基于89c52的单片机多功能智能小车设计论文_含电路+程序+论文.docVIP

目 录 1 设计任务………………………………………………………………………………3 1.1 要求………………………………………………………………………………3 2 方案比较与选择………………………………………………………………………4 2.1路面检测模块………………………………………………………………………4 2.2 LCD显示模块………………………………………………………………………5 2.3测速模块……………………………………………………………………………5 2.4控速模块……………………………………………………………………………6 2.5模式选择模块………………………………………………………………………7 3 程序框图………………………………………………………………………………7 4 系统的具体设计与实现………………………………………………………………9 4.1路面检测模块………………………………………………………………………9 4.2 LCD显示模块………………………………………………………………………9 4.3测速模块……………………………………………………………………………9 4.4控速模块……………………………………………………………………………9 4.5复位电路模块………………………………………………………………………9 4.6模式选择模块………………………………………………………………………9 5 最小系统图……………………………………………………………………………10 6 最终PCB板图…………………………………………………………………………12 7 系统程序………………………………………………………………………………13 8 致谢……………………………………………………………………………………46 9 参考文献……………………………………………………………………………47 10 附录…………………………………………………………………………………48 1. 设计任务： 设计并制作了一个智能电动车， （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C~D区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s；第二个路程D～E速，通过时间不得于秒自动记录、显示时间行驶距离 （图2） 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时候，小车自动停止，并记录行驶时间，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-Q5MC来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） 2.2 LCD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，使LCD的背光在小车行驶的过程中不亮，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： 采用采用霍尔开关元器件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，综合多方面因素决定选用方案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直流电机。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，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工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