基于单片机的自主循迹小车设计

 2023-10-13 08:49:51

论文总字数:15127字

摘 要

随着智能大数据时代的发展,智能化的普及已经影响到人们生活的方方面面,智能汽车越来越接近人们的生活。智能汽车具有智能机制,如识别、推理、学习和规划等。本设计是基于STC89C52单片机而制作的自主循迹车。在小车运动过程中,当光电传感器检测到路面的黑色轨迹时,小车内的电压比较器会接收到相应的信号,从而将信号进行转化,进而传输到STC89C52单片机进行处理,这样单片机中的循迹程序就能判断出小车正处在黑色轨迹上,然后控制L298N电机驱动模块使小车前进。自主循迹车是利用传感器、单片机、电机驱动和自动控制技术,实现轨道导航按预定模式自动前进,无需人工管理的高新技术。实验结果表明,小车左右两个直流电机可以被内置的程序分别控制运转,从而实现自动识别路线的功能,能较有效的控制其在直线及曲线上的寻迹行驶。验证了该设计的可行性。

关键字:STC89C52,自主循迹,电机驱动,导航

Abstract: With the development of the era of intelligent big data, the popularity of intelligence has affected all aspects of people"s lives, and smart cars are getting closer and closer to people"s lives. Smart cars have intelligent mechanisms such as identification, reasoning, learning and planning. This design is based on the STC89C52 single-chip self-tracking car. During the movement of the trolley, when the photoelectric sensor detects the black track of the road surface, the voltage comparator in the trolley will receive the corresponding signal, thereby converting the signal and transmitting it to the STC89C52 single-chip microcomputer for processing, so that the tracking in the single-chip microcomputer The program can determine that the car is on the black track, and then control the L298N motor drive module to advance the car. The self-tracking car is a high-tech that uses the sensor, single-chip microcomputer, motor drive and automatic control technology to realize the automatic advancement of the track navigation according to the predetermined mode without manual management. The experimental results show that the two DC motors on the left and right sides of the car can be controlled by the built-in program to realize the function of automatically recognizing the route, which can effectively control the tracing on the straight line and the curve. The feasibility of the design was verified.

Keywords: STC89C52, IntelligentTracking, motor driven, navigation

目 录

1 绪论 3

1.1 研究背景 3

1.2 研究意义 3

1.3 研究现状 4

2 自主循迹小车设计方案 5

2.1 设计任务 5

2.2 设计方案 5

2.3 小车车体总体设计 7

3 硬件电路设计 7

3.1 单片机最小系统 8

3.2 红外对管电路的设计 9

3.3 电机驱动电路的设计 10

3.4 电源模块的设计 11

4 软件设计 12

4.1 系统主流程图 12

4.2 PWM控制 12

4.3 小车工作状态流程图 13

4.4 小车循迹、加速、减速流程图 14

4.5 中断程序流程图 15

5 系统调试与运行 16

5.1 系统调试 16

5.2 实物概述 18

5.3 实物调试 18

结 论 22

参 考 文 献 23

致 谢 24

附录 25

附录一:元件清单 25

附录二:硬件系统电路图 26

附录三:程序 27

绪论

  1. 研究背景

当今,智能车辆和产品已成为自动化运输、智能家居生活等系统的关键设备。各个国家都在努力的设计和研发智能车辆。现在,汽车工业和电子信息产业的结合也显著提高,各类汽车开始顺应社会发展方向,朝着电子、多媒体和智能化方向进行,汽车研究越来越受到关注。全国电子竞赛和省级电子竞技几乎涵盖了智能汽车的每一个问题。目前,国内外许多大学和研究机构在安全监测系统的特殊条件下,正在积极投入人力和财力从而进行对智能车辆的研发,包括研究对其使用远程、无人实现的方法,如机器人、远程监控。无线传输的发展使得测量相对简单,数据处理速度甚至可以很快达到实时处理。

本设计以STC89C52单片机为控制核心,逐步实现小车的导向行走功能。

  1. 研究意义

(1)深化理论知识

由于单片机教学实例数量有限,为了深入理论学习知识,结合理论与实践,让学习者全方位认识单片机,设计SCM智能车是非常有必要的。通过此次课题的研究,学生可以了解项目的设计、制作、调试和顺利完成的过程以及从理论到实践的困难,从而学会运用理论与现实联系,在实践中学习并修正缺陷,同时针对教学中新增的盲点进行补充。

(2)从理论到实际应用

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