电子科技大学AT89C52红外传感器智能小车毕业设计

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1、杭州电子科技大学继 续 教 育 学 院毕业设计（论文）题 目 学习类别 年 级 专 业 班 级 （函授站）学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 杭州电子科技大学继续教育学院毕业设计（论文）摘 要本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。信号检测模块采用红外光对管，用以对黑线行检测。主控电路采用STC89C52 单片机为控制芯片。电机驱动模块采用L293D电机驱动芯片，单片控制与传统分立元件电路相比，使整个系统有很好的稳定性。信号检测模块将采集到的路况信号传入 STC89C52 单片机，经单片机处理过后对 L293D发出指令尽心相应的调整。小车速度由单片机输出的 PWM 波控

2、制。控制电动小车的速度及转向，从而实现自动循迹的功能。 关键词: AT89C52 红外传感器 智能小车 L293D 蜂鸣器 ABSTRACTAbstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Conte

3、nts Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract

4、 Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents A Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents Abstract Contents

5、Abstract. Keywords: Microcontroller; USB; Development; LED 目 录1. 引言12. 结 论211. 引言二十一世纪，随着计算机技术和科学技术的不断进步，机器人技术进入了一个新的阶段，智能小车就是典型的代表。 智能小车作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。智能小车能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车，远程传输图像等功能。智能循迹小车是高度自动化和高智能化的，可根据各种生产要求而灵活改变行驶路径，而

6、且改变运行路径的费用非常低廉。智能小车一般配有装卸机构，可与其它物流设备自动接口，实现货物装卸与搬运的全自动化。此外，智能小车依靠蓄电池提供动力，节能环保。 智能小车的种种优点，显示着它必将成为21世纪的一种高效，节能，多领域，多功能的现代化必需品。在科学技术进步的同时，智能小车也会不断地更新换代，以适应时代发展的要求。并且在人们的生产生活中发挥出更大的作用！242 第一章 智能循迹小车概述12 智能循迹小车，简称AGV，是二十世纪五十年代研发出来的新型智能搬运机器人。智能循迹小车是指装备如电磁，光学或其他自动导引装置，可以沿设定的引导路径行驶，安全的运输车。工业应用中采用充电蓄电池为主要的动

7、力来源，可通过电脑程序控制其运动轨迹以及其它动作，也可把电磁轨道黏贴在地板上来确定其行进路线，无人搬运车通过电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作，并将货物自动从起始点送到目的地。1.1 循迹小车的发展历程回顾随着社会进步，科技发展。人们希望发明一种工具代替人从事一些工作，于是就有了机器人这门学科。第一台机器人诞生于1959年，经过50多年的发展，机器人技术已发展成一门深层次，多领域的学科。循迹小车也随之经历了三代的发展。 第一代循迹小车是可编程的示教再现型，不装载任何传感器，只是采用简单的开关控制，通过编程来设置循迹小车的路径与运动参数，在工作过程中，不能根据环境的变化而改变自身的运动轨迹。支持

8、离线编程的第二代循迹小车具有一定感知和适应环境的能力，这类循迹小车装有简单的传感器，可以感觉到自身的的运动位置，速度等其他物理量，电路是一个闭环反馈的控制系统，能适应一定的外部环境变化。第三代循迹小车完全智能化，目前在研究和发展阶段，以多种外部传感器构成感官系统，通过采集外部的环境信息，精确地描述外部环境的变化。能独立完成任务，其自身有独立的知识库，多信息处理系统，在结构化或半结构化的工作环境中，根据环境变化作出决策，有一定的适应，自学和组织能力。方便更多的研究。1.2 智能循迹方式分类(1)电磁感应式电磁感应式引导在地面上，沿预定路径埋电线，当高频电流通过导线，电线周围产生电磁场流动，小车上

9、两个对称的电磁感应传感器收到的电磁信号差异可以反映偏离路径程度。小车自动化控制系统，基于这种偏差值，以控制车辆的转向，连续的动态的闭环控制设置能够保证小车对设定路径的稳定自动跟踪。(2)激光式安装有可旋转的激光扫描器的小车，可安装在墙壁或有高反射激光定位标志的支柱上或者路径上运行，小车依靠激光扫描器发射激光束，然后接收由四周定位标志反射回的激光束，通过车载计算机，计算出当前车辆的位置和运动方向，与内置的数字地图和校准位置相比实现自动处理。(3)视觉式视觉引导式小车是的迅速发展和比较成熟的小车，这种小车配备CCD摄像机，传感器和车载电脑，在车载计算机中设置有小车欲行驶路径周围环境图像数库。在小车

10、的行驶过程中，相机得到的图像与图像数据库进行比较，以确定当前位置和车辆周围的图像信息并对驾驶下一步作出决定。这种智能小车并不需要设置任何的人工物理路径，所以在理论上具有灵活性，在计算机图像采集，存储和处理技术飞速发展的今天，这种类型的小车实用性越来越强。此外，还有铁磁陀螺惯性引导式小车、光学引导式小车等多种形式的小车。1.3 智能循迹小车的应用智能循迹小车发展历史及主要应用场所如下：(1)仓储业1954年，来自美国南卡罗来纳州的Mercury Motor Freight公司成为第一批把AGV小车的应用到仓库的使用者，来实现出入库货物的自动处理。至今世界上有超过2100个厂家把大约2万台大型或小

11、型的AGV小车应用到自己的仓库中。中国的海尔集团在2000年把9台AGV小车投产到了自己的仓库区，形成一个灵活的AGV自动数据库处理系统，轻松地完成了每天至少33500的储存和装卸货物的任务。(2)制造业 智能小车快速，精确，灵活的完成材料运送。多台智能小车组成的物流运输处理系统，较人工搬运系统来说更灵活，运输路线可以根据生产过程及时调整，使一条生产线，生产十几个产品，大大提高了生产的灵活性，企业的竞争力。(3)邮局、图书馆、港口码头和机场在邮局，图书馆，码头和机场候机楼等人口密集的公众场所，存在着大量的物品的运送工作，充满不定性和动态性强的特点，搬运过程往往单一。智能小车有着可并行工作、自动

12、化、智能化和处理灵活的特点，很好的满足了这些场合的运输要求。(4)烟草、医药、化工、食品对于处理一些需要在清洁、安全、无排放污染等其他特殊环境要求的产品生产如烟草、制药、食品、化工等产品时更加需要小车的应用。在全国许多卷烟企业，如青岛颐中集团、玉溪红塔集团、红河卷烟厂、淮阴卷烟厂，应用激光引导式小车完成托盘货物的搬运工作。(5)危险场所和特种行业在军事方面，以智能小车为基础有着自动驾驶和检测功能的设备，可用于战场侦察和扫雷。在钢铁厂智能小车负责炉料运输，大大降低了工人们的劳动强度。在核电厂的核储存地点使用智能小车，以避免辐射的危险。智能小车可在黑暗环境中，准确、可靠的运输物料。3 第二章 智能

13、循迹小车总体设计方案42.1 整体设计方案本系统采用简单明了的设计方案。通过高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成的传感器循迹模块判断黑线路经，然后由STC89C52通过IO口控制L293D驱动模块改变两个直流电机的工作状态，最后实现小车循迹。2.1.1 系统设计步骤(1)根据设计要求，确定控制方案。(2)利用Protel 设计合理的硬件原理图。(3)画出程序流程图，使用C语言进行编程，运用keil进行调试。(4)将各元件焊接在PCB板上。(5)编写程序，并将程序烧录到单片机内。(6)进行调试以实现控制功能。2.1.2 系统基本组成智能循迹小车主要由STC89C52单片机电路、红外传

14、感器模块、L293D驱动模块、直流电机、小车底板、电源模块等组成。 H桥驱动模块直流电机红外传感器模块电源模块单片机电路路 径小车 图2-1智能循迹小车控制系统结构框图(1)单片机电路：采用STC89C52芯片作为控制单元。STC89C52单片机具有低成本、高性能、抗干扰能力强、超低功耗、低电磁干扰，并且与传统的8051单片机程序兼容，无需改变硬件，支持在系统编程技术。使用ISP可不用编程器直接在PCB板上烧录程序，修改、调速都很方便。(2)红外传感器模块：采用5MM红外对光管作为循迹传感器，调制信号带有交流分量，可减少外界的大量干扰。信号采集部分就相当于智能循迹小车的眼睛，由它完成黑线识别并

15、生产高、低平信号传送到控制单元，然后单片机生成指令来控制驱动模块来控制两个直流电机的工作状态，来完成自动循迹。(3)L293D驱动模块：采用L293D作为电机驱动芯片。L293D具有高电压、大电流、响应频率高的全桥驱动芯片，一片 L293D可以分别控制两个直流电机，并且带有控制使能端。该电机驱动芯片驱动能力强、操作方便，稳定性好，性能优良。L293D的使能端可以外接电平控制，也可以利用单片机进行软件控制，满足各种复杂电路的需要。另外，L293D的驱动功率较大，能够根据输入电压的大小输出不同的电压和功率，解决了负载能力不够的问题。(4)直流电机：采用双直流电动机。直流电动机的控制方法比异步电动机

16、简单，只需给电机两条控制线加上适当的电压就能使电机旋转，在正常工作电压范围，电压越高直流电机转速越高。直流电动机调速方法分为两种：一种是直接调整电压，另一种通过PWM调速。PWM调速就是使加在直流电机两端的电压波形为矩形波，改变矩形波的占空比就能实现电压的改变，从而实现电机转速的改变。(5)电源模块：由两节3.7V锂电池串联作为电源。通过7805稳压芯片稳压，通过0.1uF和470F电容进行滤波。2.2 整体控制方案确定图2-2为循迹小车的系统控制框图。黑色引导线是小车跟踪的目标，检测系统检测车的相对路径，然后将此信息输入到单片机，单片机处理此信息后，将控制命令输出到驱动模块，以控制小车的直流

17、电机，保证小车快速平稳地沿预先设定好的路线行驶。图2-2智能小车系统控制框图采用两节3.7V锂电池串联作为主电源。STC89C52单片机作为主控制器。因为小车电机内部装有减速齿轮组，所以不需考虑调速功能，采用电机驱动芯片L293D控制直流电机，而不使用步进电机。L293D是利用TTL电平进行控制，通过改变芯片控制端的输入电平，即可以对电机进行正转、反转和停止操作，亦能满足直流减速电机的要求，用该芯片作为电机驱动具有的操作方便、稳定性好等优点。用光敏电阻组成光敏探测器。光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。这样单

18、片机和循迹传感器组成了一个带有反馈信号的系统。3 第三章 系统的硬件设计53.1 单片机电路的设计一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路；二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、A/D、D/A转换器等。3.1.1 单片机的功能特性描述单片机又称单片微控制器,它不是某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就是一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜。单片机内部有

19、和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有存储器件。单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。本课题选择了STC89C52单片机。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，是带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器。一个芯片上拥有8位CPU，并且在系统可编程Flash。STC89C52提供给众多嵌入式控制应用系统高灵活、超有效

20、的解决方案。 STC89C52有以下标准功能:8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，两个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。此外，空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。表3-1 STC89C52单片机和AT89S52单片机的对比STC89C52单片机AT89S52单片机序存储空间8K字节8K字节数据存储空间512字节256字节EEPROM存储空间内带4K字节无是否可以直接使用串

21、口下载可以不可以3.1.2 晶振电路在STC89S52单片机上内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。在1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。从XTAL1接入，如图3-1所示。由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有要求。本设计选用的是12MHZ无源晶振、2个22pF电容，使得一个机器周期是1s。晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号，而两个电容则是起到并联谐振的作用，如果没电容，

22、振荡电路会因为没有回路而停振，电路不能正常工作。图3-1单片机晶振电路图 3.1.3 复位电路复位电路的作用是在上电或复位过程中，控制CPU的复位状态：这段时间内让CPU保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止CPU发出错误的指令、执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。施密特触发电路是一种波形整形电路，当任何波形的信号进入电路时，输出在正、负饱和之间跳动，产生方波或脉波输出。不同于比较器，施密特触发电路有两个临界电压且形成一个滞后区，可以防止在滞后范围内之噪声干扰电路的正常工作。如遥控接收线路，传感器输入电路都会用

23、到它整形。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。本设计采用的电容值为10F的电容和电阻采用1.5K和200的电阻。如图3-2所示上电后，由于电容充电，使RST持续一段高电平时间。当单片机已在运行之中时，按下复位键也能使RST持续一段时间的高电平，从而实现上电且开关复位的操作 图3-2 单片机复位电路图3.1.4 蜂鸣器介绍蜂鸣器的分类 蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器。蜂鸣器的电路图形符号 蜂鸣器在电路中用字母“H” 或“HA”表示。蜂鸣器的结构原理：压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要

24、由多谐振荡器 、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。 多谐振荡器由晶体管 或集成电路构成。当接通电源后（ 1.515V 直流工作电压） , 多谐振荡器起振 , 输出1.52.5kHZ 的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。 压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。 在陶瓷片的两面镀上银电极， 经极化和老化处理后， 再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。 2电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、 电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。 接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期

25、性地振动发声。蜂鸣器如图3-3所示 图3-3 蜂鸣器3.2 红外传感器模块循迹光电传感器原理，利用黑线对红外线不同的反射能力通过光敏二极管接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。光电传感器实现循迹的基本电路如图3-4所示。图3-4 循迹传感器模块电路图3.3 电机驱动电路3.3.1 L293D介绍配备UNITRODE L293和L293D产品来自德州仪器;电源电压范围：4.5 V至36 V;单独的输入逻辑电源；内部ESD保护；热关断；高噪声抗扰度输入的；通标L293和L293D SGS的功能替代；输出电流1 A每通道（600毫安L293D

26、）；峰值输出电流每通道2 A（1.2 L293D）；输出钳位二极管的感性瞬态抑制（L293D）。芯片管脚结构图3-5图3-5芯片管脚结构描述：L293和L293D四倍高电流H桥驱动程序。 L293是提供双向驱动电流高达1 A，电压是从4.5 V至36 V的；L293D提供双向驱动电流高达600毫安，电压是从4.5 V至36 V的。两个设备是专为驱动等感性负载继电器，电磁阀，直流双极步进和马达，也可以给其他高电流/高电压提供电源负载。兼容所有的TTL输入。每个输出都是推拉式驱动电路，与达林顿三极管和伪达林源。启用1,2 EN驱动器和3,4 EN驱动器。当使能输入为高电平时，相关联的驱动器被启用和

27、他们的输出处于活动状态，并在其输入端的同相。当使能输入为低，这些驱动器被禁用其输出关闭，在高阻抗状态。【PS：1,2EN为1和2的使能端（高电平使能）；3,4EN同理】用适当的数据输入端，每对驱动程序的形式一个完整的H桥可逆驱动器适用于电磁阀或电机应用。L293，外部输出为高速钳位二极管，应使用电感的瞬态抑制。VCC1和VCC2分开，提供逻辑输入，以尽量减少设备功耗。L293和 L293D的工作温度是从0C至70C。图3-6芯片内部结构图表3-2真值表输入输出YAENHHH LHLXLZ 在热关断模式下，输出的是高阻态，而不管输入电平。 图3-7原理图输入和输出(L293D)在工作中自由空气的

28、温度范围内绝对最大额定值（除非另有说明）电源电压VCC1（见注1），36 V输出电源电压VCC2，36V输入电压VI，V7 输出电压范围VO，3 V至+3 V峰值输出电流，IO（非重复性的，T5毫秒）L293：2 A峰值输出电流，IO（非重复性的，T100毫秒）L293D：1.2连续输出电流，IO：L2931连续输出电流，IO：L293D600毫安连续总功耗（或低于）25C自由空气的温度（见注2和3）2075毫瓦连续总功耗在80C外壳温度（见注3）5000毫瓦最高结温TJ 150C焊接温度1,6 mm（1/16英寸）的情况下，10秒260C存储温度范围，TSTG-65C至150C 当超过“绝对

29、最大额定值”时，可能会造成设备永久性损坏。这些压力额定值只，该设备的功能操作在这些或任何其他条件超出“推荐工作条件下表示”不暗示。曝光绝对最大额定条件下长时间可能会影响器件的可靠性。注：1.所有电压值与网络的接地端子。2.对于上述25C自由空气的温度，减免率16.6毫瓦/C线性3.对于上述25C外壳温度，减免率71.4毫瓦/C线性的变化，可在个别的移动设备的电气特性和热电阻，内置的热过载保护被激活功率水平略高于或低于额定耗散。表3-3工作条件最小值最大值单位VIH 电源电压VCC14.57VVCC2VCC136VIL 高电平输入电压VCC12.3VCC1VVCC12.37VTA低电平输出电压-

30、0.31.5V温度070C 代数公约，其中最小正（最负）指定的最低，用于本数据表的逻辑电平。3.3.2电机驱动模块电路图图3-8电机驱动模块3.3.3 小车运动逻辑表3-4 小车运动逻辑使能端A使能端B左电机右电机左电机运行状态右电机运行状态小车运行状态IN1IN2IN3IN4111010正转正转前行111001正转反转右转111011正转停止以右电机为中心原地右转110110反转正转左转110101反转反转后退111110停止正转以左电机为中心原地左转电机控制逻辑如下：以电机A为例，当使能端EN A为高电平时，如果输入引脚IN1为低电平而输入引脚IN2为高电平，电机A反转；如果输入引脚IN1

31、为高电平而输入引脚IN2为低电平，电机A正转。6 第四章 系统的软件设计74.1编程方式选用及程序模块设计在程序设计过程中C语言编程设计思想被称为模块化程序设计思想。有的时候为了有效地完成任务，把所要完成的任务分割成若干个相互独立但相互又仍然有所联系的模块，这些模块使得任务变得相对简单，对外的数据交换相对简单、容易编写、容易检测，容易阅读和维护。 本设计采用C语言来编译程序。模块化结构程序的设计，可以使系统软件便于调试与优化，也使其他人更好地理解和阅读系统的程序设计。因此，软件的设计上，运用了模块化程序的结构对软件进行设计，使得程序变得更加直观易懂。程序的主要模块有：主程序、小车驱动程序。4.

32、2 软件编译器选择 Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。Keil 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势结合上述优点，本次设计选用keil进行编程。4.3keil软件操作流程打开Keil软件后，出现如图4-1所示界面。图4-1 Keil 软件主界面点击Projec

33、t-New Project。可以新建一个工程，如图4-2所示。 图4-2 Keil软件新建工程界面点击会出现的对话框中选择工程存在路径（如图4-3所示），单击“保存”后，出现界面。在此界面上选择电路板上所用的单片机型号（如图4-4所示），单击“确定”。 图4-3 保存路径界面 图4-4 选择电路板上所用的单片机型号界面设置完成后，软件会提示是否将8051上电初始化程序添加入工程。这个一般选“否”。这样就建立好了一个空的51工程（如图4-5所示）。图4-5空的51工程 点击File-New，便建立了一个空的文本框（如图4-6所示）。图4-6 建立空文本框界面到现在为止，就可以开始在里面输入代码了

34、。保存时注意：如果是用C语言写的程序，则将文本保存成*.c（如图4-7所示）。图4-7 保存文本改写界面将写完的程序添加到工程里面，如图4-8所示，在左边Project Workspace里的Source Group 1上右击，选择Add Files to Group Source Group 1。在打开的对话框中，选择刚存的文件路径和对应的扩展名。此时，程序就添加进了这个工程。图4-8 添加工程界面下一步，就开始编译刚输入进去的代码。接着，Keil会打出下面的提示：0 Error(s), 0 Warning(s).建立工程的时候，默认是不生成HEX文件的，得在编译做如下设置：在Project

35、 Workspace里Target 1上右击，选择“Options for Target Target 1”。出现如图4-9所示对话框，选择“Output”按图示，将箭头所指的多选框勾上，点“确定”。现在再点击重新编译，就会在工程所在文件夹里生成HEX文件。 图4-9 生成HEX文件界面 软件设计系统主程序流程图如图4-10所示。图4-10系统主程序流程图主程序清单如下：/按下K4按键，1秒左右启电小车/按下复位健可以停止小车#include/包含51单片机头文件，内部寄存器定义#include/智能小车驱动IO口定义void main(void)/主函数unsigned char i;P1=

36、0X00; /关电机 B:for(i=0;i50;i+) /判断K4是否按下 delay(1);/1ms内判断50次，如果有一次被判断到K4没按下，便重新检测if(P3_7!=0)/当K4按下时，启动小车前进goto B; /跳转到标号B，重新检测 BUZZ=0;/50次检测K4确认是按下之后，蜂鸣器发出“滴”声响，然后启动小车。delay(50); BUZZ=1;/响50ms后关闭蜂鸣器TMOD=0X01; TH0= 0XFc; /1ms定时 TL0= 0X18; TR0= 1; ET0= 1; EA = 1; /开总中断while(1)/无限循环 /有信号为0 没有信号为1 if(Left

37、_1_led=0&Right_1_led=0) run(); /调用前进函数 else if(Left_1_led=1&Right_1_led=0)/左边检测到黑线 leftrun();/调用小车左转函数 if(Right_1_led=1&Left_1_led=0)/右边检测到黑线 rightrun();/调用小车右转函数 if(Right_1_led=1&Left_1_led=1) BUZZ=0;delay(50);BUZZ=1;run(); 第五章 系统的总体调试5.1 硬件的测试按照之前设计好的智能循迹小车原理图，详细计算系统中各个元件的参数，选择相应器件，制作实际电路板。然后选取万用表

38、的200欧姆档来测试电路板。用红、黑表笔来测试电路板上每条走线，如果测量的电阻值非常小时，证明走线没有断开，当其电阻值很大时，证明该条走线断了，应该重新制作走线，使电路板在电气上得到正确地连接。1晶振电路的测试在单片机正常运行的必要条件是单片机系统的时钟稳定正常。实际中，因为各种原因导致系统时钟不正常而出现系统无法正常运行的情况时有，因此系统时钟是否振是通电检查的首要环节。在系统通电的状况下，用万用表的直流电压档(20V)，分别测量XTAL1和XTAL2引脚的电压，看是否正常，在调试过程中，测得电压XTAL1引脚应为2.05V,XTAT2应为2.15V。2复位电路的测试复位不正常也会导致系统不

39、能工作。如果复位引脚始终为高电平，系统将始终处于复位状态；如果始终为低电平，不能产生复位所需的高电平信号脉冲，则系统也可能无法正常工作。单片机正常工作时，RST复位引脚为0V，按下复位按键，复位引脚为高电平5V左右。5.2 系统的软件调试在软件调试中，使用Microcontroller ISP Software及其配套的单片机对程序进行烧录。软件调试的流程是这样的：先分别对主要的功能程序模块进行模拟仿真调试；然后再将各程序模块组织起来进行统调12。软件的烧录：第一步：安装并运行Microcontroller ISP Software软件；第二步：点击Options栏的select device

40、选项；这时出现一个对话窗口，按图选择后，点击OK按键，如出现所示窗口，则说明电脑与开发板没连接好或单片机没插好等，需重装检查硬件连接，如果没有出现则说明初始化成功。第三步：点击File栏的Load Buffer选项打开已经编译好的HEX文件。点击载入，出现对话框点确定，再点击图“A”字图标，出现对话框后，按软件默认选项，点击“OK”“OK”“OK”烧录完成；否则重新检查硬件连接后再重新烧录。通过软件检查出程序中出现了许多的问题。经过多次的模块子程序的修改，一步一步的完善程序，来解决出现的问题。在软件的调试过程中主要遇到的问题如下：1 在测试中遇到小车遇到黑线电机不动.解决：首先使用试测仪对电路

41、进行测试,观察是否存在漏焊、虚焊、或电子元件损坏。2输入程序后，小车循迹不灵敏，还有就是当拐弯度数过大，小车速度过快的时候，小车偶尔偏离轨道。解决：首先通过调节传感器上的可调电阻，适当的增大或减小电阻可改变灵敏度。可以解决循迹不迅速的问题。2. 结 论这次自行组装的智能循迹小车，通过多次试验和调试得到以下成果：1.在多次调试以后小车可以实现按照预定轨道在无外部环境影响或改变时，小车将一直沿着黑色标记线运动。2.小车车头位置的两个红外传感器非常合理在很多种情况下试验基本都可以完成预定的目标3.小车有多硬件接口和软件子程序接口，方便以后的扩展和进一步的开发。小车还有一些可以提升的功能：红外遥控，蓝

42、牙遥控，避障控制，环境信息采集。致 谢 在论文完成之际，谨向杨亦红老师致以最诚挚的感谢。本文的研究工作从始至终都得到了刘老师的热心指导和关心。从杨老师的身上，我不但学到了老师在课上传授的专业知识，而且也学到了怎样自学，更学到了许多做人的道理。感谢杨老师的指导，是他耐心的讲解，让我明白了制作毕业论文的思路和方法，在最后还给我提出了许多宝贵的建议让我毕业设计的整个过程少走了很多弯路，让我的论文得以顺利完成。感谢石晓萍，在我做毕业设计的过程当中为我提供了一些理论基础和技术支持，并且我设计提出一些修改建议，谢谢！感谢家人，他们的支持和理解，让我能够安心完成毕业设计，是我最坚强的后盾。最后感谢在百忙之中

43、抽出时间评阅论文的各位老师和学者。由于知识水平有限，错误在所难免，恳请各位老师批评指正。谢谢大家！参考文献1刘燕,刘志. 基于单片机控制的自主寻迹电动小车的设计J. 自动化与仪器仪表,2007,03. 2廖天发,曹建忠,陈永源. 基于AT89S52单片机的简易智能小车的设计J. 科技资讯,2006,21. 3刘远明,李道霖,韩绪鹏. 感应式循迹小车的设计与实现J. 电子设计工程,2011,10. 4周淑娟. 基于单片机智能寻迹小车的设计方案J. 工业技术与职业教育,2011,02. 5朱小燕. 浅谈智能控制小车的设计J. 机电信息,2011,18. 6李穹,阮大伟,胡婵,张清勇. 基于单片机的

44、太阳能光电导航搬运车J. 可编程控制器与工厂自动化,2011,08. 7朱晓波,岳大军,张广志. 基于多传感器智能小车的设计与研究J. 山西电子技术,2011,05. 8赵新颖,罗坤. 基于80C51控制的智能电动小车系统的设计与实现J. 微型机与应用,2011,22. 9叶伟慧. 80C51单片机智能小车设计分析J. 计算机光盘软件与应用,2012,07. 10薛红,尹廷辉,苏勇,倪雪. 循迹智能小车的系统设计J. 军事通信技术,2012,03. 11卢威. 智能小车避障系统的设计与实现D.南昌大学,2012,06. 12杨代强. 基于单片机的智能玩具电动车的设计与实现D.电子科技大学,20

45、12,06. 13陆毅. 基于单片机控制的智能电动小车设计J. 湖南工程学院学报(自然科学版),2009,02. 14单以才,陈丹,李奇林,秦剑华. 基于红外传感器的自主循迹小车控制算法设计与实现J. 伺服控制,2010,04. 15张家田,董秀莲. 单片机控制系统的设计与调试方法J. 现代电子技术,2002,09. 16张黄鹏. 智能循迹小车的研究J. 科技致富向导,2011,32. 17高宏洋. 单片机控制在智能小车中的应用J. 网友世界,2012,09.杭州电子科技大学继续教育学院毕业设计（论文）考核表指导教师对毕业设计（实习）及论文的评语：指导教师 （签名） 年 月 日建议成绩毕业设计成果验收意见（无实物成果要求，不填此栏）：验收小组负责人 （签名） 年 月 日建议成绩毕业设计（论文）答辩评语：答辩小组负责人 （签名） 年 月 日成 绩