基于51单片机的自动往返小车..docx

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1、基于单片机的自动往返小车摘要本设计以一片单片机STC89C52作为核心来控制自动往返小车，加以控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。路面的黑带检测使用反射式红外传感器，通过STC89C52对输入的信号进行处理，以动态显示的形式通过一个四位的数码管显示即时里程，另外一个四位数码管动态显示小车行驶时间。以红外传感器对路面黑线检测用，行驶距离使用霍尔元件进行检测。关键词：光电检测霍尔检测动态显示L298N控制电动机小组成员：李亚昊、陈国翠、成晓斌、丁玉娇黑带检测1.电机驱动调速模块采用L298N

2、来控制电机的正转和反转来实现小车的前进和后退。加上单片机的程序PWM，实现整车的加速与减速，精确小车的速度。2.路面黑带检测模块黑带检测的原理是：红外光线照射到路面并反射，由于黑带和白纸的系数不同，可根据接的红外线的强弱判断是否到达黑带。反射式的红外发射一接收器。由于采用红外管代替普通可见光管，可以降低环境干扰。3.电源选择双电源供电，将电动机驱动电源与单片机以及周边电路电源完全隔离，这样做虽然不如单电源方便灵活，但可以将电动机驱动所造成的干扰彻底消除，提高了系统的稳定性。4.控制单元模块用单片机控制用

3、光电检测不同的信号，并经单片机对其处理，传送给L298信号，使其控制电机的正转和反转，配合PWM程序控制，来实现加速减速和刹车。通过单片机内部定数器/计数器进行定时、计数，在用单片机串行输入/输出口进行显示控制。此方案电路成熟、工作稳定、容易实现控制。1.光电检测部分:我们采用反射式光电检测电路对跑道上的黑线进行检测，并用两个遮光套管套住发光管和接收管以一定的角度紧贴跑道，这样可以消除外界光线的干扰，用LM358电压比较器输出高低电平检测信号。如图所示：+5T750500200+5JC18L9巾LM35

4、8T4■3.13rV31d500*0k2.STC89C52单片机基本系统此系统以89C52为核心，每检测到一个黑带由光电检测部分产生一个的脉冲，使单片机产生一个外部中断1,定义检测黑带数的变量加1,同时车轮每转一圈，霍尔元件输出一个脉冲，是安单片机产生一个外部中断0,定义圈数的变量加1.通过P1.0和P1.1控制L298来控制电机的正转与反转及刹车。当P1.0输出低电平，P1.1输出高电平时，电机正转，相反则电机反转，当P1.0和P1.1都是低电平时，使电动机被短路，提高了刹车效率，基本杜绝了由于制动惯

5、性造成的小车的前冲现象。通过P0口进行两个数码管的位选，P2口进行段码输出，其中一个数码管显示行驶时间，另外一个数码管显示行驶路程。如图所示：2INI89C52ARST10K—JC2110TTnhuoer-44113_14'15Krnm181920■I012PLOPL1PL2Pl.3PL4Pl.5PL6PL7RSTRXDP3.0TTOP3.1NT0P32NT1P33T0P3.4TYP3.5TOP3.6RDP3JATXL2ATXL1VssVccP0.2POJP0.4POdP0,6P0.7EA/VppALE

6、/PROGPSENP2.7P2.6P2dP2.4P2.3P2,2P2.1P2.04L39a38b37C36d35e3」4f33g32h31+52726252423~22~80C52IH30P+5r__匚二■r_I-匸二■-=JLrr1tr47U0RST110K3.L298N电动机驱动模块部分该电路采用电动机驱动芯片L298来控制电动机的正转与反转，加以第二路电机电源保证了电动机启动时有足够的电流。在试验中控制电压为单片机输出的高低电平直接控制。具体电路图连接如下：4.电源部分由于电动机工作电流大，需要选

7、用内阻小，供电电流强，质量轻，可反复使用的经济型电池，我们选用可充电电池组。为使单片机工作稳定，避免电动机开关机和其转动时对其电源的影响，在此用两个电池组和稳压块7805分别为89C52和电动机驱动显示部分分别进行供电。保证小车工作和显示的稳定性。5.软件设计部分单片机控制电路主要由一片STC89C52组成，通过P3口控制小车正转与反转，刹车，加速减速，通过两个四联数码管控制显示时间和里程以及小车行驶的时间。其中P0口进行位选，P2口进行显示段码输出。该系统采用上电复位加上手动复位联合复位系统进行初始化

8、，单片机通过P1.0,P1.1输出脉冲控制电机正转反转以及刹车，当P1.0,P1.1分别输出01是电动机正转，输出10时电动机反转，输出00时电动机两边短路，小车立即刹车。流程图如下：(1)外部中断0车轮美转一次，霍尔元件产生一个脉冲P3.3,通过下降沿触发外部中断0,并且在每进行一次外部中断记录圈数的变量加1.(1)外中断1光电检测每检测到一条黑带就产生一个脉冲输入P3.2口，通过下降沿的方式触发外中断1，每中断一次记录黑带的变量加1，当