1.谁有基于C51单片机的智能循迹小车的毕业设计论文啊
摘 要 80C51 单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用 80C51 单片机来实现长春工业大学的毕业设计,该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的,采用 80C51 单片机为控制核心,利用超声波传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,快慢速行驶,以及自动停车,并可以自动记录时间、里程和速度,自动寻迹和寻光功能。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。
采用的技术主要有: (1)通过编程来控制小车的速度; (2)传感器的有效应用; (3)新型显示芯片的采用。关键词 :80C51 单片机;光电检测器;PWM 调速;电动小车。
ABSTRACT 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using andmulti-function suffer large users. This article introduces the CCUTgraduation design with the 80C51 single chip computer. This designcombines with scientific research object. This system regards the request ofthe topic adopting 80C51 for controlling core super sonic sensor for testthe hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It alsocan record the time distance and the speed or searching light and markautomatically the electric circuit construction of whole system is simple thefunction is dependable. Experiment test result satisfy the request this textemphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: 1 Reduce the speed by program the engine; 2 Efficient application of the sensor 3 The adoption of the new display chip.Key words:80C51 single chip computer light electricitydetector PWM speed adjustingElectricity motive small car. 目 录1 绪 论。
.. 4 1.1 本课题研究的背景和意义。
4 1.2 智能循迹小车设计原理。
. 52 方案设计与论证。
. 5 2.1 直流调速系统。
.. 5 2.2 检测系统。
. 63 智能寻迹小车模块设计。
.. 10 3.1 总体方案。
.. 10 3.2 传感检测单元。
11 3.2.1 小车循迹原理 。
.. 11 3.2.2 传感器的选择及检测电路设计 。
. 11 3.2.3 传感器的安装 。
.. 12 3.3 软件控制单元。
13 3.3.1 单片机选型及程序流程 。
. 13 3.3.2 车速的控制 。
13 3.3.3 电机驱动单元 。
.. 14 3.3.4 蜂鸣器电路设计 。
. 15 3.3.5 稳压电源设计 。
.. 154 系统功能测试。
15 4.1 测试仪器及设备 。
.. 16 4.2 功能测试 。
.. 165 结束语。
17致 谢。
. 18参考文献。
19附 录。
. 20 1 相关芯片介绍。
20 1.1 单片机概述 。
20 1.2 LM339 芯片介绍。
.. 24 1.3 L298N 芯片介绍 。
.. 27 1.4 7805 芯片介绍。
28 2 小车控制程序源代码(C) 。
. 30 1 绪 论 1.1 本课题研究的背景和意义 随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目。
2.自动寻迹智能公交车的论文
基于单片机的公交车自动报站器———计数功能的应用摘要:对车轮轴的转角的脉冲进行计数,将计数值与预置值对比,即可确定报站时刻,达到准确自动的目的。
以AT89C51为CPU在中断处理程序中对外来脉冲计数,结合语音芯片ISD4004输出语音。关键词: 距离控制 计数 C51 ISD4004 编程0 引言目前公交报站有三种方式,一种是利用GPS全球卫星定位系统的公交车报站系统,目前美国部分城市投入使用,国内也有此类产品的研制开发,其功能强大,系统稳定,但其投资昂贵,尤其是一些中小城市无法承受。
目前我国部分城市采用手动电子报站和人工报站的方式,而它们都离不开司务人员,加大司乘人员的工作强度。手动电子报站一般由司机或者乘务员控制,经常出现错报,误报的情况,基于上述情况的不足,结合公交车辆的使用特点及实际营运环境,研制开发了市内公交智能报站系统。
技术关键是对车轮转轴的转角的脉冲进行计数,将计数值与预置值对比,即可确定报站时刻,达到准确自动的目的。以AT89C51为CPU在中断处理程序中对外来脉冲计数,利用ISD4004输出语音。
一 组成原理系统由脉冲检测、脉冲计数、比较判断、控制信号、语音芯片、输出显示等组成。1.1 脉冲检测 该系统关键是对转轴所转过的圈数进行计数,考虑到车辆将在复杂的 环境中运行,故采用可靠的霍尔元件DN6848作为信号的采集装置,再经光电耦合器4N25输入给单片机。
1.2 脉冲计数 光电耦合器的信号进入C51后,采用中断方式对脉冲计数。外部晶振12MHz。
1.3 在比较判断程序中将计数值于预置值进行比较,当数值到时就输出信号控制语言芯片进行报站。1.4 控制按键 用于手动控制、手动调整、预置值的输入等1.5 语言芯片 由专用语音芯片ISD4004组成,可擦写,便于在不同公交线上使用。
1.6 复位控制 安装在车门上的微动开关在到站后给C51一个信号,使其自动开始下一段的计数。1.7 输出显示 由两位七段数码管组成,由C51采用动态扫描方式显示。
1.8预置存储 采用两种方式存储,一种是在烧写器上将数据写入,另一种是在车上,单片机处于输入状态,车辆行驶一遍,将站与站之间的脉冲数写入片内。二 硬件设计系统电路图如下:2.1 C51通过P0.0到P0.3与外部的语言芯片ISD4004进行连接。
其中ISD4004为PDIP封装,引脚功能为:片选(SS): 此端为低,即向该ISD4000芯片发送指令,两条指令之间为高电平;串行输入(MOSI): 此端为串行输入端,主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到本端,供ISD输入;串行时钟(SCLK): ISD的时钟输入端,由主控制器产生,用于同步MOSI和MISO的数据转输。数据在SCLK上升沿锁存到ISD,在下降沿移出ISD;中断(INT): 漏极开路输出,ISD在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时,本端变低并保持。
中断状态在下一个SPI周期开始时清除。语音由AUDOUT输出给功放,放大后输出。
2.2 P1.0到1.4组成按键组,完成前后选择、状态选择、手动控制。并预留P1.4到P1.7做为功能扩展口。
2.3 霍尔采集的信号经光耦4N25进入P3.2。此脚为外部中断O的输入脚,一旦有脉冲进入就会触发单片机中断,调用处理程序。
2.4 安装在车门上的微动开关在到站后给C51一个信号,使其自动开始下一段的计数。2.5 P2.0到P2.6直接驱动数码管,P3.6 P3.7为片选端,采用动态扫描方式输出到站情况。
2.6 ISD4004的供电电压为3V,还需要一个电压变换电路,在此不给出。报站器还有其他功能如乘员话筒,报警提示等由于本文只简述计数功能的核心,便不再累述。
三 软件设计采用C语言开发,包括初始化、中断处理、自动运行、手动运行、读写EEPROM、以及主程序模块。在XAC环境下进行开发,并仿真,最好即可上车调试使用。
四 调试与应用系统完成后就可以上机调试,使用时可用配套的烧写器将站与站之间的距离写入单片机内,如果不知道距离可以在机上采用手动方式输入,使装置处于输入状态,出站时按下录入键,到站时按下确定键,就可以将站与站之间对应的数据写入单片机。使用中如果出现粗报,采用手动调整即可。
五 结束语该方式应用89C51单片机的高速计数器端口进行脉冲计数,以距离来控制报站时刻,首次实现了模糊控制,改变现有设备的不足。做到简单实用自动化程度高。
传感器在公交车上的应用极大的提高了设备功能。
3.基于单片机的智能循迹小车引言怎么写
不知道 但我又例子/*******************************************//利用51定时器产生PWM波来调节电机速度//速度变化范围从0-100可调//使用三路做寻迹使用,哪一路检测在黑线哪一路为//高电平//没检测到黑线表示有反射 对应输出低电平信号*********************************************/#include
4.谁有单片机的小车论文
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作 论文摘要:本文介绍一款红外线遥控小车,以AT89S51单片机为核心控制器,用L289驱动直流电机工作,控制小车的运行。
本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。本系统采用模块化设计,软件用C语言编写。
论文关键字:AT89C51单片机 直流电机 红外线遥控 循迹 L298 一、设计任务和要求 以AT98C51单片机为核心,制作一款红外遥控小车,小车具有自动驾驶,手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时,前进过程中可以避障。
手动驾驶时,遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。
二、系统组成及工作原理 本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。
软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。AT89S51单片机查询红外信号并解码,查询各个检测部分输入的信号,并进行相应处理,包括电机的正反转,判断是否遇到障碍物,判断是否小车其那金中有出轨等。
系统结构框图如图1所示。 图1 系统结构框图 三、主要硬件电路 1、遥控发射器电路 该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221,如图2所示。
HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。图2中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。
HT6221的编码规则是:当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,如果这个按键按下且延迟大约108ms,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9~18ms),8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码 (9~18ms)组成,如果按键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。按照上图的接法,K1~K8的数据码分别为:0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。
图2 遥控发射器电路原理图 2、红外线接收模块 该模块使用一体化红外接收头1838,其电路如图3所示。瓷片电容104为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.2口相连。
有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。 图3 红外接收原理图 3、电机驱动模块 该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转,以及改变电机的转速,其电路如图4所示。
L298 芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。其中SENSEA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚,不用时可以直接接地。
VCC,VS是接电源引脚,电压范围分别是4.5~7V、2.5~46V,设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源,VS端独立接9V电源。ENA,ENB为使能端,低电平禁止输出。
IN1,IN2,IN3,IN4为数据输入引脚,OUT1,OUT2,OUT3,OUT4为数据输出引脚。D1~D8是保护二极管(IN5819),用于释放掉电机停车时产生的反响尖峰电势,否则会击坏L298。
4、障碍物检测和寻迹模块 障碍物检测和轨迹检测原理是相同的。从经济的角度考虑,该模块选用了反射式光耦,其电路如图5所示。
反射式光耦由一个红外发射管和一个光敏三极管组成。LM324是电压比较器,当3脚的电平大于2脚时,输出端1脚输出高电平,反之输出低电平。
高低电平的值取决于LM324的2脚电平,调整电位器R23使LM324的2脚电压为3V。 避障电路安装在小车的头部的左右两边,分别用于检测左右障碍物。
工作过程是:当无障碍物时,不反射红外线,光敏三极管截止,LM324的3脚在R16的上拉作用下为高电平(5V),大于2脚电压(3V),输出高电平;当遇到障碍物时,反射红外线,光敏三极管导通,比较器3脚接地,小于2脚电压(3V),输出低电平。单片机根据电平的变化判断有无障碍物,当左边遇到障碍物时小车右转,当右边遇到障碍物时小车左转。
循迹电路安装在小车的底部的左右两边,循迹是通过辨别黑白色来行走。工作过程是:红外发射管发出红外光,当遇到黑色,不反射红外光,比较器输出为高电平;当遇到白线,红个光反射回来,比较器输出为低电平。
当左边检测到白色时小车右转,当右边检测到白色时小车左转,当两边检测到的都是黑色时小车前进,当两边检测到的都是白色时小车停止。 图5 障碍物检测、轨迹检测原理图 四、软件设计 本系统的软件用C语言编写,分为主程序,外部中断解码子程序、自动驾驶子程序、手动驾驶子程序、障碍物检测子程序、轨迹检测子程序、定时器1中断调速子程序等。
主程序完成系统硬件的初始化、子程序调用等功能。主程序、解码子程序如图6、图7所示。
图6 主程序流程 图7 解码程序流程图 结束语: 经实践表明,本文所设计的红外线遥控小车运行稳定、遥控灵敏、占用系统硬件资源少。且在不改变硬件电路,仅通过软件编程小车就可以实现障碍物检测、报警等功能。
参考文献: [1] 陈权昌,李兴富.单片机原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社,2007 [2] 吴金戌,沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002 [3] 侯玉宝,陈忠平,李。
5.毕业设计:智能电动小车系统设计
这是竞赛及实验用小车。主要包括:小车底盘、视觉反馈系统(既CCD图像传感器或者光电传感器)、车体控制系统(主要是速度与转向控制,由MCU控制,输入量为经处理的视觉信号,输出为电机、舵机的控制信号)、人机交互系统。
主要技术现状:
(1)导航定位技术,内容主要包括:车辆位姿确定、环境地图获取以及导航算法等。
(2)感知技术,就是用传感器信息来描述现实世界的特征。它包括了传感器技术、感知系统架构、传感器信息处理、环境地图(world map)建模等内容。感知系统是为实现车辆自主行驶服务的。导航方法不同,感知系统任务也会有所不同。感知系统的任务一般包括:道路跟随、路标侦察及识别、避障、轨迹侦察及跟踪等。
机器视觉是AGV常用感知技术之一。它的优点在于具有很高的空间和灰度分辨率,探测范围广、精度高、能够获取场景中绝大部分信息:缺点是难以从背景中分离出要探测的目标,图像处理计算量很大,导致系统的实时性下降。机器人视觉研究已经取得巨大进展,但仍然有很多问题有待解决。例如对路面阴影、障碍物材质、各种下沉地形的识别等。
由上可知:单种感知技术总有各种各样的缺点,实际应用中一般采用多传感器融合技术。
(3)路径规划的任务是按照某一性能指标搜索⋯条从起始状态到目标状态的最优或近似最优或无碰路径。路径规划的输入为实时的环境信息。一般分为全局路径规划和局部路径规划。
(4)移动机器人控制体系结构是指实施控制的策略与方法。功能式结构、行为式结构以及混合式结构。
功能式结构的优点是系统构造层次清晰、模块功能易执行,并且较易实现高层次的智能行为。缺点是在系统的每一控制行为都必须经过感知——建模——规划——执行等各模块,延时长,实时性差:各功能模块之间的串行连接使得系统的可靠性变差,任何一个模块工作的失败都会造成整个系统的瘫痪。
行为式控制结构的优点在于采用了并行结构,易满足系统实时性要求。它的难点在于要求合理全面地划分系统行为。同时,系统的传感器信息必须充分全面地支持各种行为的动作映射。它的缺点是系统模块间连接松散,难以产生比较复杂的智能行为。
这些是我以前做的一个报告里的内容,应该能让你对小车有个大致的了解。你的小车要求比较简单,没有要你创新的地方,只要去万方或者别的什么地方下几篇论文自己好好研究下仿造篇论文出来就行了,本科毕业设计一般是不需要实物的,糊弄下老师就行……
还有,C51一般不能够胜任小车的要求,最好是ARM7/9,或其他高性能单片机