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基于单片机的智能小车控制-毕业论文.doc
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基于单片机的智能小车控制-毕业论文.doc
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基于单片机的智能小车控制
专 业: 测控技术与仪器
姓 名: 咸蛋小超人
2013 年 6 月
本 科 毕 业 设 计 ( 论 文 )
江苏理工学院毕业论文(说明书)
I
基于单片机的智能小车控制
摘要:智能化作为现代电子产品的新趋势,是今后的电子产业的发展方向。
智能化设计的电子产品可以按照预先设定的模式在一个环境里自动运作,不需要
人为的管理,可应用于科学勘探、环境监测、智能家居等方面。基于单片机的智
能小车控制就是其中的一个体现。本设计实现了一种基于 51 单片机的自动避障
智能模型车系统,通过红外传感器采集路况信息,通过对检测信息的分析,自动
控制转向电机转向,改变行驶路径,绕过障碍物,从而实现车稳定避障。
本课题设计的智能小车,具有自动避障功能,超声波测距报警,无线电遥控
等功能。
关键词:智能车;51 单片机;避障;红外线
Smart car based on SCM control
Abstract
:As a new trend of modern electronic products, intelligent
is the developmental direction of electronic industry after then.
Electronic products, which are intelligently designed, can automatically
operate following the mode that is pre-set. Without the management of
human beings, it can be used for scientific exploring, environmental
monitoring, intelligent home furnishing, etc. One of the embodiments is
the intelligent control car which is based on single chip microcomputer.
In the design, an intelligent model car system based on MCU 51 has been
realized. It can collect traffic information with infrared sensors.
Meanwhile, by the analysis of information examined, it can transfer from
automatic control to motor steering in order to change the route and dodge
the obstacles so that the steady avoidance of the barrier can come true.
In this paper, a car with the ability of intelligent judgment has been
designed and made. It functions as the device which can dodge obstacles
automatically, alarm with ultrasonic distance examination, and remote
control by radio.
Key words:
Smart Cart;Single-chip 51;Obstacle Avoidance;Infrared
江苏理工学院毕业论文(说明书)
II
目 录
序 言 ............................................................................................................................................3
第 1 章 总体设计方案.........................................................................................................4
1.1 课题任务分析 ...............................................................................................................4
1.2 方案论证 .......................................................................................................................4
1.2.1 小车遥控部分....................................................................................................5
1.2.2 小车驱动部分....................................................................................................6
第 2 章 系统硬件构成.........................................................................................................7
2.1 系统设计原理 ................................................................................................................7
2.2 主要元器件简介............................................................................................................7
2.2.1 STC89C52RC 简介...........................................................................................7
2.2.2 NRF24L01 无线收发芯片简介....................................................................8
2.2.3 L298N 芯片直流电机驱动模块 .................................................................9
2.2.4 红外避障模块...................................................................................................9
2.2.5 HC-SR04 超声波测距模块...........................................................................11
2.2.6 蜂鸣器驱动电路............................................................................................13
2.2.7 液晶显示电路.................................................................................................13
2.2.8 遥控部分独立按键电路 ...............................................................................14
第 3 章 软件的设计与说明 ............................................................................................15
3.1 软件设计 .......................................................................................................................15
3.2 软件的说明...................................................................................................................16
3.2.1 遥控部分主程序流程...................................................................................16
3.2.2 24L01 子程序流程图....................................................................................17
3.2.3 小车部分主程序流程图 ..............................................................................18
第 4 章 调试与总结 ............................................................................................................20
4.1 硬件部分 .......................................................................................................................20
4.1.1 硬件的焊接 ......................................................................................................20
江苏理工学院毕业论文(说明书)
III
4.1.2 24L01 无线电模块.........................................................................................20
4.1.3 外接电源模块.................................................................................................20
4.2 软件部分 ......................................................................................................................21
4.2.1 超声波模块 .....................................................................................................21
4.3 小车联调 ......................................................................................................................21
4.4 调试的总结..................................................................................................................23
参考文献 ....................................................................................................................................24
致 谢 ............................................................................................................................................26
附录...............................................................................................................................................27
附件 1 L298N 电机驱动模块.........................................................................................27
附件 2 小车侧视图............................................................................................................28
附件 3 小车俯视图............................................................................................................29
附件 4 小车的遥控部分...................................................................................................30
附件 5 小车最终硬件图...................................................................................................31
附件 6 程序清单.................................................................................................................32
1.遥控部分程序..........................................................................................................32
2.小车部分程序..........................................................................................................41
附件 7 元器件清单............................................................................................................50
附件 8 英文资料及中文翻译...........................................................................................51
江苏理工学院毕业论文(说明书)
第 1 页 共 56 页
序 言
随着我国科学技术的进步,智能化和自动化技术越来越普及,各种高科技也
广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能
小车是一个多种高新技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、
软件、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术
[1]
。而智能
电动车正是智能机器人的一种,具有不可估量的实际意义。智能车辆是一个运用
计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、
规划决策和自动行驶为一体的高新技术综合体。它在军事、民用和科学研究等方
面已获得了应用,对解决道路交通安全提供了一种新的途径。随着汽车工业的迅
速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几
乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究,许多
国家已经把电子设计比赛作为创新教育的战略性手段。电子设计涉及到多个学科,
机械电子、传感器技术、自动控制技术、人工智能控制、计算机与通信技术等等,
是众多领域的高科技
[2]
。电子设计技术,它是一个国家高科技实例的一个重要标
准,可见其研究意义很大。
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