基于单片机的多功能智能小车设计论文(电路 程序 论文).doc

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1、基于单片机的多功能智能小车设计论文（电路程序论文）本文由花舞m贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。摘（关键词：智能车AT89S52单片机耍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，不需耍人为的管理，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

2、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实时显示小车彳亍驶的时间，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时间。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。10录1设计任务……31.1耍求……32方案比较与选择42.1路而检测模块42.2LCD显示模块52.3测速模块…52.4控速模块・・・62.5模式选择模块73程序框图……74系统的具体设计与实现94.1路面检测模块94

3、.2LCD显示模块94.3测速模块…94.4控速模块…94.5复位电路模块94.6模式选择模块95最小系统图…106最终PCB板图127系统程序138致谢469参考文献…4710附录4821.设计任务：设计并制作了一个智能电动车，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I（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）。在第一个路程旷C区（3〜6米）以低速行驶，通过吋间不低于10s；笫二个路程C-D区（2米）以高速行驶，通过〜吋间不得多于4秒;第三个路程D〜E区（3~6米）以低速行驶，通过时间不低于

4、10so（2）小车能自动记录、显示行驶时间、行驶距离以及行驶速度，还能记录每段所走的时间，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:（图2）3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时间的吋候，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：（图3）2.1路面检测模块：采用铁片感应器TL-

5、Q5MC來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：（图4）42.2LCD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，LCD的背光在小车行驶的过程中不亮，使因为我们不必看其显示；在其它我们需要看显示的内容的时候LCD背光亮。2.3测速模块：2.3.1方案1：采用釆用霍尔开关元器件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

6、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，综合多方而因素决定选用方案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宜流电机。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

7、，特别是低速大转距运行时，通过电阻R的电流大，发热厉害，损耗大，对于小车的长时间运行不利。2.4.2方案2：采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整•此5方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢，易损坏，寿命较短,可靠性不高。2.4.3方案3：采用由双极性管组成的H桥电路。用单片机控制晶体管使之T作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下,效率非常高；H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也很高，是…种广泛釆用的调速技术。综合3种方案的优缺点

8、，决定选择方案3,其电路原理图如（图6）所示：（图6）2.5模式选择模块：模式选