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(关键词:智能车 AT89S52 单片机 金属感应器 霍尔元件 1602LCD).docx
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(关键词:智能车 AT89S52 单片机 金属感应器 霍尔元件 1602LCD).docx
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(关键词:智能车 AT89S52 单片机 金属感应器 霍尔元件 1602LCD)
智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个环 境
里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。智能电动车就是 其中
的一个体现。本次设计的简易智能电动车,采用AT89S52单片机作为小车的检测和 控制核
心;采用金属感应器TL-Q5MC来检测路上感应到的铁片,从而把反馈到的信号送 单片机,
使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶,并且单片 机选择的工
作模式不同也可控制小车顺着S形铁片行驶;采用霍尔元件A44E检测小车 行驶速度;采用
1602LCD实时显示小车行驶的时间,小车停止行驶后,轮流显示小车行 驶时间、行驶距离、
平均速度以及各速度区行驶的吋间。本设计结构简单,较容易实现, 但具有高度的智能化、
人性化,一定程度体现了智能。
1设计任务 ...............................................................3
1. 1要求 ...............................................................3
2方案比较与选择 .........................................................4
2.1路面检测模块 .........................................................4
2.2 LCD显示模块 ..........................................5
2. 3测速模块.............................................................5
2. 4控速模块 .............................................................6
2. 5模式选择模块 .........................................................7
3程序框图 ...............................................................7
4系统的具体设计与实现 ...................................................9
4. 1路面检测模块 .........................................................9
4. 2 LCD显示模块 ......................................................9
4. 3测速模块 .............................................................9
4. 4控速模块 .............................................................9
4. 5复位电路模块 .........................................................9
4・6 模式选择模块 ......................................................9
5最小系统图 .............................................................10
6最终PCB板图 ...........................................................12
7系统程序 ...............................................................13
8致谢 ...................................................................46
9参考文献 .............................................................47
10附录 .................................................................48
1 •设计任务:
设计并制作了-•个智能电动车,其行驶路线满足所需的要求。
1.1要求:
1.1.1基本要求:
(1)分区控制:
如(图1)所示:
(图1)
车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)。在第一个路程C〜D区(3〜6
米)以低速行驶,通过时间不低于10s;第二个路程D-E区(2米)以高速行驶,通过 时间
不得多于4秒;第三个路程E〜F区(3〜6米)以低速行驶,通过时间不低于10s。
(2)小车能自动记录、显示行驶吋间、行驶距离以及行驶速度,还能记录每段所走 的
吋间,从而判断是否符合课程设计要求。(记录显示装置要求安装在车上)。
1. 1. 2发挥部分:
S型控制:如(图2)所示:
A
■
■
R
■■■■-•.....
♦
u
起点
级
占
(图2)
车辆沿着S形铁片行驶,自动转弯,自动寻找正确方向和铁片。当离开S型铁片跑 道或
者感应不到铁片一段吋间的时候,小车自动停止,并记录行驶吋间,路程,平均速 度并通
过LCD显示出来。
2. 方案比较与选择:
根据设计任务要求,并且根据我们自己的需要而附加的功能,该电路的总体框图可 分
为几个基本的模块,框图如(图3)所示:
2.1路面检测模块:
采用铁片感应器TL-Q5MC来检测路面上的铁片从而给单片机中断脉冲。原理图接线
如(图4)所示:
brown
接Xcc
black
TL-Q5MC ------------
接地
(图4)
blue
2.2 LCD显示模块:
采用1602LCD,由单片机的总线模式连接。为节约电源电量并且不影响LCD的功能,
LCD的背光用单片机进行控制,使LCD的背光在小车行驶的过程中不亮,因为我们不必看
其显示;在其它我们需要看显示的内容的吋候LCD背光亮。
2. 3测速模块:
2. 3. 1 方案 1:
采用采用霍尔开关元器件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲,达到测 量
速度的作用。霍尔元件具有体积小,频率响应宽度大,动态特性好,对外围电路要求 简单,
使用寿命长,价格低廉等特点,电源要求不高,安装也较为方便。霍尔开关只对 一定强度的
磁场起作用,抗干扰能力强,因此可以在车轮上安装小磁铁,而将霍尔器件 安装在固定轴上,
通过对脉冲的计数进行车速测量。
2. 3.2 方案 2:
采用红外传感器进行测速。但无论是反射式红外传感器还是对射式红外传感器,他们对都 对外
围环境要求较高,易受外部环境的影响,稳定性不高,且价格较为昂贵。
通过对方案1、方案2的比较其优缺点,综合多方面因索决定选用方案1,其原理图接线如(图 5 )
所示:
(图5)
2.4控速模块:
2.4. 1 方案 1:
使用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原 理简
单,成本低,加速能力强,但功率损耗大,特别是低速大转距运行吋,通过电阻R 的电流大,
发热厉害,损耗大,对于小车的长吋间运行不利。
2.4.2 方案 2:
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ohmygodvv
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