TA的每日心情 | 怒
2019-11-20 15:01 |
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用单片机技术开发智能小车, 通过对路面的检测而实现自动前进、左右转弯、后退+ b1 d# `$ L. I" I# O
等基本功能, 可以方便的应用于路面的安全巡检。小车的硬件主要包括传感器及调理电路、' W6 _7 |! _' q: d. @) z
直流电机及驱动电路、控制器三个部分；软件设计分为三个模块，即数据采集模块、信号/ @0 e8 [& N; k
处理模块、电机控制模块。此设计结构简单，利用定时器中断控制信号采集频率和电机转
" P8 m/ _' U! N# ]4 D; e速。通过调试和运行，实现了预定功能。
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1.1 设计研究的背景" o3 f+ |0 V) _* X: i
随着现代科技的飞速发展，单片机已经在各个领域得到越来越广泛的应用[1] 。单片机
, w. t7 T7 l: A; J& E/ r由于体积小，功耗低两个基本特征，在通讯，家电，工业控制，仪器仪表，汽车等产品中9 w( g% {, @" E+ Q# C' V1 }
都可以看到单片机的身影。单片机技术也随着集成电路技术的进步在近几年飞速的发展，1 @) P. z: \$ a; a* P9 K6 X9 Y/ M
这种发展可以分为两方面：一方面在硬件上单片机内部集成了越来越多的功能部件[2] ，如
" x8 o9 z) e4 zA/D，D/A，PWM，WATCHD，OGLCD驱动，串行口，大容量 FLASH存储器等；另一方面在开发 U: P, p% R: }
手段上从汇编语言向高级C语言过度，计算机仿真调试， IAP，ISP 技术的应用使单片机开
# k5 H# a; n" M) V" r( r) k( H发周期大大的缩短，为各类产品更新，软件的升级提供了可靠的技术保障。在设计单片机" e& o* b/ W/ `1 G
应用系统时，由于历史的原因，目前在国内仍然以8051 系列单片机为主。
3 n$ L0 e1 S; ~ {/ A# J& v作为电子专业的学生，非常有必要通过对实际产品的设计和制作，了解现代IT 产品的' j. Q2 s/ v1 }2 w+ D% ]
开发全流程。全面提高机，电，光，算知识的综合应用能力，掌握从系统级，电路级，到
* F" T# d$ o) ?; ?芯片级各个层次的设计和实现手段。基于上述原因， 我选择此设计课题， 在此设计过程中，
! U* {6 W) M# h将会用到多门学科的理论知识，复习和巩固了以前所学的知识，更重要的是培养了发现问
9 W: a/ a$ ^( U0 F# ?题，分析问题，解决问题的能力，还有锻炼了动手能力，是一次很好的实践，对以后的学4 m$ v8 T7 J1 O7 O' ^6 j
习和工作也会有所帮助。% W+ J% n. L( _+ y$ P( w
1.2 开发的意义 C7 [5 R& s* p) o. Y4 w6 ?- ^
科技的进步带动了产品的智能化，单片机的应用更是加快了发展的步伐，它的应用范
- s: y- v" t7 o- q" q围日益广泛，已远远超出了计算机科学的领域。小到玩具、信用卡，大到航天器、机器人，6 p( U+ T+ X( A% m' }4 A4 C
从实现数据采集、过程控制、模糊控制等智能系统到人类的日常生活[3] ，到处都离不开单
" v# A9 i3 P# x& ?: J# w片机, 此设计正是单片机的一个典型应用。此设计通过实现了小车的无人驾驶，通过对路
' H$ y0 t; J4 e4 m; M, i面的检测，由单片机来判断控制其小车的反应情况，使其变得智能化，实现自动的前进，
; T0 L$ b9 m) ]4 ]3 `* \转弯，停止功能. 此系统还不断的完善后可以应用到道路检测，安全巡逻中，能满足社会3 e2 `) X, H! o2 C l6 R
的需要。4 X" o* K5 g6 c& V/ h
1.3 设计研究的方案
& w2 `* r4 l1 J( W+ v本选题是用单片机技术开发智能小车，通过对路面的检测能实现自动的前进，左右转
2 A0 `, H* q) v! o) G9 i弯，后退等基本功能，能够方便的应用于路面的安全巡检。小车的控制单元主要包括传感2 U, g( |1 w5 J8 O
器及调理电路，直流电机及驱动电路，控制器三个部分。小车的行动离不开传感器通过两
A, _0 k9 j8 a% F/ j/ C u+ c s淮阴师范学院毕业论文
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d5 T5 q& {* G* j0 u. c个红外光电传感器，根据路面的情况分别输出高低信号，由于传感器检测到的信号比较微
/ c3 ?9 m; e( p弱, 通过比较运放将其信号扩大，调理, 使其输出兼容TTL电平，以便与控制器接口。控制
1 Q' Y9 G r3 [6 F5 n) A6 d( y/ y; O系统, 这里采用AT89C52，控制器按一定的时钟周期对光电检测器的输入信号采样检测，根! J: U8 v6 b8 f/ N1 t" b
据光电检测器的状态, 判断小车的动作。4 y" f$ O& T7 K, E Z) F T- Y6 {
2 系统设计方案( d* L) T! M# L. m" q& x" K
2.1 系统设计原理及框图
7 R6 {5 K! ~8 V本系统的功能是机器小车沿地面黑白轨道完成自动寻迹，即实现左转弯，右转弯，前
" u" q$ A) e$ N: Q, F2 ]9 W! z: s/ [5 |进，停止，后退的功能。- c( w2 E, A1 w$ V
工作过程是：二个红外光电传感器探测地面情况，由于轨迹为黑色的，不产生反射，8 G% W N3 a4 O9 I' B1 J
其感应信号表现为低电平，通过比较运放后以高电平的形式输出到控制芯片，相反则为低; M+ ?3 O1 t( Y6 R
电平，通过比较运放将感应信号放大输出，光电检测放大电路将其状态送入控制器
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发表于 2019-11-26 18:58
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