单片机无线遥控小车毕业设计(论文)Word文档格式.doc

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第一章绪论 1

1.1前言 1

1.2单片机背景知识 1

1.3研究的主要内容 2

第二章系统主要模块介绍 3

2.1系统总体设计 3

2.2主控模块及其原理分析 3

2.2.1单片机介绍 4

2.2.2晶振电路 6

2.2.3复位电路 7

2.3无线遥控 8

2.3.1无线遥控简介 8

2.3.2红外线遥控的工作原理 9

2.4传感器电路设计 11

2.4.1传感器的选择 12

2.4.2传感器原理 13

2.4.3寻迹小车的寻迹原理 14

2.5电机驱动模块 15

2.5.1如何转动电机 15

2.5.2电机驱动模块 16

2.6电源管理模块 18

第三章系统软件设计 19

3.1循迹流程图 19

3.2小车控制算法 20

3.2.1方案选择 20

3.2.1最少拍控制算法介绍 21

3.3开发环境 22

3.3.1keilC51介绍 22

3.3.2用keil软件编写软件 22

3.3.3烧录软件 28

3.3.4程序中的I/O口分配 29

第四章焊接与调试 31

第五章结论 33

参考文献 34

附录一（程序） 35

附录二（实物图） 50

致谢 51

金陵科技学院学士学位论文摘要

基于单片机的无线遥控小车控制系统设计

摘要

本毕业设计是以AT89C51单片机为控制核心的智能小车系统。

AT89C51单片机是一款八位的单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评，因此普及率很高，各种软硬件的资料也很齐全。

用这个单片机控制电机很方便，只要加上一片L9110电机驱动芯片，然后控制的程序编写正确就可以了。

而检测模块采用了AT89S51与红外发射接收探头传感器相结合的方法，利用不同颜色反射回来的红外线多少的不同来控制小车前进的方向，发射探头传感器根据跑道颜色的不同检测到不同的信号，经过单片机处理就可以输出控制电机的信号,从而实现小车自动循迹。

关键词：

单片机；

红外接收发射探头；

循迹；

智能小车

金陵科技学院学士学位论文Abstract

Designofwirelessremotecontrolcarsystembasedonsinglechipmicrocomputer

Abstract

ThisgraduationdesignisthesmartcarcontrolsystembasedonAT89C51singlechipmicrocomputer.AT89C51microprocessorisaeightbitmicrocontroller,itseaseofuseandmulti-functionsufferlargeusers,sothepopularityrateisveryhigh,avarietyofhardwareandsoftwareofthedataisalsoverycomplete.Themicrocomputercontrolofmotorisveryconvenient,justaddaL9110steppermotordriverchips,andthencontroltheprogramcorrectlyonit.ThedetectionmoduleusesthemethodofAT89S51andinfraredemissionreceivingprobesensorcombination,usedifferentcolorinfraredreflectionofhowmuchdifferenttocontrolthecardirection,transmittingprobesensortodifferentsignalsaccordingtodifferentdetectingrunwaycolor,youcancontroltheelectriccarwithautomatictracking.

Keywords:

Single-chip；

Infrareddetectorreceivinglaunch；

Tracing；

Smartcars

金陵科技学院学士学位论文第一章绪论

第一章绪论

1.1前言

汽车产业的大力发展，使关于汽车的研究也就越来越多。

全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也很重视该题目的研究。

可见其研究意义很大。

本设计就是在这样的背景下提出的。

本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。

设计的智能电动小车具有自动寻迹、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。

根据题目的要求，确定如下方案：

在玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、红外线传感器，实现对电动车位置和运行状况的实时测量，单片机对接收到的的数据进行处理，然后再输出控制信号实现对电动车的智能控制。

这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。

本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。

以80C51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，快慢速行驶，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。

80C51是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

它是第三代单片机的代表。

1.2单片机背景知识

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，单片机常用英文单词的字母缩写MCU（MicrocontrollerUnit）来表示单片机。

单片机不是实现某一个逻辑功能的芯片，而是把一个完整的计算机系统经过技术加工集成到一个芯片上。

单片机由运算器、控制器、存储器、I/O接口等构成，其实就是一个微型的计算机系统（一般称为最小系统），跟计算机（指的是台式机或者笔记本电脑）相比，单片机没有外围设备。

总的来说：

一块集成芯片就组成了一台计算机。

单片机比起计算机有体积小、质量轻、价格便宜等很多优点，单片机最早是被用在工业控制领域，它的这些优点为我们学习、应用和开发提供了许多便利条件。

同时，学习单片机是了解计算机组成原理与结构的最佳选择。

由于计算机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有中央处理器（CPU）的专用处理器芯片发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统变得更小，从而容易嵌入一些对体积要求比较严格的设备中。

INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时的单片机都是8位或4位的。

其中最成功的是INTEL的8051，此后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。

因为简单可靠且性能不错获得了一致好评。

尽管2000年以后ARM已经发展出了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在，基于8051的单片机还在广泛的使用。

在很多方面单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。

事实上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。

在我们日常生活中用的电子产品中，几乎每种电子产品中都会用到单片机。

手机、电脑、平板电脑、游戏机、固定电话、计算器、家用电器、以及鼠标等都含有单片机。

一般汽车上安装有40多个单片机，高级一些的汽车能装有上百个单片机。

现在世界上单片机的数量远远超过各种计算机的总和。

这些足以证明单片机在我们日常生活中处处都有。

1.3研究的主要内容

本毕业设计研究和解决的问题主要包括以下几个方面:

1）本设计的主要任务是设计一款基于单片机的无线遥控小车控制系统，小车具有自动、遥控两种模式。

遥控模式下小车可在1公里范围遥控到达指定位置,并在手持设备上显示小车位置坐标;

自动模式下在封闭环境输入任意坐标,小车可自动运行到该位置。

2）设计小车遥控控制系统的硬件电路和软件程序，包括详细的硬件设备配置，系统连接，程序调试等详细步骤；

3）最终完成一篇符合金陵科技学院毕业论文规范的系统技术文档，包括各类技术资料，电路图纸，程序等；

4）系统要有实际的硬件展示，并能够通电运行；

5）本模块要与其他模块能够配合运行。

金陵科技学院学士学位论文第二章系统主要模块介绍

第二章系统主要模块介绍

2.1系统总体设计

系统总体框架如图2.1：

图2.1系统框架图

系统说明：

智能寻迹小车能寻迹主要是由前方的两对红外发射与接收探头来完成的。

根据光的反射特性，当红外发射器发出来的光线遇到物体时，就会形成反射的光线，而这个反射回来的红外光线就可以被红外接收器探头接收到。

当红外接收探头接收到信号后，将信号送到单片机由单片机内部程序分析处理后再发送新的命令去控制直流电动机，由电动机完成小车的前进，转向等操作。

2.2主控模块及其原理分析

主控模块就是单片机最小系统，单片机最小系统（或者称为最小应用系统）是指用最少的元器件组成的可以工作的单片微型计算机系统。

对51系列的单片机来说，最小系统一般包括三部分：

单片机、晶振电路、复位电路。

下面给出一个51单片机的最小系统电路图2.2：

图2.2最小系统原理图

2.2.1单片机介绍

本设计采用STC89C52单片机，也可用与AT89S51/52或STC89C51/52系列兼容的其他单片机。

单片机内部主要部件包含有：

一个以ALU算术逻辑部件为中心的8位