聯(lián)輸出（多少按鍵）。本畢業(yè)設計采用是M4，即四鍵點動輸出遙控。由于遙控器是控制小車的器件，手握在其上面應該是很小的器件。該無線遙控器發(fā)射端設計的和很多車輛防盜系統(tǒng)的遙控器一樣。我們所用的發(fā)射模塊為A、B、C、D四個按鍵。綜上所述，本畢業(yè)設計采用第二種遙控模塊。2.3.5避障模塊的選擇智能小車還有一個很重要的功能就是自主避障，在前方有障礙物的時候停止前進。這個就需要給小車增加一雙“眼睛”，在一些比較高端的機器人上面會安裝攝像頭，用來采集一些信息，相當于一個傳感器REF_Ref16758\r\h[10]，本次畢業(yè)設計的要求沒有這么高，采用一般的傳感器就可以達到設計目的。分為以下幾種；（1）超聲波傳感器：發(fā)射源發(fā)射出一種振蕩頻率高于聲波的波長，接收器接收到返回的波長之后分析前方有沒有障礙物，這種波長的波長短，方向性比較好，并且和無線電一樣可穿透固體液體，但是價格比較貴一點。（2）反射式紅外傳感器：發(fā)射源發(fā)射出紅外光線，通過光線慢反射的原理，對反射回來之后的信號進行分析，可以判斷出在可測范圍內(nèi)小車前方是否有障礙物，這樣的傳感器不會受到太多的外界干擾，可靠性比較高，而且價格也不貴，在生活中很常見，比如空調(diào)遙控器，比較適合本次畢業(yè)論文的設計REF_Ref16800\r\h[11]。系統(tǒng)硬件設計系統(tǒng)中央控制模塊設計AT89S52這款芯片是平時在實驗室用的比較多的一款芯片，8位處理器可以很快速的解決問題，并且功耗還不是很高，存儲器也很強大，可以8k在線編程，該芯片在很多控制系統(tǒng)中得到應用REF_Ref16879\r\h[12]。3.1.1電源智能小車的供電模塊主要還是蓄電池供電，但是蓄電池的充電模式是太陽能充電。為了更方便操作，電源和單片機之間有設計一個開關用來控制整個供電系統(tǒng)REF_Ref16918\r\h[13]。圖3.2電源輸入原理圖3.1.2時鐘振蕩電路時鐘振蕩電路就是給電路輸出高低電位，就像人類的心臟一樣，單片機的正常工作需要振蕩電路才能運行。18、19腳是51單片機的時鐘振蕩管腳。振蕩芯片輸入端XTAL1接19腳，輸出端XTAL2接18腳。其原理圖如下圖3.3所示：圖3.3時鐘振蕩電路3.1.3復位電路復位電路主要是給小車的系統(tǒng)一個安全保障，在一些意外情況下，單片機的程序會突然亂碼，小車不能被控制，在單片機上加入復位電路之后，小車可以恢復到之前的模式，從最初的的程序開始運行。在51系列單片機復位端RST，在單片機上是第九管腳，如果RST端是高電平時，單片機就會處于復位狀態(tài)REF_Ref17084\r\h[14]。復位通常會有兩種模式：上電復位和按鍵復位。其原理圖如圖3.4所示：圖3.4復位原理圖3.1.4輸入輸出I/O口在畢業(yè)設計過程中用到了P1、P2口，P1口和P2口是單片機的普通口，其屬性是一樣的。P1口是一個其內(nèi)部帶有上拉電阻的8位雙向I/O口[18]。在外面的引腳上會有8個端口供使用。P1口既可以作為輸入端使用，又可以作為輸出端使用REF_Ref17140\r\h[15]。智能小車驅(qū)動模塊設計本次畢業(yè)設計采用的驅(qū)動方式是兩個伺服電機分別驅(qū)動后面的兩個車輪，用速度差來控制小車的轉(zhuǎn)向。車輪使用的是防滑性比較好的塑料，前面有一個滾珠作為萬向輪。實物如圖3.5所示。本系統(tǒng)選了有白線、黑線和紅線的兩伺服電機，主要服務于驅(qū)動模塊。具體情況如圖3.6所示：圖3.5三輪小車框架圖3.6伺服電機原理圖白線是控制信號線（一般輸入周期在20ms左右的脈沖序列），通過對這信號線輸入的脈沖大小來控制電機的運動情況，從而來控制電機的速度。通常生活中我們使用的伺服電機，使用脈沖寬度調(diào)制（PWM），其控制信號周期為20ms，脈沖寬度為0.5ms至2.5ms的脈沖信號。伺服電機有一個零速度點（1.5ms脈寬），有一個順時針最大速度點（1.7ms脈寬），有一個逆時針的最大速度點（1.3ms脈寬）。伺服電機實物如下圖3.7所示：圖3.7伺服電機實物智能傳感檢測模塊設計遙控器的參數(shù)如下。電壓：直流12V（27A/12V電池一粒），電流：10mA，發(fā)射頻率：315MHZ，傳輸距離：3km（在空闊地）解碼接收器參數(shù)如下：工作電壓為直流5V。7個腳位，分別是GND、+5V、D0、D1、D2、D3、VT。遙控器上的按鍵A、B、C、D，對應接收板上的輸出腳D0、D1、D2、D3。按按鍵發(fā)射信號，對應的數(shù)據(jù)位就會輸出高電平同時VT所顯示的信號燈會亮。該設計部分主要就是接收器和遙控器之間的配合使用。該模塊進行的線路搭建相對來說比較簡單，首先將無線接收端pt2262的露出的7個端口分別接到VCC、GND、以及其他四個相應的控制端口上。然后就可以用遙控器（PT2272解碼器）進行控制REF_Ref17261\r\h[16]。遙控接收模塊原理圖如圖3.8所示；兩器件的模型如下圖3.9所示。圖3.8遙控接收模塊原理圖圖3.9無線遙控收發(fā)裝置當按下按鍵A的時候，小車前進，并且會實現(xiàn)自動紅外避障；當按下按鍵B的時候小車左轉(zhuǎn)90度；當按下按鍵B的時候，小車右轉(zhuǎn)90度。當按下按鍵D的時候，小車立即后退。原理圖及PCB板繪制在了解了所有的原理之后，就要完成本畢業(yè)設計最后的一項，也是比較復雜以及相對來說比較繁瑣的事情。本次畢業(yè)設計的原理圖繪制和PCB設計，是使用Altium2004軟件進行實現(xiàn)的。AltiumProtelDXP是澳大利亞Altium公司推出的業(yè)界第一套完整的板卡級設計系統(tǒng)REF_Ref17313\r\h[17]。Altium2004使其系統(tǒng)設計的功能更加完善，它將可以進行電路的原理圖繪制和PCB的繪制同時還可以為嵌入式設計的應用提供很好的途徑。AltiumProtelDXP以其良好的集成性和靈活性，贏得了廣大電子設計人員的青睞，其已經(jīng)成為了業(yè)內(nèi)最廣泛使用的一款EDA軟件REF_Ref17368\r\h[18]。其原理圖如圖3.10所示：圖3.10整體原理圖整個設計的步驟如下：（1）啟動DXP軟件的電路原理圖設計頁面。（2）設計原理圖圖紙的大小及版面，也就是說根據(jù)我們實際的電路復雜情況來設計圖紙大小、方向、網(wǎng)格大小、標題欄目等。（3）放置元器件，用戶根據(jù)實際電路的要求，將元件從元件庫中找出并且放在圖紙上，用戶可以對元器件的一些設置進行修改。（4）布線，這一步可以直接將器件的引腳連接起來，也可以電氣網(wǎng)絡標號進行標定。（5）設計PCB圖的規(guī)則，然后手動布線。（6）調(diào)整PCB板上孔與孔之間的距離以及過孔的大小。系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)控制過程需求分析對于單片機控制的智能小車系統(tǒng)，本系統(tǒng)需要對無線遙控模塊、車載軟件模塊、紅外避障模塊各個模塊的進行需求分析。其中，控制模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對小車的控制，車載軟件模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)射端信號的接收，并作出相應的動作，紅外避障模塊能夠?qū)崿F(xiàn)當發(fā)射信號端與信號接收端之間有物體遮擋時，能夠避開障礙物完成信號的發(fā)送與接受任務，智能小車能夠在規(guī)定的范圍內(nèi)對指令做出正確的應答動作。軟件總體設計在剛接觸單片機的時候，課本里面使用大量匯編語言來學習單片機，匯編語言有一個好處就是容易上手，方便加深理解單片機知識，但是有局部性，其移植性很差，而且編寫比較繁瑣，我采用了C語言。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖如圖4.1所示：圖4.1系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖模塊化程序設計4.4.1車載軟件設計該部分主要包括對伺服電機驅(qū)動并且可以使其實現(xiàn)前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。P2-0端口控制左邊的伺服電機，P2-1控制右側(cè)的伺服電機。4.4.2無線遙控模塊軟件的設計對于無線遙控軟件方面設置只需要給接收端設置四個端口，然后給他們置“0”。就可以用遙控器上的對應按鍵控制啦。4.4.3紅外避障模塊軟件的設計首先定義左右兩端發(fā)射紅外信號的端口，然后再定義左右兩端紅外接收的端口。避障程序如下：首先設計紅外反射接收子程序，當左側(cè)有紅外光反射回來的時候，左側(cè)紅外接收器接收到信號，其端口置低電位。同理右側(cè)有紅外光發(fā)射回來的時候，右側(cè)紅外接收器接收到信號，其端口置低電位。對于小車的避障最初的想法是，當遇到障礙物的時候，讓小車停下就可以啦。但仔細想了一下這樣做的話，這樣做的話，無法使小車使用連貫的動作躲開障礙物。由于每躲避一次都需要停下來，等待手動遙控指令繼續(xù)指揮其繞行。因此整個躲避障礙物過程顯得很不連貫，顯得很低級，不能達到“智能”的要求。為了克服上面的缺陷，在其基礎上編寫了一種算法，同時也為了使小車能夠真正的自動躲開障礙物，經(jīng)過多次編寫程序調(diào)試特設了下面的步驟：若前方左側(cè)有障礙物，阻擋小車的通行，小車向右90度轉(zhuǎn)，繼續(xù)前行。若前方右側(cè)有障礙物，小車會轉(zhuǎn)向一定的角度進行行駛，也就是說具備繞道功能。若前方左側(cè)、右側(cè)同時有障礙物，阻擋小車的通行，小車先后退轉(zhuǎn)，然后左轉(zhuǎn)90度，繼續(xù)前進。然后重新檢測障礙物，繼續(xù)執(zhí)行前面1）或者2）或者3）這樣的話，小車能夠及時發(fā)現(xiàn)障礙物，并且及時對障礙物持續(xù)的繞行，然后進入無障礙的地帶，這樣的話一定定會為小車選出一條寬闊的道路供其行駛。系統(tǒng)的調(diào)試及問題分析無線遙控的調(diào)試無線遙控本來不是個難點，其在硬件及軟件編程方面都很容易，但是在調(diào)試的時候卻帶來了相當多的麻煩和困擾，因此這一難點就轉(zhuǎn)移到了調(diào)試上了。（1）將無線遙控模塊接線完成之后，就可以進行測試了：（2）當按下遙控器A鍵之后，接收模塊VT端燈亮；（3）當按下遙控器B鍵之后，接收模塊VT端燈亮；（4）當按下遙控器C鍵之后，接收模塊VT端燈亮；（5）當按下遙控器D鍵之后，接收模塊VT端燈亮；測試之后，表面電路是正常的。接下來就可以編寫程序進行小車的軟件調(diào)試，將51最小系統(tǒng)板、舵機及遙控模塊安裝在小車上之后，燒錄編寫的程序進入89S52單片機，用遙控器進行相關的遙控試驗。在初次測試中，按下按鍵，近距離的時候小車會連續(xù)執(zhí)行這個動作。但是當遙控器的距離提到0.5M之后，小車的動作立即變得不連續(xù)。停停走走，當時考慮的很多問題。首先，由于老師實驗室的遙控器可能放置的時間比較長，電池電量不足導致其發(fā)射的無線電信號太弱，但是換了一塊新的電池之后，它的距離還是沒有改觀。然后考慮了是不是天線的問題，然后從網(wǎng)上查了很多資料包括天線的長度，天線的電阻，以及天線的形狀，但是這些我都一一實現(xiàn)了還是不能改變遙控的距離。最后在老師的建議下，在網(wǎng)上重新買了一個比這個功率大的遙控器，這次距離的問題解決啦。距離最少在50米之外REF_Ref17581\r\h[19]。避障模塊的調(diào)試在進行避障模塊設計之前，先應該對紅外發(fā)射和接收對的匹配度進行測試。先用一個端口持續(xù)發(fā)出1MS的紅外光，然后碰到障礙物時如果小車按照其所設定的程序運行，說明接收器是好的REF_Ref17757\r\h[20]。設計的避障模塊是小車的關鍵設計部分之一，其好壞不僅僅體現(xiàn)著該小車的整體性，而且也會對驅(qū)動電路有間接的影響，因此一定要做好對這部分的調(diào)節(jié)與測試。剛開始設計的時候覺得避障就是設計完成之后，肯定會按照自己設定的避障方案來實行，后面發(fā)現(xiàn)會有很多問題會使得避障的精度降低。主要問題如下：（1）由于前輪是一滾珠，當小車移動的時候肯定會有所摩擦，而且對兩輪影響較大，所以一定要選擇光滑的滾珠。（2）兩個伺服舵機調(diào)零的精度，一定要用螺絲刀將伺服電機調(diào)到當信號時1.5MS的時候，電機轉(zhuǎn)動為零。（3）紅外接收器和紅外發(fā)射器擺的方位一定要正確，不然的話，其遇到障礙物接收的角度會有大的偏差。PCB板制作遇到的問題在DXP軟件上繪制完原理圖之后，下一步就是進行PCB的繪制，并且將板子刻出來REF_Ref17826\r\h[21]。首先就是在做原理圖的時候需要給很多的器件進行封裝，這部分就是比較煩。對于繪制PCB圖的時候以為尺寸就是隨便封裝大小就可以，后面在生產(chǎn)PCB的時候才發(fā)現(xiàn)器件的大小和板子上刻出來的大小完全不一樣。這導致我又一次重新做板子。后面看了好多板子，分析才知道做板子的時候有好多規(guī)則的需要遵守的。（1）首先是元器件的問題。在做PCB的封裝的時候，必須保證你做的元器件的大小和你的實物的大小是一樣的，不然的話你的實物根本就不會安裝在焊盤的上面。（2）然后就是布線，不同的雕刻機的精度不一樣，我們在繪制PCB圖的時候布線寬度是10mile，但是一般在學校里面的機器很難達到這樣的精度，所以我將其改為25mile，再就是布線時盡量將元件放置在線交叉最少的位置再進行布線。布線的時候盡量以鈍角走線，避免直角和銳角。這樣的話，就可以刻出符合實際的板子。還有就是焊孔的大小，有很多時候我們是需要修改焊孔大小的，一般將其稍微改的大一點方便插針的插入。小車整體的調(diào)試本畢業(yè)設計所用的小車是學校實驗室的廢舊小車，拿來后插上電小車的左輪在沒有給任何信號的條件下居然逆時針轉(zhuǎn)動。之后在老師的知道以及網(wǎng)上的資料搜索之后知道了原因，是由于電動機的旋轉(zhuǎn)螺母松動。維修了之后小車的性能還是不錯的。然后，對伺服電機進行零位校正，將伺服電機三個端口通過單片機進行連接，通過發(fā)送一個校準信號（零位信號1.5ms的脈沖寬度序列）到伺服電機，如果電機不轉(zhuǎn)動說明是好的。本畢業(yè)設計小車對小車進行了調(diào)零。小車的整體測試主要是測試硬件電路是否有斷路、短路、虛焊等。具體如下和結(jié)果如下：（1）檢查各線路的連接情況。（2）檢查有極性的元器件是否安裝正確，并修改發(fā)現(xiàn)的問題。（3）下載程序，看小車是否可以按照程序運行，發(fā)現(xiàn)問題并解決。圖5.1小車整體框架總結(jié)與展望總結(jié)在剛開始選這個課題的時候，對于設計框架知道甚少，不知道該怎么做，后來在查閱大量文獻后，才確定了本篇論文的框架。本文選的是AT89S52單片機，對于這款單片機，也是不怎么了解，在查閱很多資料后，才把它的工作原理和特點掌握了。在寫論文過程中，把之前很多的基礎知識也鞏固了一遍。學會了電路控制的接線和操作方法，熟悉了KeilC51集成環(huán)境開發(fā)軟件的使用。通過查閱資料、繪制表格、電腦制圖等，也鍛煉了計算機應用水平。通過測試發(fā)現(xiàn)智能小車能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)換為電能，并為智能小車提供電力，智能小車在20m的范圍內(nèi)能夠接收到無線遙控器發(fā)射的信號，并且能夠精準完成無線遙控器的指令，實現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進、后退等功能，各項性能穩(wěn)定，基本達到了預期的要求。本文研究的主旨是加速單片機在各個領域應用的進程，促進太陽能智能小車的市場化，推進我國節(jié)能減排戰(zhàn)略的不斷深化；另外，給人們的生活帶來便捷，提高人們的生活質(zhì)量。展望由于時間比較倉促，加上專業(yè)知識能力有限，本次的基于單片機控制的智能小車控制系統(tǒng)做得不是特別完美，存在一些問題。首先是電路焊接問題，本次的電路焊機都是比較簡單的焊接，其次，就是太陽能供電問題，由于技術有限，只能維持極短時間的連續(xù)供電；最后，就是控制模塊的問題，只能在短距離上實現(xiàn)對智能小車的控制，并且，隨著距離的增加，無線遙控的控制性能會下降。相信在以后的研究中，隨著專業(yè)知識的拓展和相關研究的加深，這些問題都會得到解決，基于單片機控制的理論研究會越來越完善，基于單片機控制的智能小車系統(tǒng)一定會造福人類。參考文獻徐開蕓，韋樹成，汪木蘭等.基于AVR單片機的太陽能智能小車控制系統(tǒng)設計[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2010,23(1):141-146.催立宏.太陽能在汽車上的應用及發(fā)展前景[J].汽車工程師，2012（12）：57.于連國,李偉,王妍瑋.基于單片機的智能小車設計[J].林業(yè)機械與木工設備，2011,39（4）：39-40.BobBrant.BuildyourownElectricVehicle,TabBooks,1994黃濤.單片機在汽車控制系統(tǒng)中的應用[J].單片機與應用，2012:30.趙亮.跟我學51單片機[J].電子制作，2011（1）：4李升.單片機原理與接口技術[M].北京：北京大學出版社，2011.07.ParkeFI.Parameterizedmodelsforfacialanimation[J].ComputerGraphicsandApplications,1982,2(9):61-68趙建領.51系列單片機開發(fā)寶典[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.04.顏增顯，閏秀燕.基于單片機STC89C52智能小車設計[J].火力與指揮控制，2011,36（12）：198-199.許萍,王勤,陸文灝,史小華.智能小車控制器的設計和應用[J].電子測量技術，2012,35（11）:67-70.秦志強.C51單片機應用與C語言程序設計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012.05.GuanP,LiuXJ,LiuJZ.A.AdaptiveFuzzySlidingModeControlforFlexibleSatellite[J].EngineeringApplicationsofArtificialIntelligence,2005.18(5):451-459李磊，曹生煒.智能小車避障技術的實現(xiàn)[J].微電機，2011,44（6):110-111.葛宜元，楊傳華，溫曉鑫等.太陽能自驅(qū)式避障小車控制系統(tǒng)設計[J].機電工程技術，2014,43（05）：84.陳飛鵬.基于STC89C52單片機智能小車設計[J].高科技產(chǎn)品研發(fā)，2012,32（3）：43.AailentOTDRsProgramming.GuidetoAgilentTechnologies,2002龍桂鈴,徐磊,侯英龍.基于單片機的智能車避障的現(xiàn)[J].計算機與數(shù)學工程，2011,3:182.郭海麗.基于單片機的智能小車的設計與實現(xiàn)[J].衡水學院學報，2015,17（1）：29-30.趙雨，陳東生.太陽能電池技術及應用[M].北京：中國鐵道出版社，2013.12.WavetekSaint-Eti-eune.GuidetoFiberOpticMeasurements,1997關惠平，GPS相對定位原理GPS技術簡介[J].蘭州交通大學學報，2003,22（6）：60-64夏雪凝，李麗娟，王智儒.一種基于AVR單片機的太陽能自動避障光電導航小車[J].科技資訊，2011（1）：1-22.[22]余秀玲,余秀娟.基于單片機的智能小車紅外避障循跡系統(tǒng)設計與制作[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2018,39(12):175-176.[23]王瑞琦.基于STC89C51單片機的多功能智能小車設計[J].國外電子測量技術,2017,36(07):103-106.[24]周生遠,王浩,于匯鑫.基于單片機的智能小車避障循跡系統(tǒng)設計[J].科技傳播,2017,9(07):47-48.[25]高宇軒.基于單片機的WIFI智能小車系統(tǒng)[J].電腦迷,2017(02):177-178.[26]柯文德,謝志浩.基于單片機的智能循跡測速小車系統(tǒng)及自循跡智能小車[P].廣東：CN205880662U,2017-01-11.[27]肖成,石英春,孫小進,羅堅,蔡瓊,陳鵬慧,張衛(wèi)兵,熊英.一種基于單片機的無線保真智能小車[P].湖南：CN205827186U,2016-12-21.[28]梁順可,官俊偉,楊自立,梁寶舜,陳榮彬.基于單片機的WIFI遠程智能小車[J].科技展望,2016,26(34):102-103.[29]羅禮進,肖臣鴻,劉星,倪麒開,閆飛旭.基于“STC80C51單片機”的智能小車系統(tǒng)的設計[J].電腦知識與技術,2016,12(17):172-173+191.[30]鄧喜兵,許建明,陳炯明.基于單片機的智能小車設計[J].電子世界,2016(09):47.[31]杜云,魏雅.基于單片機的智能小車設計制作與應用[J].自動化與儀器儀表,2016(01):67-68.[32]錢栢霆,李娟.基于單片機的循跡避障智能小車系統(tǒng)的設計[J].電子制作,2015(12):15.[33]郭海麗.基于單片機的智能小車的設計與實現(xiàn)[J].衡水學院學報,2015,17(01):29-32.[34]朱嶸濤,徐愛鈞,葉傳濤.基于STC15單片機的無線遙控智能小車的設計[J].電腦知識與技術,2014,10(14):3445-3447.[35]姜寶華,齊強.基于單片機的無線遙控智能小車的設計與制作[J].電子世界,2013(03):24-25.[36]葉鄭凱,朱建鴻,李琳,王幼琴.基于單片機的無線遙控智能小車的設計與實現(xiàn)[J].計算機與現(xiàn)代化,2012(10):65-67.[37]李檸,張殿富.基于單片機的智能小車速度控制設計[J].科技視界,2012(2