基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告

基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告本人保證自寫(xiě)文檔，文檔不足之處請(qǐng)諒解目錄設(shè)計(jì)的目的------------------1設(shè)計(jì)的模塊------------------1程序的流程------------------6元器件清單------------------8成品的制作------------------8注意事項(xiàng)--------------------9基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。設(shè)計(jì)的總結(jié)------------------9基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第1頁(yè)。設(shè)計(jì)的目的智能遙控車(chē)地目的主要突出在智能與遙控上，遙控意思明顯就是通過(guò)某種控制手段使得小車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)由控制者控制前進(jìn)后退等操作；智能可以體現(xiàn)為功能上的智能化。本作的目的是實(shí)現(xiàn)控制小車(chē)移動(dòng)時(shí)對(duì)前方所存在的威脅進(jìn)行報(bào)警提醒。設(shè)計(jì)的模塊此次設(shè)計(jì)的硬件電路模塊大致為五大類(lèi)，分別是51單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、電源模塊、電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波報(bào)警系統(tǒng)模塊、無(wú)線控制發(fā)射接收模塊。基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。下圖為硬件電路框圖：基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第2頁(yè)。單片機(jī)最小系統(tǒng)基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)?；?51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第3頁(yè)。此模塊式是本設(shè)計(jì)的控制核心模塊，單片機(jī)最小系統(tǒng)由三部分組成：STC89C52芯片部分、復(fù)位部分（由按鍵開(kāi)關(guān)、極性電容、10K電阻組成）、晶振部分（由12M石英晶振、兩個(gè)30PF的瓷片電容組成）。主要起程序的輸入與控制、程序的復(fù)位、時(shí)間頻率控制的作用。無(wú)線控制模塊基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。本設(shè)計(jì)的無(wú)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(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)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(huì)連續(xù)發(fā)射?；?51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第4頁(yè)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。本設(shè)計(jì)是采用了L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來(lái)驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)工作；L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點(diǎn)是：工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作有一個(gè)邏輯電源輸入端，使部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路?；?51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第5頁(yè)。超聲波測(cè)距報(bào)警模塊超聲波是一種頻率比較高的聲音,指向性強(qiáng).超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。由此可見(jiàn)，超聲波測(cè)距原理與雷達(dá)原理是一樣的。本設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距模塊是專(zhuān)為智能小車(chē)設(shè)計(jì)的，適合小圍,小空間,封閉空間的場(chǎng)合。電源模塊基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。本設(shè)計(jì)的電源供給需要三組電源，無(wú)線遙控需要一組5V左右的電源供給；小車(chē)分兩組供電，一為單片機(jī)供電所需5V電源（與無(wú)線遙控器的電源值一致），二為L(zhǎng)298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊供電所需9V電源。單片機(jī)有正負(fù)極排針，左負(fù)右正，單片機(jī)供電線在小車(chē)后方紅線，接右邊排針接通5V電源；9V供電開(kāi)關(guān)在小車(chē)左邊下板?；?51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第6頁(yè)。程序的流程上圖為單片機(jī)程序的流程圖PWM電機(jī)脈沖程序：PWM脈沖程序是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作的程序，PWM程序的編寫(xiě)方式有多種，主要有以定時(shí)器控制時(shí)間的方式和以占空比產(chǎn)生頻率的方式，因?yàn)槭褂枚〞r(shí)器的方式不利于后續(xù)發(fā)展，故而使用占空比的方式來(lái)編寫(xiě)PWM程序；以下是部分PWM程序控制電機(jī)的示例： IN1=1; IN2=0; for(i=0;i<200;i++)//PWM程序 { delay(10); IN1=~IN1;基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。 }基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第7頁(yè)。超聲波測(cè)距距離計(jì)算程序：超聲波測(cè)距模塊只是起到超聲波的發(fā)射與接收，對(duì)于反射信號(hào)的距離并不能檢測(cè)，這時(shí)就需要給系統(tǒng)設(shè)定一個(gè)計(jì)算距離的時(shí)間值；下面的程序就是為了用來(lái)計(jì)算距離而設(shè)定的程序：voidConut(void){ time=TH0*256+TL0; //讀出T0的計(jì)時(shí)數(shù)值 TH0=0; TL0=0; //清空計(jì)時(shí)器 S=(time*1.7)/100;//算出來(lái)是CM if(Mode==0) //非設(shè)置狀態(tài)時(shí) { if((S>=700)||flag==1)//超出測(cè)量圍顯示“-” { Feng=0; //蜂鳴器報(bào)警 flag=0; disbuff[0]=10; //“-” disbuff[1]=10; //“-” disbuff[2]=10; //“-” } else { //距離小于報(bào)警距 if(S<=BJS) { Feng=0; //報(bào)警 } else//大于 { Feng=1; //關(guān)閉報(bào)警 } disbuff[0]=S%1000/100; //將距離數(shù)據(jù)拆成單個(gè)位賦值 disbuff[1]=S%1000%100/10; disbuff[2]=S%1000%10%10; } }基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。 else基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第8頁(yè)。 { 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(cè)距模塊1普通電機(jī)240P底座1PT2262無(wú)線發(fā)射模塊1車(chē)輪430P瓷片電容2PT2272無(wú)線接收模塊1排針、杜邦線若干10U/25V電解電容1L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊1合適萬(wàn)用板310K電阻1單刀雙擲開(kāi)關(guān)1電源電池盒31K電阻1減速電機(jī)25號(hào)電池129012三極管1按鍵開(kāi)關(guān)5蜂鳴器1成品的制作本作大部分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(jī)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(chē)分為上下板拼接，為了節(jié)省制作成本，小車(chē)的下板為本人以萬(wàn)用板為基礎(chǔ)，使車(chē)輪連接的電動(dòng)機(jī)與萬(wàn)用板連接固定組成小車(chē)底盤(pán)，這樣既不影響電路又能節(jié)省成本，上下板的電路通過(guò)杜邦線完美連接，中間空出的空間恰好用來(lái)放置電池?；?51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。下圖為小車(chē)制作完成的成品圖：基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第9頁(yè)。注意事項(xiàng)無(wú)線控制的發(fā)射接收模塊供電電源值應(yīng)一致或偏差極小，否則解碼失敗。無(wú)線控制的圍與環(huán)境因素相關(guān)。無(wú)線控制模塊供電不足時(shí)，解碼信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)，小車(chē)運(yùn)行出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。超聲波測(cè)距報(bào)警模塊電源供給不足時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)異常，蜂鳴器停止工作。超聲波測(cè)距報(bào)警模塊與無(wú)線控制模塊供電不足時(shí)，受程序影響，小車(chē)運(yùn)行前進(jìn)方式時(shí)大機(jī)率出現(xiàn)失控現(xiàn)象。設(shè)計(jì)的總結(jié)基于-51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。本次設(shè)計(jì)的最大難點(diǎn)在于程序的融合，因?yàn)楸咀髌凡捎昧硕鄠€(gè)模塊連接而成，而各個(gè)模塊都具有自己的運(yùn)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(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的接線方式，因?yàn)殡姍C(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是單獨(dú)的供電模塊，在制作初期由于接線的失誤，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)的多個(gè)錯(cuò)誤的產(chǎn)生?；?51單片機(jī)的智能化小車(chē)設(shè)計(jì)報(bào)告全文共11頁(yè)，當(dāng)前為第10頁(yè)。附錄：參考文獻(xiàn)[1]胡漢才．單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].:清華大學(xué)，2012.[2]郭天祥.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程.:電子工業(yè)，2009.