单片机智能小车毕业设计论文Word文档下载推荐.doc
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提交日期:
2017年4月23日答辩日期:
2017年5月13日
金陵科技学院学士学位论文目录
目录
目录 I
摘要 III
Abstract IV
第1章概述 1
1.1选题背景 1
1.2研究意义和发展前景 1
1.3设计概况 2
第2章方案选取与分析 3
2.1主控系统 3
2.2电源模块 3
2.3电机驱动模块 3
2.3.1电机模块选取与分析 3
2.3.2电机驱动模块选取与分析 4
2.4黑线循迹模块 5
2.5超声波避障模块 5
第3章系统硬件电路设计 6
3.1总体设计 6
3.2电源电路设计 6
3.3电机驱动电路设计 7
3.4黑线循迹设计与实现 9
3.5红外避障电路的设计 10
3.6超声波避障的设计 10
3.6.1超声波避障原理 10
3.6.2超声波模块工作原理 11
第4章软件设计 12
4.1软件设计思想 12
4.2黑线循迹程序设计 12
4.3红外避障程序设计 13
4.4超声波避障程序设计 14
第5章系统调试 15
5.1硬件调试 15
5.2软件调试 15
5.3软硬联调 15
5.4成果展示 15
5.4.1实物图 16
5.4.2黑线循迹 17
5.4.3红外避障 17
5.4.4超声波避障 18
5.4.5红外遥控 18
结束语 19
参考文献 20
附录原理图 21
致谢 24
IV
金陵科技学院学士学位论文摘要
基于单片机的多功能智能小车设计
摘要
社会的经济和科技日新月异的发展着,汽车行业也屡创新高,由于汽车数量的增加,拥挤堵车,车辆事故等现象早已屡见不鲜,交通运输方便面临着严峻考验。
为了避障类似情况的发生,设计新型的智能化、安全并高效的汽车控制系统势在必行。
本课题的内容是基于单片机的多功能智能小车设计,由于STC89C52具有良好的易用性,功能比较全面,又相对廉价,所以采用STC89C52这款单片机来作为整个系统的控制核心芯片。
同时还采用L293D作为电机的驱动芯片,以及其他的硬件模块,如HC-SR04超声波探测模块、红外避障模块、电源模块、红外遥控模块等共同构成。
软件上采用简单易懂的C语言编程来完成程序代码的编写,从而达到智能小车黑线循迹、红外避障、红外遥控、超声波避障等功能的实现。
关键字:
智能化;
单片机;
模块;
传感器
金陵科技学院学士学位论文Abstract
SCM-basedmultifunctionalintelligentcardesign
Abstract
Socialeconomyandtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,theautomotiveindustryhashitrecordhighs,duetotheincreaseinthenumberofcars,congestiontrafficjams,vehicleaccidentsandotherphenomenahavelongbeencommon,convenienttransportationisfacingaseveretest.Inordertoavoidsimilarsituations,thedesignofnewintelligent,safeandefficientautomotivecontrolsystemisimperative.
Thecontentofthistopicisbasedonthesingle-chipmulti-functionalintelligentcardesign,becauseSTC89C52hasgoodeaseofuse,thefunctionismorecomprehensive,andrelativelycheap,sotheSTC89C52thismicrocontrollerasthecoreoftheentiresystemcontrolchip.AtthesametimealsouseL293Dasthemotordriverchip,andotherhardwaremodules,suchasHC-SR04ultrasonicdetectionmodule,infraredshieldingmodule,powermodule,infraredremotecontrolmoduletogetherconstitute.SoftwareontheuseofeasytounderstandtheClanguageprogrammingtocompletethepreparationoftheprogramcode,soastoachieveintelligentcarblacklinetracking,infraredobstacleavoidance,infraredremotecontrol,ultrasonicobstacleavoidanceandotherfunctions.
Keywords:
intelligent;
single-chip;
module;
sensor
金陵科技学院学士学位论文第1章概述
第1章概述
1.1选题背景
自从首辆的智能小车出现以后,其发展就迅速地普遍用于侦查、运输、自动化、监测和航空等各个领域。
一方面是因为智能小车那日渐提高的智能水平,而且正在迅速地使人们的生活形式发生改变。
人们从未停止过对自然的认知、探讨和改造,能够让帮助或代替人类劳动的机器创造出来是人类梦寐以求的事情。
另一方面,汽车在人们生活中越来越普遍与常见,发展十分迅速,相关的研究也层出不穷。
不仅如此,在学校学习中智能小车的字眼也不陌生,尤其是电子设计相关的项目中。
大学生们经常会参加一些电子项目的比赛竞赛,往往也会拿到小车类的题目设计,这说明全国各大高校对这类题目的研究亦是十分重视。
本设计即是产生于上述背景之下,设计出来的智能小车可以实现黑线循迹、红外线躲避障碍、红外遥控和超声波避障等功能。
1.2研究意义和发展前景
由于智能化的产生,我们的生活发生了很大改变,它为我们提供了许多便利的同时,也作为今后的一个发展方向。
对于智能而言,就是人们预先把所需的模式设定完成,在指定的环境里不用通过人为的操作和管理即可自动地运作。
它的应用领域非常广,如科学探索、智能家居、工业生产等等领域都可以发现它的影子。
而智能小车就属于智能领域的一个产物,它也可以分类到智能玩具中的一种,因为这类智能玩具的可操作性和互通性比较好,而且还能够根据人们提前设置好的模式自动地去运作,所以深受到用户的喜爱。
另外,智能化还可以被高危搜索、机器领域等许多方面所利用,尤其是在机器人开发上有着良好的发展前景。
自从人类进入了21世纪,由于科技水平的迅速发展以及对生活质量的高要求,人们在汽车相关如舒适度和安全性等等的要求愈发强烈。
各种新兴的先进技术,比如汽车自动驾驶、汽车智能交通和车辆巡航技术等等都被应用和研究,人类对于智能汽车不断地开发和研究着,这类技术也正成为全球汽车研究的热门领域。
因此,智能化的小车的研究很有必要,它的发展对于未来或许有着举足轻重的作用,所以智能化小车在当前有着很重要的研究意义的同时,还具备着广阔的发展前景和无法估量的市场价值。
1.3设计概况
本设计是一种新型的智能小车,它采用了STC89C52RC单片机来进行智能控制。
在功能上其集合了黑线循迹、红外线避障、红外遥控,利用超声波避障等功能于一体。
在实现一些简单的功能的同时,智能小车只是智能车辆的一个雏形,它的拓展空间无比强大,若在其基础上继续发展下去,一些基于智能汽车的高科技功能亦可实现,比如智能小车导盲、智能生产运输、智能测距等等。
其设计的思路比较相似于目前一些高新技术产业中的智能化机器人,对于智能机器人已经不再是罕见的东西了,它渐渐的融入到人们的日常生活之中,并为人类的生活带来便捷。
但是与常见产品相比,智能化小车在某些方面更具有创新和独特性,这点是其他的产品所不足的地方,因此有着不可小觑的发展前景。
超声波传感器是一种新型技术,并且立即被广泛地应用到众多领域之中,其采用了这个技术后可以在工作中不被能见度问题如光照强弱的影响所干扰。
产品整体的灵敏度很高,而且需要的能耗比较低,可以在较为复杂的环境里将误差降到最低而完成工作。
小车的生产成本很低,对环境没有污染,而且使用的寿命长,安全性能好,十分符合在当今时代对智能产品所规定的各项指标。
24
金陵科技学院学士学位论文第2章方案选取与分析
第2章方案选取与分析
2.1主控系统
单片机的性能很强,资源也很多,价格相比更为实惠,而且还有着强大的控制功能,基于以上种种特点,由STC89C52单片机来作为本次设计最重要的一环,使其控制整个小车从而来实现预定的性能指标。
STC89C52单片机是一种增强型的51单片机,具有超低功耗的特点,与普通的51系列单片机相比,它的抗干扰能力更强,运算的速度也更快,同时还能够支持ISP在线编程,片上集成了512字节的随机存取数据存储器,而且片内还含有32个I/O口,以及8k字节空间的闪速只读存储器,定时计数器共有三个。
它的指令系统能够完全兼容一般的51系列单片机指令系统,这大大减小了系统软件方面设计的难度系数,而且其物美价廉,电路设计也比较容易。
在后续的实验中了解到,STC89C52十分符合对系统的要求,无论是精确度还是运算速度都符合。
2.2电源模块
稳压电源作为单片机控制系统中必不可少的组成部分,不仅仅给系统提供了多路电源电压,更是在系统的技术指标和抗干扰性能方面起到了举足轻重的作用。
近年来,高效率的开关电源正在逐渐取代传统线性稳压电源的地位,尤其是单片机开关电源被迅速而广泛的应用,使其为设计出节能、环保、高效率的新型电源提供了良好的条件。
本机采用2节3.6V可充电锂电池组,可充电电池组
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