基于51單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì)報(bào)告

..本人保證自寫文檔，文檔缺乏之處請諒解目錄設(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考前須知--------------------9設(shè)計(jì)的總結(jié)------------------9設(shè)計(jì)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(jìn)后退等操作；智能可以表達(dá)為功能上的智能化。本作的目的是實(shí)現(xiàn)控制小車移動(dòng)時(shí)對前方所存在的威脅進(jìn)展報(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，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、無線控制發(fā)射接收模塊。下列圖為硬件電路框圖：單片機(jī)最小系統(tǒng)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)由三局部組成：STC89C52芯片局部、復(fù)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(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。無線控制模塊本設(shè)計(jì)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(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)過兩次比擬核對后，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。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊本設(shè)計(jì)是采用了L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊來驅(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制止器件工作有一個(gè)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(yīng)給控制電路。超聲波測距報(bào)警模塊超聲波是一種頻率比擬高的聲音,指向性強(qiáng).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(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，超聲波測距原理與雷達(dá)原理是一樣的。本設(shè)計(jì)的超聲波測距模塊是專為智能小車設(shè)計(jì)的，適合小圍,小空間,封閉空間的場合。電源模塊本設(shè)計(jì)的電源供應(yīng)需要三組電源，無線遙控需要一組5V左右的電源供應(yīng)；小車分兩組供電，一為單片機(jī)供電所需5V電源〔與無線遙控器的電源值一致〕，二為L298N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(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)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(jī)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(jì)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(hào)的距離并不能檢測，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;//算出來是CM if(Mode==0) //非設(shè)置狀態(tài)時(shí) {if((S>=700)||flag==1)//超出測量圍顯示"-〞 { 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; } } 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(jī)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(shè)干10U/25V電解電容1L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(jī)25號(hào)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(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(dòng)機(jī)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(yīng)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(shí)，解碼信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)，小車運(yùn)行出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。超聲波測距報(bào)警模塊電源供應(yīng)缺乏時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)異常，蜂鳴器停頓工作。超聲波測距報(bào)警模塊與無線控制模塊供電缺乏時(shí)，受程序影響，小車運(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)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。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]