基于单片机的智能小车设计制作与应用.pdf

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1、《自动化与仪器仪表》2016年第1期(总第195期)基于单片机的智能小车设计制作与应用牢杜云，魏雅(陕西工业职业技术学院，陕西成阳712000)摘要：系统以多优点的单片机作为核心控制部件；实现了分别以遥控和按键控制的智能小车系统。能实时测距、避障、循迹并显示距离、报警等。整个系统的电路结构简单，可靠性高。关键词：单片机；遥控；测距；智能避障；循迹中图分类号：TP3—02文献标识码：BDOI编码：lO．14016“cnki．1001—9227．2016．01．067Abstract：Thesystem

2、takesmanyadvantagesofthesinglechipmicrocomputerasthecorecontrolunit，andrealizestheintelligentcarsystemwhichiscontrolledbytheremoteconlmlandthekey．ItcanReaI—timelocation，tracking，obstacleavoidance，anddisplaythedistance，alam．Thecir(：uitstlllctureofthewho

3、lesystemissimpleandthereliabi“tyishigh．Keywords：Singlechipmicroeompute。；Remotecontrol；Location；Intelligentobstacleavoidance；Tracking；0引言2主要模块设计智能小车是人工智能技术发展的产物，是全面模拟人的机器系统。能够识别、学习推理和规划等机制，不但可以在特殊的环境下替代人的工作，也可以作为高科技的电子玩具占据很大的市场。此项目结合高职院校培养技术、技能型人才的培养目标，

4、提高高职院校毕业生综合素质，参考全国电子大赛和省电子大赛每年对智能小车方面不同项目要求，提出了基于单片机的电动智能小车的设计与制作方案。1系统结构框图在设计中采用sTC89c52单片机和传感器以及相应的外围电路控制小车。因小车的功能较复杂，所以通过遥控和按键两部分协调控制小车避障、循迹时的前进、后退、转弯、加减速等。遥控部分以stcl2c5a60s2为主控芯片，NR{24101为发射模块，按键遥感输出信息；主控板通过电机驱动模块，控制电机的前进与后退，来改变小车的运行状态。通过PwM调速控制小车的加

5、速与减速。通过舵机控制小车转弯，通过采集四路循迹和四路壁障信息来显示小车的运行状态，用码盘测速，利用单片机中断采集脉冲数，通过定时器计算车速等完成整个小车的运行{宰制及陆，0、耶示系统结t勾枷：罔㈨同l{ni乐图1系统结构框图收稿日期：t基金项目：陕西省成阳市科技局推广项目(2014KT一25)作者简介：杜云(1964一)，女，陕西人，硕士，副教授，研究方向电气技术。(1)最小系统设计单片机最小系统如图2所示，主要由复位电路和晶振电路构成。复位电路由两个电阻、一个开关、一个电容构成。工作原理：当按下

6、复位按钮的瞬问，Rl、c1电路充电，RsT引脚端出现正脉冲，只要RsT端保持两个时钟周期以上的高电平，就使单片机有效的复位。晶振电路由两个电容、一个晶振构成。工作原理：在引脚xTALl和xTA【2外接12MHz晶体振荡器，就构成了内部振荡电路。xTALl和xTAl2还分别外接了电容C10、c11。两个电容分别起稳定振荡频率、快速起振的作用，电容值选30pF。内部振荡方式所得到的时钟信号比较稳定，直r『】较多F]。』1。一半图2最小系统L2J电源部分设计电源部分如图3所示，直接用7．4V的锂电池供电，

7、一路接入电机驱动芯片7970电源端，给电机供电。电容C9，220uf主要考虑到电机高速运转，和电机正反转时，耗电量比较大，电池电压会抖变，加220uf的电容主要作用是电源滤波，使输出电压更稳定。一路7．4v通过7805转换成5v电压，供舵机供电。其中电容cll、c7、c8主要是续流和滤波。一路7．4v通过7805转换成5v电压供芯片74Is244和主控板供电。电容c12、c3、e4主要是续流和滤波。主控板通过单片机L／O口控制具有隔离作用的三态缓冲器74ls244，由74ls244来控制电机驱动芯片

8、7970，而电机驱动j卷片则直接控制电机的运转状态。·67·图1电源模块图(3)主控摸块改i卜1J操f1二主控模块中，因为控制的信息比较多，所以设置了遥控器的按键控制和摇杆控制两种方式。其中避障和循迹主要采用红外对管传感器模块完成，该传感器模块对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号(一个低电平信