单片机小车避障毕业设计.docVIP

微机原理与接口技术专用周报告 (小车避障) 系 部： 电 气 信 息 工 程 系 班 级： 通 信 技 术 11—1 指导老师： 姓 名： 姓 名： 摘要 本次设计的是小车避障，使小车能够较顺利的利用传感器检测障碍物穿越迷宫。小车利用一块单片机（P89V51RD2X）作为小车的检测及控制核心和PWM技术动态控制电动机转速。小车主要由传感器检测、硬件执行和CPU三部分组成。本次设计我们选用的是红外线传感器来指引小车前进，用直流电机控制小车的运行，采用PWM实现精确调速。小车主要实现自动避障功能，感知到障碍物并自动躲避，选择正确的行进路线。 关键字：小车 避障 迷宫 传感器 目 录 第1章 课题介绍 1 1.1 课题要求 1 1.1.1 小车避障 1 1.2 小车线路分析 1 1.2.1 小车线路图 1 1.2.2 小车运行线路分析 2 1.3 红外线检测值 2 第2章 硬件电路 3 2.1 单片机P89V51RD2X 3 2.1.1 硬件电路图 3 2.1.2 硬件电路功能 3 2.2传感器 4 2.2.1 红外模块电路 4 2.2.2传感器功能、数目及状态设定 4 2.3 小车电源 5 2.3.1电源电路图 5 2.3.2 电源功能 5 2.4 小车驱动 6 2.4.1 驱动电路图 6 2.4.2 驱动电路分析 6 第3章 软件电路 7 3.1 小车流程图 7 3.1.1主程序流程图 7 3.1.2 子程序流程图 8 3.2 PWM初始化及PWM调速原理 10 第4章 程序清单 11 第5章 总结 14 附录 15 第1章 课题介绍 1.1 课题要求 这次单片机专用周主要是锻炼和提高我们的单片机应用能力和实际课题的设计能力，想要很好的完成此次实训的课题，就要求我们能够熟练的掌握单片机硬件和软件电路的基本设计方法和简单应用程序的编写和调试。 1.1.1 小车避障 小车按照编定的程序能较好地检测到障碍物并完成方向转变沿正确路线运行，且在运行过程中无沿原路线返回的现象。 1.2 小车线路分析 1.2.1 小车线路图 图1—1 1.2.2 小车运行线路分析 1.迷宫中出现有“T”字路口，所在编程时我们设定小车只有前方检测到障碍时，小车左转； 2.小车行进道路的宽度会影响传感器的选择，所以要调整好小车上传感器的接收距离； 3.小车过弯时离挡板两边的宽度会影响小车是否能正常前进，此处我们把中间传感器接收距离灵敏度调低点，使小车前进上点再进行转变，这样小车便不会轻易碰到挡板了。 1.3 红外线检测值 左边（02H） 前面（01H） 右边（00H） 20H 有无障碍物 小车运动状态 小车显示数据 0 0 0 00H 无 前进 0 0 0 1 01H 只有右侧有 左转 3 0 1 0 02H 只有前面有 左转（原地打转，快速） 2 0 1 1 03H 前面和右边有 左转 5 1 0 0 04H 只有左边有 前进 1 1 0 1 05H 左边和右边都有 前进 6 1 1 0 06H 左边和前边有 右转 4 1 1 1 07H 左、前、右都有 右转（原地打转，快速） 7 图1—2 第2章 硬件电路 2.1 单片机P89V51RD2X 2.1.1 硬件电路图 图2—1 2.1.2 硬件电路功能 P89V51RD2X是Philips公司生产的一款80C51微控制器内部集成64 KB Flash程序存储器和1 KB RAM数据存储器，具有自调试(SoftICE)、在系统编程(ISP)和在应用编程(IAP)功能，这些功能都是在RS-232标准串口下实现。采用P89V51RD2单片机，可以通过UART标准界面在KeilμVision编程环境下用KeilMonitor-51 Driver直接连接系统硬件来调试程序。完成调试后，在FlashMagic工具软件下进行编程。P89V51RD2的典型特性是它的X2方式选项。利用该特性，设计者可使应用程序以传统的80C51时钟频率（每个机器周期包含12个时钟）或X2 方式（每个机器周期包含6个时钟）的时钟频率运行，选择X2方式可在相同时钟频率下获得2倍的吞吐量。从该特性获益的另一种方法是将时钟频率减半来保持特性不变，这 样可以极大地降低EMI。Flash程序存储器支持并行和串行在系统编程（ISP），ISP允许在软件控制下对成品中的器件进行重复编程。应用固件的 产生/更新能力实现了ISP的大范围应用。 5V的工作电压，操作频率为0～40MHz。 其最大特点是内部嵌入了仿真模块，可以在不用仿真器的情况下进行程序调试。小车是执行机