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AT89C51单片机自动遥控小车的设计+程序(2)

时间:2020-09-09 20:22来源:毕业论文
这种方案能够实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。本设计采用AT89C51单片机。以AT89C51为控制核心,利用

这种方案能够实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。本设计采用AT89C51单片机。以AT89C51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。AT89C51是一款八位单片机,它的功能受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。

新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构,为系统的扩展与配置打下了良好的基础。 

本设计就采用了比较先进的89C51为控制核心,89C51采用CHOMS工艺,功耗很低。该设计具有很强实际意义,可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其在足球机器人研究方面具有很好的发展前景;在考古方面也有很好的运用。所以本设计与实际相结合,现实意义更强。

2 智能小车总体概况

2.1概况

    智能小车是以AT89C51为核心,经过焊接相关芯片用电路板自制而成,通过I/O口检测信号,输出信号到L293D,从而驱动两个直流电机控制其前进、停止、左转、右转。检测信号则为三组红外发射和接收管。

智能小车的控制器使用AT89C51单片机。程序设计上使用了时钟中断来控制小车行驶的状态检测,软件上设置一个状态寄存器,来记录小车运行的状态,小车的运行为避障碍物状态等。

在避障状态时,控制器检测红外传感器,判断前方是否有障碍物,如果有障碍物则小车进行转向,躲避障碍物。

2.2总体结构图

    单片机为汽车的控制核心,电路由电机驱动模块,声光指示模块,红外线探测模块,方向控制模块,等几部分构成(金属探测、超声波测距及显示模块为发挥部分)系统框图如图所示:

 系统框图

3 系统设计

3.1 系统的原理图

电动小车采用80C51单片机进行智能控制。开始由手动启动小车,并复位;系统自动避障功能是通过超声波传感器正前方检测和红外光电传感器左右侧检测,由单片机控制实现;在电动车进驶过程中,采用双极式H型PWM脉宽调制技术,以提高系统的静动态性能;采用动态共阴显示行驶时间和里程。

系统原理图如图所示: 系统原理图

3.2 路面情况检测方案的选择

    脉冲调制的反射方式红外发射接收器。由于采用该有交流分量的调制信号,则可大幅度减少外界干扰;另外红外发射接受管的最大工作电流取决于平均电流,如果采用占空比小的调制信号,在平均电流不变的情况下,瞬时电流很大(50~100mA),则大大提高了信噪比。并且其反映灵敏,外围电路也很简单。

3.3 电动机的选择

采用的是普通直流电机。普通直流电动机具有优良的调速特性,调速方便、平滑,调整范围广;过载能力更强,可以承受频繁的冲击负载,可以实现频繁的无级快速制动和反转;能够满足各种不同的特殊运行要求。

3.4 电动机驱动方案的选择

如下图所示采用四个大功率晶体管组成H桥电路,四个大功率晶体管分为两组,交替导通和截止,用单片机控制使之工作在开关状态,进而控制电动机的运行。该控制电路由于四个大功率晶体管只工作在饱和与截止状态下,效率非常高,并且大功率晶体管开关的速度很快,稳定性也极强,是一种广泛采用的电路

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