基于单片机的智能小车速度控制设计概述

题目：基于单片机的智能小车速度控制设计

专业：机械电子工程

学生：（签名）

指导教师：（签名）

摘要

智能小车可应用于无人驾驶车辆，生产线，仓库，服务机器人及航空航天等领域，它是一种可行走的智能机器人。智能小车可在恶劣环境中进行人们无法完成的探测任务。因此，为了使智能小车在最佳状态工作，进一步研究及完善其速度的控制是非常有必要的。

本文详细介绍了智能小车速度控制系统的硬件设计。系统主控制核心采用了STC89C528位单片机，该系统是在Keil uVision软件平台基础上设计完成的，采用了C 语言编程。系统硬件包括电源模块，测速模块、显示模块及电机驱动模块的设计。在电机驱动模块中，为了提高智能小车调速的准确度和敏捷度，本设计采用PWM技术和PI 算法。在测速模块中，为了提高小车测速的精确度，本设计选用了光电测速传感器进行测速。

最后，通过对小车进行实车调试运行，验证了本设计的智能小车及其控制算法具有运行性能良好，可靠性高的特点，实现了自动调速功能，为后续的研究工作提供了一定的基础。

关键词：智能小车；STC89C52；测速；PWM调速；PI算法

I

Subject: Microcontroller-based intelligent vehicle velocity control design

Abstract

Intelligent vehicle is an intelligent walking robot．It can be applied to unmanned vehicles，unmanned production lines，warehouses，service robots，aerospace and other fields．Intelligent vehicle can complete the exploration missions in the environment which people could not enter or survive in．Therefore，in order to let the intelligent vehicle in the best condition the further research and improve its velocity control is very necessary．

The hardware velocity control system design is introduced in detail．STC89C52 which program with C and compilation language works on the core processor of the control circuit．The system is designed based on the Keil uVsion software platform．The hardware design of control system include power module，velocity measurement module，display moduleand driving module．In driving module, PI algorithm and a way of PWM used to improve the accuracy and agility of the vehicle’s velocity control. In velocity measurement module，photoelectric speed sensor is chosen to increase the accuracy of the velocity measurement．

Finally, from the work which has been done in this project，the conclusion can be draw that the intelligent vehicle and its control algorithm not only has the virtues of high-performance，high-reliability, but also has the auto tracing．This paper presented an experimental base for the further research．

Key Words: Intelligent vehicle；STC89C52；velocimetry；PWM velocity control；PI algorithm

目录

1 绪论 (1)

1.1 本设计研究的背景和意义 (1)

1.2 本设计的研究内容 (1)

2 智能小车速度控制系统的硬件设计 (3)

2.1 智能小车的速度控制系统的选择 (3)

2.2 速度控制算法 (3)

2.3 直流调速系统 (4)

2.4 单片机控制方案论证 (5)

2.5 单片机最小系统设计 (7)

2.6电源模块设计 (8)

2.6.1 智能车电源设计要点 (9)

2.6.1 三端中电流正固定电压稳压芯片78M05简介 (9)

2.7 测速模块设计 (10)

2.7.1 测速模块方案论证 (10)

2.7.2 MC-2单路测速模块简介 (11)

2.8显示模块设计 (13)

2.8.1 LED数码显示器的结构与编码方式 (13)

2.8.2 LED数码显示器的显示电路 (15)

2.9 电机驱动模块设计 (16)

2.9.1 电机工作原理 (16)

2.9.2 L298n介绍 (17)

2.9.3 电机转速的控制 (18)

2.10 本章小结 (19)

3 智能小车速度控制系统的软件设计 (20)

3.1速度控制系统的软件设计概论 (20)

3.2 速度控制系统软件模块分析 (20)

3.3 电机驱动程序设计 (21)

3.4 测速及显示程序设计 (21)

3.5 PI调速程序设计 (22)

3.6 本章小结 (24)

4 实验分析 (25)

5 结论 (26)

致谢 (27)

参考文献 (28)

附录 (29)

1 绪论

1.1 本设计研究的背景和意义

20世纪50年代初美国Barrett Electronics公司开发出了世界上第一台自动引导车辆系统（Automated Guided Vehicle System，AGVS），从此开始了智能车辆的研究。1974年，瑞典的V olvo Kalmar轿车装配工厂与Schiinder-Digitron公司合作，研发出了一种可装载轿车车体的AGVS，并用多台该种AGVS获得了显著的经济效益，于是许多西欧国家纷纷效仿V olvo公司，并逐渐使AGVS在装配作业中成为一种流行的运输方式[1]。

智能小车是一个集环境感知、规划决策、自动行驶等功能于一体的机电综合系统，它集中运用了传感、信息、通信、计算机、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能小车的研究对于汽车自动驾驶、救灾、外太空探测等都有重大意义。

本设计通过构建智能小车系统，培养设计实现智能小车速度控制系统的能力，主要体现智能小车能够实时测量、显示行驶速度，并进行调速。技术上采用对射式光电传感器设计速度检测模块，同时，采用PWM技术和PI算法控制电机转速。在此过程中加深对单片机知识和控制理论的理解和认识。

如今，汽车方面的研究越来越受到人们的关注。全国电子大赛及省内电子大赛几乎每次都有智能小车方面的题目，全国各高校也都非常重视该题目的研究，可见其研究意义之大。

1.2 本设计的研究内容

本设计是设计基于STC89C52单片机由直流电机驱动的智能小车，包括直流电机驱动硬件电路，最小单片机应用系统等，分析速度控制原理，编写控制程序。本设计选择通用、价廉的STC89C52单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车行驶速度的测量、显示及调速，达到智能控制，完成设计目标。

本设计以2个直流电机为主驱动，通过测速传感器来采集速度信息，送入主控单元STC89C52单片机处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。电机驱动采用L298n，可以驱动2个直流电机或一个步进电机，测速由对射式光电测速传感器完成。

根据设计的作品要达到的效果，本系统以STC89C52为核心控制器，主要由电源模块、电机驱动模块、测速模块、LED显示模块构成。系统的结构框图如图1.1所示。

图1.1 系统结构框图

2 智能小车速度控制系统的硬件设计

2.1 智能小车的速度控制系统的选择

本设计选用7.2V电池组作为智能电动小车的电源，以STC89C52单片机为控制核心，实现小车的测速、显示及调速，达到智能控制。为提高系统的静态性能，智能小车采用PWM 脉宽调制技术，速度控制算法采用PI算法。

速度控制系统是智能汽车的速度控制的核心环节。在确保智能小车稳定运行的前提下，电路应尽量简洁，通过减少系统负载提高车体的灵活性。同时要以车体简洁功能良好为目的、以运行可靠为前提，实现智能小车的平稳运行。

速度控制系统作为一个自动控制系统，能够自动检测智能小车的行驶速度，并发出相应的指令，控制智能车的行驶速度，整个系统包括传感器检测、信息处理、控制算法和执行机构四个部分组成。硬件设计部分传感器、单片机、LED显示器、执行机构以及驱动电路，软件设计部分为信息分析处理与控制算法。

2.2 速度控制算法

由于小车在行驶过程中会产生较大的惯性和时延，从控制信号输出到电机响应有一段时间的延迟，同时小车运行本身的惯性也使得它难以按照预先设定好的理想状况运行，这种影响在小车弯道行驶时显得尤为明显。

在弯道行驶时，若速度过，小车快会冲出赛道，导致无法再次循迹，影响运行效果；速度过慢则小车停在弯道处；而在直线上时，又需要较快的速度来快速完成行驶过程，并将速度稳定在安全的行驶速度范围之内，避免速度过快而影响小车的性能。因此，智能小车的速度控制在行驶过程中非常重要，为了使智能小车能实现直线快速行驶、弯道减速慢行，需要对智能小车的电机进行处理[2]。

在速度控制中，如何获取小车当前车速，以及如何对小车的速度进行控制是两个关键问题，小车的速度可由测速传感器获得。

本系统是个闭环控制系统，为了获得稳定、快速、准确的速度控制系统，本设计采用PI速度控制算法。

PID调节的作用：

1.比例控制：反应系统的基本（当前）偏差，系数大，可以加快调节，减小误差，但

过大的比例使系统稳定性下降，甚至造成系统不稳定。

2.积分控制：反应系统的累计偏差，消除系统稳态误差，提高无差度，只要有误差，积分调节就进行，直至无误差。

3.微分控制：反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化趋势，产生超前控制作用，在偏差还没有形成之前，就已被微分调节作用消除，因此可改善系统的动态性能，其不足之处是放大了噪声信号[3]。

由于在本设计中，仅使用PI调节便足以达到理想的精度和超调量，所以无须再加上微分项。

PI参数的整定：

本设计采用较常用的工程整定法中的临界比例法对PI参数进行调整。用此法进行PI 参数整定的步骤如下：(1)先预选一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直至系统对输入的阶跃响应做出临界振荡，并记下此刻的临界振荡周期和比例放大系数；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PI参数。一个小电机闭环控制，一般P 在（1，10）之间，I在（0，5）之间，D在（0.1，1）之间,具体参数要在现场调试时进行修正。

2.3 直流调速系统

目前常见的调速方案有三种：

1. 串电阻调速系统；

2. 静止可控整流器，即V-M系统；

3. 脉宽调速系统。

旋转变流系统通过交流发电机拖动直流电机来实现，发电机将电供给直流电机，通过调节励磁电流改变输出电压，从而达到调速的目的。电机输出电压的极性与电机的转向都可以通过改变励磁电流的方向来改变，所以G-M系统很容易实现可逆运行。但该系统需要旋转变流机组、旋转电机、励磁发电机等，所需设备多、体积大、效率低等诸多缺点，且技术落后，因此不采用该方案。

V-M系统是目前最主要的直流调速系统，有单相、三相等，有半波、全波、全控等类型。优点是调速平滑，不足之处是晶闸管只能单向导电，无法实现电流反向，可逆运

行困难，另一个缺点是运行条件高，维护麻烦。在低速运行状态下，功率因数很低，易危及附近的用电设备。

采用晶闸管的直流斩波器基本原理与整流电路的区别在于晶闸管不受相位控制，而是在于它工作在开关状态。当晶闸管被触发导通时，电源电压加在电机上，晶闸管在截止状态下，直流电源与电机断开，电机经二极管续流，两端电压接近于零。脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），简称PWM。通过改变晶闸管的导通时间长短，来改变脉冲宽度达到直流电机调速的目的[4]。

与V-M系统相比，PWM调速优点诸多：

1.电力电子元件只有开关状态，电路损耗小，效率高；

2.开关频率较高，当与快速响应的电机一同配合工作时，可以获得很宽的频带，响应速度快，且抗干扰能力强；

3.PWM开关变化频率快，通过滤波作用就能获得很小的直流电流，系统低速运行时较平稳，调速范围较宽，在等电流下，损耗及发热较小。

根据以上比较，本设计采用了PWM进行调速。脉宽调速控制也可通过单片机控制继电器的开闭来实现，但是驱动能力不高。本设计采用了可逆PWM变换器，可以顺利实现电机的正转与反转。可逆PWM变换器主电路的结构式有H型、T型等类型。在本设计中采用了常用的双极式H型变换器，它是由4个三极电力晶体管和4个续流二极管组成的桥式电路。

2.4 单片机控制方案论证

单片机系统的硬件设计一般分两部分，一是系统扩展，二是系统配置。系统扩展，就是单片机内部的功能如I/O口﹑RAM、ROM﹑中断系统等不能够满足设计要求时，在单片机片外选择合适的芯片，设计相应的电路来满足设计要求。系统配置指的是按照功能设计配置外围设备，如键盘、鼠标及LED显示等，设计出合适的接口电路。在常用的单片机中，一般有以下三种方案：

方案一：A VR单片机Atmega128L。Atmega128L单片机具有低功耗、高性能的优点，并拥有8位微处理器，64个引脚。总共包含了133条指令，大部分都可以在一个周期内完成。片内自带有模拟比较器，可以上电复位以及可编程的掉电检测功能。片内资源丰

富，具有8个外部中断，53个I/O端口，4个定时计数器，能够很好地解决端口资源不足的困难。大多数引脚具备第二功能，功能强大。

方案二：现场可编辑门列阵（FPGA）方案。现场可编辑门列阵可实现各种复杂的逻辑运算。具有体积小、集成度高、稳定性好等优点，并且可利用软件进行仿真调试。该芯片是并行工作方式，系统处理速度高，被广泛应用于大规模的系统。

方案三：STC89C52单片机方案。STC89C52是低功耗、高性能的8位微控制器，内含8K可编程控制器，与80C51指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，也适用于常规编程器。AT89S52有5个中断源，和3个定时计数器。

方案比较：综合比较以上方案，FPGA价格较贵，且用不到高速处理功能，造成资源浪费，而Atmega128L编程麻烦，所以本设计选择STC89C52单片机方案[5]。

STC89C52是ST公司生产的一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。

在单片机芯片上，拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash，为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。有以下标准功能：32 位的I/O 口线，512 Byte 的RAM，8K Byte的Flash，具有看门狗定时器，内置了4KB的E2PROM，3个16位的定时/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构，MAX810复位电路，带全双工串行口。另外STC89C52可降到0Hz静态逻辑来操作，可选择节电模式，支持汇编语言及C语言进行编程。空闲模式下，CPU停止运行，允许定时/计数器、中断、RAM及串口继续工作。在掉电保护方式下，RAM内的内容可被保存，振荡器会被冻结，单片机工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率为35MHz，6T/12T可选[6]。STC89C52RC基本结构图如2.1所示。

图2.1 STC89C52RC基本结构图

STC89C52的引脚排布如图2.2所示。

图2.2 STC89C52引脚图

2.5 单片机最小系统设计

作为智能小车的控制核心，单片机最小系统的合理设计是小车平稳运行的前提。最小系统设计，就是要保证单片机的硬件设计最精简，即在单片机外部尽可能少的增加元件电路，组成一个可让单片机独立工作的系统。

在设计时应注意以下几点：

1. 考虑调试过程中的扩展需要，正常情况下需要将所有的I/O口引出，同时为了避免其他大电流器件对单片机的运行造成影响，还要设计单独的供电系统。

2. 合力集成相应的外围模块，如LED灯，蜂鸣器，因为传感器需要很好的灵敏度，不能够实时看出是否工作正常，所以LED灯能够较好地保证这一点。

3. 最好将程序下载端口集成在最小系统上，虽然可将芯片在开发板上下载软件使

用，但在系统的调整和测试过程中，需要不断地修改程序，把芯片换到另一块板子上，不仅麻烦，且易折断引脚。

单片机最小系统的电路图如图2.3所示：

图2.3 单片机最小系统

单片机最小系统由以下几个部分组成：

1.晶振电路

单片机在工作时必须有一个外部的时钟源，这个时钟源由外部晶振产生，具体电路为图中的Y1、C2、C3，在最小化系统设计时晶振和电容要靠近18 脚和19 脚放置，放置过远会引起晶振不能起振，或工作不稳定。典型值为C2、C330pF，Y112M。

2.复位电路

复位电路包括上电复位和手动复位两种方式，单片机多为高电平复位，即RST（9）脚上给持续两个机器周期以上的高电平，单片机就能复位，因此可以利用电容充电的一段时间将复位引脚拉至高电平，使得单片机完成复位动作。电容在充电完成后将复位引脚拉至低电平，从而保证了单片机的正常工作。

3.RS232下载端口

考虑到智能车在实际运行时要多次修改程序参数，故要设计下载端口，能够方便的更新程序，51单片机中常用的下载端口为RS232下载端口。

2.6电源模块设计

2.6.1 智能车电源设计要点

智能小车要稳定工作，必须要有一个电压正常且稳定的电源设计。

本设计的全部硬件电路的电源由7.2V、1.3A/h的可充电镍氢蓄电池提供。由于电路中的不同电路模块所需要的工作电压和电流容量各不相同，因此电源模块应该包含多个稳定电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压,电路中选用了78M05芯片，将电机与其他的电路进行分开供电。电源结构框图如图2.4所示：

图2.4电源系统结构框图

2.6.1 三端中电流正固定电压稳压芯片78M05简介

78M05三端中电流正固定电压稳压器输出电压为5V，最大输出电流为500mA，输入偏置电流为3.2 mA(典型值)，最大输入电压为35V，具有过流过热关断保护功能，工作温度为-40℃~125℃，一般用在雷达和声纳方面，例如：车载DVD，属于稳压IC，直流5V低电流供电。能够很好地满足系统需求，并且价格适中，容易购买。

78M05封装和实物图如图2.5所示：

图2.5 78M05封装和实物图

78M05电路设计图如图2.6所示：

图2.6 78M05电路图

在此电路中，采用两路供电，一路单独为单片机、指示灯、光电测速传感器等供电，另一路为电机驱动L298n、光电管等供电，L298n的驱动电压不经任何处理直接由电池供电，根据本设计的需要，电池电压能很好地满足行进速度要求。

2.7 测速模块设计

为了使智能小车能够沿着赛道平稳运行，需要控制电机转速，使小车在急转时不至于速度过快而冲出黑线。通过控制驱动电机上的平均电压可以控制电机转速，但如果是开环控制，会受诸多因素影响，如电源电压、齿轮传动摩擦力、道路摩擦力和前轮转向角度等。这些因素会造成小车行驶不稳定，通过速度检测，对车速进行闭环反馈控制，即可消除上述各因素的影响，使得小车运行更稳定[7]。

2.7.1 测速模块方案论证

在理想状况下（车轮不打滑），车速与驱动电机转速成正比。车速的检测通常通过电机转速的检测来实现。电机转速的检测方法有以下几种常用方法：

1.测速发电机

采用同轴直接连接或齿轮传动等方式，测速发电机与电机相连，它的输出电压与电机转速成正比。

2.转角编码盘

分增量位置输出和绝对位置输出两种。通常可用增量式编码盘，它输出的脉冲个数与电机转角成正比，从而使它的输出脉冲频率与电机转速成正比。它可通过测量单位周期内脉冲的个数或脉冲周期获得脉冲频率。

3.反射式光电检测

在小车后轮齿轮的传动盘上装上黑白相间的光电码盘，通过固定在附近的反射式红外传感器读取光电码盘转动的脉冲数。

4.对射式光电检测

对射式光电检测可以大大提高测量精度，原理与反射式光电检测一样，它的优势在于机械结构比较稳定。

5.霍尔传感器检测

在电机长尾轴轴上粘贴1个或2个小型永磁体，在附近固定1个霍尔传感器，霍尔元件有3个引脚，其中2个是电源和接地，第3个是输出信号，只要通过1个上拉电阻接上5V电压，就可以形成开关脉冲信号，电机每转1周，就可形成1或2个脉冲信号[8]。

方法比较：采用转角编码盘测速最精准，使用也方便，但成本高；采用霍尔传感器测速比较可靠，抗干扰能力强，但是安装起来比较麻烦；采用反射式光电传感器或对射式光电传感器比较简单，只需在电机的长尾轴上套上一个码盘，用MC-2单路测速模块检测。既可满足小车的精度要求，且成本低，最后从机械结构的稳定性上考虑最后决定用第四种方法—对射式光电传感器检测车速。

2.7.2 MC-2单路测速模块简介

MC-2单路测速模块是用一个小型的对射式红外发射接收对管和一个码盘来实现的。码盘会随电机转动而转动，测速装置会随之产生一系列脉冲信号并将些高低电平经反相器离散后送至单片机的ECT接口，通过单片机来捕捉这些电平的上升和下降沿，计算一定时间内的脉冲个数即可得到电机转速[9]。在电机长尾轴处上固定一个对射式红外传感器，在电机尾部长轴上套上了双叶码盘，使其处于对射式传感器沟槽之间，电机转动时，码盘随电机轴转动，通过固定在附近的对射式红外发射接收对管读取码盘转动的脉冲。安装形式如图2.7所示。

汽车车灯智能控制系统毕业设计

本科生毕业设计(论文) 学院：____________________ 专业：____________________ 学生：_____________________ 指导教师：_____________________ 完成日期年月

汽车车灯智能控制系统设计 Design of Intelligent Control System for Automobile Lamp 总计：24页 表格：1个 插图：18幅

汽车车灯智能控制系统设计 Design of Intelligent Control System for Automobile Lamp 学院：_______________________________ 专业：_______________________________ 学生姓名：_______________________________ 学号：_______________________________ 指导教师（职称）：________________________ 评阅教师： 完成日期：

汽车车灯智能控制系统设计 电气工程及其自动化专业 ［摘要］本系统是基于单片机控制的汽车车灯智能系统，模拟并显示出汽车驾驶过程的灯光控制。其中主要包括汽车的远近光灯的模拟显示。具体是通过单片机板上的超声波测距模块和光线感应模块来控制LED灯的亮灭显示状态。在本设计过程中，通过使用单片机来控制车灯的状态，并把模拟信息在LCD上显示出来，以此加强了对单片机的了解和使用。 ［关键词］单片机；电路基础；汽车车灯控制系统；LED灯 Design of Intelligent Control System for Automobile Lamp Electrical Engineering and Automation Specialty LI Lin-jie Abstract: This system is the intelligent automobile lamp based on MCU control system simulation and to show the car driving lights control. Including the car made a left turn as far as light, brake and alarm switch, analog display. Is controlled by switching actions of the MCU Board LED lights shows a left turn, right turn, brake and other corresponding State. During the design process, through the use of Protel drawing schematics, makes the circuit more intuitive and deepened understanding of Protel application. Key words: Microcontroller; circuit theory; automobile lamp control system; LED lights

基于STC89C52单片机-红外智能循迹小车 (1)

基于STC89C52单片机红外智能循迹小车 实验报告册 学院：电气工程学院 协会：电子科技协会 班级：电气1206 班 姓名：蔡申申 学号：201223910625 联系方式：151 **** ****

摘要 本报告论述了自己参加第八届河南工业大学科技创新大赛——基于STC89C52RC单片机红外智能循迹小车的方案论证、制作过程、调试过程。设计采用STC89C52RC单片机为核心控制器件，采用TCRT5000红外反射式开关传感器作为小车的循迹模块来识别白色路面中央的黑色引导线，采集信号并将信号转换为能被单片机识别的数字信号，单片机获取路面信息后，进行分析、处理，最后控制减速电机转动实现转向。实验表明：该系统抗干扰能力强、电路结构简单、制作成本低，运行平稳、可靠性好。 关键词：STC89C52单片机、反射式光电对管、PWM调速 减速电机

目录 摘要 (2) 1 绪论 (4) 1.1 智能循迹小车概述 (4) 1.1.1 循迹小车的发展历程回顾 (4) 1.1.2 智能循迹分类 (4) 1.1.3 智能循迹小车的应用 (5) 2 智能循迹小车总体设计方案 (5) 2.1 整体设计方案 (5) 2.1.1 系统设计步骤 (5) 2.1.2 系统基本组成 (5) 2.2 整体控制方案确定 (6) 3 系统的硬件设计 (6) 3.1 单片机电路的设计 (6) 3.1.1 单片机的功能特性描述 (6) 3.1.2 晶振电路 (7) 3.1.3 复位电路 (7) 3.2 光电传感器模块 (8) 3.2.1 传感器分布 (8) 3.3 电机驱动电路 (9) 3.3.1 L298N引脚结构 (9) 3.3.2 电机驱动原理 (9) 4 系统的软件设计 (10) 4.1 软件设计的流程 (10) 4.2 本系统的编译器 (10) 5 系统的总体调试 (11) 5.1 硬件的测试 (11) 5.2 系统的软件调试 (11) 结论 (11) 致谢 (11) 参考文献 (12) 附录A 原理图与模块电路图 (12) 附录B 程序代码 (13) 附录C 硬件实物图 (15)

基于单片机的智能小车的设计与制作

序号： 4 编码：甲4B02704B 第十一届“挑战杯” 河南省大学生课外学术科技作品竞赛 作品申报书 作品名称：基于单片机的智能小车的设计与制作 学校全称：平顶山学院 个人申报者姓名 （集体名称）：闫翔 指导老师姓名：王艳辉 类别： □自然科学类学术论文 □哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 □科技制作 小发明创造

基于单片机的智能小车的设计与制作 摘要：随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能技术必将迎来它的发展新时代，我们想如果能将其运用到煤矿勘测，环境信息采集等方面，将会更好地满足人们的需求。因此，我们设计了这款智能小车。该设计采用STC89C52单片机为控制核心，采用驱动芯片 L298N构成双H桥控制直流电机，利用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，自动寻迹和寻光等功能。在软件设计方面,则分为三个模块,即数据采集模块,信号处理模块,控制器控制电机模块。其中软件系统采用C程序，整个系统的电路结构简单，容易实现，可靠性能高。此设计实现了小车的无人驾驶，通过对路面的检测，由单片机来判断控制小车，使其变得智能化，实现自动的前进，转弯，停止功能.此系统完善后可以应用到道路检测，安全巡逻中，同时，可以以此为基础，将其应用到生活或者工业制造中去，即增添我们的生活乐趣也提高了工业效率，最重要的是能降低工作中的危险性。 关键词：单片机；自动循迹；驱动电路

目录 1绪论 (4) 1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (4) 1.2课题研究的目的和意义 (6) 1.3本设计的研究方向 (6) 2 方案设计 (7) 2.1小车车体的选用 (7) 2.2 主控芯片的选用 (7) 2.3 PWM调速系统的实现 (8) 2.4 系统原理图 (9) 3 系统的硬件设计 (11) 3.1单片机电路的设计 (11) 3.1.1单片机的功能特性描述 (11) 3.1.2晶振电路 (12) 3.1.3复位电路 (13) 3.2红外线循迹避障模块 (14) 3.2.1黑线循迹模块 (14) 3.2.2避障模块设计 (15) 3.3 声控模块 (16) 3.4 比较模块 (16) 3.5 测速模块和循光模块 (17) 3.6 电源模块 (18)

汽车智能照明控制系统设计

毕业设计（论文） 汽车智能照明控制系统 学生姓名： 学号： 所在系部： 专业班级： 指导教师： 日期：二〇一七年五月

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摘要 在当今社会，人们生活得到了极大的提高，汽车拥有量也在不断增加。汽车作为快捷方便的交通工具，给我们的生活带来了诸多方便，同时也带来不少的交通安全问题。汽车照明系统作为现代汽车的必备安全系统之一，在安全性方面有很多值得改进的地方。大部分的汽车的照明系统目前还是以传统手动操作为主，因此，实现汽车照明的智能控制是非常有必要的。 本文首先对汽车智能照明控制系统的研究背景和国内外概况作了简要介绍，给出了设计任务要求和总体设计方案，并根据实际情况做了硬件设计。硬件设计部分包括主控部分、电源设计部分、数据采集部分和模拟车灯控制部分。本设计是通过STM32单片机对传感器采集到的数据进行分析后对模拟车灯进行控制，控制的具体步骤通过软件编程实现。本文还对实物模型的制作流程作了简单介绍，并给出了实物图。最后对现阶段的研究进行总结并得出了结论，最终结论表明该系统在实际应用中是可行的。 关键词：汽车车灯;STM32F103C8T6;传感器

基于51单片机智能小车循迹程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int ////电机驱动模块位定义//// sbit M11=P0^0; //左轮 sbit M12=P0^1; sbit M23=P0^2; //右轮 sbit M24=P0^3; sbit ENA=P0^4; //左轮使能PWM输入改变dj1数值控制转速sbit ENB=P0^5; //右轮使能PWM输入改变dj2数值控制转速////占空比变量定义//// unsigned char dj1=0; unsigned char dj2=0; uchar t=0; ////红外对管位定义//// sbit HW1=P1^0; //左前方 sbit HW2=P1^1; //右前方 sbit HW3=P1^2; //左后方 sbit HW4=P1^3; //右后方 ////小车前进//// void qianjin() { M11=1; //左轮 M12=0; // M23=1; //右轮 M24=0; // dj1=50; dj2=50; } ////向左微调//// void turnleft2() { M11=1; M12=0; M23=1; M24=0; dj1=7; //左轮 dj2=50; //右轮 } ////向右微调//// void turnright2() { M11=1; M12=0;

M23=1; M24=0; dj1=50; dj2=7; } ////向左大调//// void left() { M11=0; M12=1; M23=1; M24=0; dj1=7; dj2=80; } ////向右大调//// void right() { M11=1; M12=0; M23=0; M24=1; dj1=80; dj2=7; } ////循迹动作子函数//// void xj() { if(HW1==0&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //前进逻辑 { qianjin(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //左右微调 { turnleft2(); } if(HW1==0&&HW2==1&&HW3==0&&HW4==0) { turnright2(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==1&&HW4==0) //左右大调 { left(); }

基于单片机的智能小车开题报告

毕业设计(论文) 开题报告 设计（论文）题目：基于单片机的智能小车 学院名称：电子与信息工程学院 专业：电子与信息工程 班级：电信092班 姓名：杨介派学号09401180228 指导教师：胡劲松职称教授 定稿日期：2013 年1 月26 日

基于单片机的智能小车 1.课题研究背景和意义 智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车辆是目前世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动向。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深，智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。无论是从科学发展、理论研究的角度，还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看，对智能车辆的研究都是必要的。而智能小车的研究及相关产品开发也将有利于我国在此领域技术发展与进步。因此，研制一种智能，高效的智能小车控制系统具有重要的实际意义和科学理论价值。 2.国内外研究现状及发展趋势 2.1 国外智能车辆的现状研究 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代，它的发展历程大致可以分为三个阶段： 第一阶段：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronic 公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。 第二阶段：从80年代中后期，世界主要发达国家对智能车辆开展可卓有成就的研究，在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索，在美洲，美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟，其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性，并促进智能车辆技术进入实用化。 第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了Navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。 2.2 国内智能车辆的现状研究 国内的许多高校和科研院所都在进行ITS关键技术、设备的研究，随着ITS研究的兴起，我国已形成了一支ITS技术研究开发的专业技术队伍。交通部已将ITS研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力，我国ITS及智能车辆的技术水平

基于单片机的智能循迹小车设计

本科毕业设计（论文） 基于单片机的智能循迹小车设计 学生学院信息工程学院 专业测控技术与仪器 （光机电一体化方向）年级班别20 级（1）班 学号 学生姓名 指导教师 20 年6月

摘要 自循迹智能小车也是智能行走机器人的一种，智能小车可以适应不同的环境，不受外界温度、湿度、空间以及重力等各种恶劣条件的影响，在人类无法进入或者生存的环境中完成人类无法完成的任务。本课题是智能循迹小车系统的设计，智能小车的设计涉及传感器技术、电路涉及、程序设计、控制设计等多个方面的知识，是一项综合设计。设计目标是小车能沿着规划好的黑线行走，不偏离道路。。 智能循迹小车以木板车架为承载，包括单片机模块：STC89C52芯片；驱动模块：L298N驱动模块和两个直流电机；循迹模块：红外光电传感器和LM324运算放大器。红外光电传感器判断是否寻找到黑线，并将产生的电平信号发送至LM324运算放大器，再返回到单片机，单片机根据程序设计的要求做出相应的判断送给电机驱动模块控制小车在黑线上实现前进后退左转右转。 关键词：智能小车，自动循迹，单片机，红外传感器

Abstract Self-tracing smart car is also a kind of intelligent walking robot, intelligent car can adapt to different environments, from outside temperature, humidity, space and gravity and other adverse conditions, in the human can not enter or survive the environment to complete the human Unable to complete the task. This topic is the design of intelligent tracking car system, intelligent car design involves sensor technology, circuit involved, programming, control design and other aspects of knowledge, is a comprehensive design. The design goal is that the car can walk along the planned black line without departing from the road. The The following steps: STC89C52 chip; drive module: L298N drive module and two DC motors; tracking module: infrared photoelectric sensor and LM324 operational amplifier. Infrared photoelectric sensor to determine whether to find the black line, and the resulting level signal sent to the LM324 operational amplifier, and then return to the microcontroller, the microcontroller according to the requirements of the program to make the appropriate judgment to the motor drive module control car on the black line Turn forward and turn right. Key words: intelligent car, automatic tracking, single chip, infrared sensor

基于单片机的智能小车设计

第1章系统概述 智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。中国自1978年把“智能模拟”作为国家科学技术发展规划的主要研究课题，开始着力研究智能化。从概念的引进到实验室研究的实现，再到现在高端领域（航天航空、军事、勘探等）的应用，这一过程为智能化的全面发展奠定基石。智能化全面的发展是实现其对资源的合理充分利用，以尽可能少的投入得到最大的收益，大大提高工业生产的效率，实现现有工业生产水平从自动化向智能化升级，实现当今智能化发展由高端向大众普及。从先前的模拟电路设计，到数字电路设计，再到现在的集成芯片的应用，各种能实现同样功能的元件越来越小为智能化产物的生成奠定了良好的物质基础。本设计以智能化全面发展的普及与应用为目的，整体开发过程简单易懂，所选择的平台与各电子元件恰当合理，无需花费过多的人力财力便可达到预期所要求各功能的实现，也符合课题研究的意义。设计的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为国内自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及有一定的参考意义。小车也可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。同时作为高校毕业设计研究课题，对学生的思维、动手能力以及总结论述等综合能力得到充分锻炼，有利于以后独立及全面的发展。设计主要以简易智能机器人为开发平台，选择通用、价廉的51单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械平台，通过细化设计要求，结合传感器技术、电机控制技术、无线通信技术等相关知识实现小车的各种功能。设计完成以由无线电遥控、红外线对管的自动寻迹、红外线自动避障以及语音控制组成的硬件模块结合软件设计组成多功能智能小车，共同实现小车的前进倒退、转向行驶，自动根据地面黑线寻迹导航，检测障碍物后停止和语音信号的控制等功能，实现智能控制，达到设计目标。 1.1智能小车的意义和作用 自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们 的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器 一直是人类的梦想。 随着科学技术的发展，机器人的感觉传感器种类越来越多，其中视觉传感器成为 自动行走和驾驶的重要部件。视觉的典型应用领域为自主式智能导航系统，对于视觉

51单片机控制智能小车解析

单片机项目 报 告 班级：自动化21091 姓名：邸维汉刘会丽石钱坤学号：1020103304 2010103215 2010103122 智能小车控制

目录 一、前言 二、方案设计与论证 1)控制器模块选取 2)电机模块选取 3)电机驱动器模块选取 4)电源模块选取 三、硬件设计 1)主控系统 2)电机模块 3)电机驱动模块 4)电源模块 5)按键模块 四、软件设计 1)直行设计 2)转弯设计 3)调速设计 五、调试中存在的问题 六、参考文献

一、前言： 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。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，全国各高校也都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，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。我们设计的智能电动小车该具有圆形运行、三角形运行、矩形运行和三者一起运行的功能。都是运行一循环自动停车。 根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加了四个按键，实现对电动车的运行轨迹的启动，并将按键的状态传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种按键状态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STC89C52单片机。以STC89C52为控制核心，利用按键的动作，控制电动小汽车的轨迹。实现四种运行轨迹。STC89C52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。 二、方案设计与论证 1)控制器模块选取 我们采用STC公司的STC89S52单片机作为主控制器，STC公司的单片机内部资源比起ATMEL公司的单片机来要丰富的多，它在5V供电情况下，最多支持80M晶振、且内部有512B的RAM数据存储器、片内含8k空间的可反复擦些1000次的Flash只读存储器、1K的EEPROM、8个中断源、4个优先级、3个定时器、32个IO口、片机自带看门狗、双数据指针等。但是不兼容Atmel。 从方便使用的角度考虑，我们选择了此方案 2)电机模块选取 采用普通直流电机。直流电机运转平稳，精度有一定的保证。直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高，但完全可以满足本题目的要求。通过单片机的PWM输出同样可以控制直流电机的旋转速度，实现电动车的速度控制。并且直流电机相对于步进电机价格经济。 3)电机驱动器模块选取

基于单片机的智能循迹小车

第1章绪论 1.1课题背景 目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此，移动机器人从无到有，数量不断增多，智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。 智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。 智能车辆也叫无人车辆，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备: (1)计算机处理系统，主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作; (2)摄像机，用来获得道路图像信息; (3)传感器设备，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。 智能车辆技术按功能可分为三层，即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下: (1)智能感知系统，利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及 驾驶员本身的状态信息，必要时发出预警信息。主要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/

智能小车控制程序1

/*实现前进与后退功能*/ /*控制智能车向前行驶10秒，然后停3秒，再向后行驶6秒，停止*/ /********************************************************/ #include #define uint unsigned int /*进行端口声明时，应与具体硬件连接相对应，如不相互对应，将影响程序功能的正常实现*/ sbit S1=P1^3; //对电机端口声明 sbit S2=P1^4; sbit S3=P1^5; sbit S4=P1^6; /*功能函数定义*/ void delay(uint del) //延时函数，延时del毫秒 { uint i,j; for(i=0; i

{ go(); //前进 delay(10000); //前进10秒 stop(); //停止 delay(3000); //停3秒 back(); //后退 delay(6000); //后退6秒 stop(); //停止 }

基于某51单片机的智能小车控制系统

工业职业技术学院 毕业设计 课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统 系（院）名称电气工程系 专业及班级 学生 学号 指导教师

完成日期年11 月19 日

摘要 随着我国科学技术的进步，智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及，各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心，通过无线遥控实现前进后退和转向行驶，通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。设计采用对比选择，模块独立，综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料，分析整理出有关信息，在此基础上列出不同的解决方案，结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。从电机车体，最小系统到无线遥控，红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制，完成各模块设计。通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上，结合程序，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到所预期的目标，完成最终设计与制作，能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键字：智能小车，单片机，红外传感器。

目录 第一章绪论.............................................................................................................................- 1 - 1.1.1智能循迹小车概述........................................................................................................- 1 - 1.1.2课题研究的目的和意义 ...............................................................................................- 2 - 1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.......................................................................................- 3 - 1.1.4智能循迹小车的应用....................................................................................................- 3 - 第二章方案设计 ..........................................................................................................................- 5 - 2.1 主控系统.........................................................................................................................- 5 - 2.2单片机最小系统 ...............................................................................................................- 6 - 2.2.1 STC89C52简介...................................................................................................- 6 - 2.2.2 时钟电路...............................................................................................................- 8 - 2.2.3复位及复位电路....................................................................................................- 8 - 2.3 电机驱动模块................................................................................................................ - 10 - 2.4 循迹及避障模块............................................................................................................ - 11 - 2.5 机械系统......................................................................................................................... - 11 - 2.6电源模块......................................................................................................................... - 11 - 第三章硬件设计 ..................................................................................................................... - 12 - 3.1总体设计......................................................................................................................... - 12 - 3.1.1主板设计框图..................................................................................................... - 12 - 主板设计框图如图3-1，所需原件清单如表3-1 .................................................. - 12 -

PWM调速+循迹__智能小车程序

//T0产生双路PWM信号，L298N为直流电机调速，接L298N时相应的管脚上最好接上10K 的上拉电阻。 /* 晶振采用12M,产生的PWM的频率约为100Hz */ #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit en1=P3^4; /* L298的Enable A */ sbit en2=P3^5; /* L298的Enable B */ sbit s1=P1^0; /* L298的Input 1 */ sbit s2=P1^1; /* L298的Input 2 */ sbit s3=P1^3; /* L298的Input 3 */ sbit s4=P1^2; /* L298的Input 4 */ sbit R=P2^0; sbit C=P2^1; sbit L=P2^2; sbit key=P1^4; uchar t=0; /* 中断计数器*/ uchar m1=0; /* 电机1速度值*/ uchar m2=0; /* 电机2速度值*/ uchar tmp1,tmp2; /* 电机当前速度值*/ /* 电机控制函数index-电机号(1,2); speed-电机速度(0-100) */ void motor(uchar index, char speed) { if(speed<=100) { if(index==1) /* 电机1的处理*/ { m1=abs(speed); /* 取速度的绝对值*/ s1=1; s2=0; } if(index==2) /* 电机2的处理*/ { m2=abs(speed); /* 电机2的速度控制*/ s3=1; s4=0; } } } void Back(void) {

51单片机-循迹小车项目报告材料(完整)

职业技术学院 《单片机系统设计》 项目设计报告 项目设计题目：智能寻迹小车 系部：电子信息与控制工程系班级：电子 XXXX 班 组号：第四组 小组成员：XXX 指导教师：XXX 2017年10月10日

目录 一、引言 (3) 二、方案论证 (4) 三、小车车体设计 (7) 四、硬件系统设计 (8) 1、单片机最小系统 (8) 2、循迹电路 (9) 3、电机驱动电路 (9) 五、软件系统设计 (12) 六、系统的制作、仿真与调试 (14) 七、总结 (15)

一、引言 当今世界，传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要，“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平，特别是日本，比如日本本田制作的机器人，其仿人双足行走已经做得十分逼真，而且具有一定的学习能力，还据说其智商已达到6岁儿童的水平。作为机械行业的代表产品—汽车，其与电子信息产业的融合速度也显著提高，呈现出两个明显的特点：一是电子装置占汽车整车（特别是轿车）的价值量比例逐步提高，汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展，汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点；二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。无容置疑，机电一体化人才的培养不论是在国外还是国，都开始重视起来，主要表现在大学生的各种大型的创新比赛，比如：亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛（ABU ROBCON）、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是，国不论是在机械还是电气领域，与国外的差距还是很明显的，所以作为电子专业学生，必须加倍努力，为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求，提出简易智能小车的构想，目的在于：通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车，获得项目整体设计的能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。此项设计是在以小为基础，采用AT89C52单片机作为控制核心，实现能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。

单片机中汽车灯光控制系统实验报告讲解

《单片机原理与应用》 课程大作业 项目名称：汽车灯光控制系统 专业班级：智能监控121 学号： 120516127 姓名：朱小柳 连云港职业技术学院信息工程学院 2013 年10 月27 日

随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车灯光控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固。本设计是设计一个单片机控制系统。在汽车进行左右转向灯、前主灯、倒车灯、故障灯时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入、输出口电路的应用，通过对I/O口控制发光二极管的亮、灭、闪烁，加上一些复位电路、按键电路、驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。 关键词单片机；汽车信号灯；电路基础；

车灯是行车安全的必备件，除了具有照明作用，对行人和其他车辆还具有转向、会车、刹车等警示作用。其中汽车转向灯的控制就是一例。汽车转向和报警信号灯是汽车运动方向和车身状态的表示信号，关系着汽车的安全问题，因此基于单片机的汽车转向灯控制器的一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。 此次基于单片机的汽车转向灯的设计中，复位电路的设计、LED发光二极管的应用、4个按键开关、键盘扫描来控制LED灯点亮的方式都基本符合课程设计的要求。其中复位电路的作用是当单片机死机的情况下用来复位重启单片机，软件部分主要是用键盘扫描的方式来与程序中的设定值比较如果一致就执行该段子程序来实现LED的点亮方式。 汽车上的信号灯有:转向灯(左前灯、右前灯、仪表盘上的二个指示灯)。当汽车转弯、倒车、停靠时，转向灯发出不同的信号。目前国内广泛使用电热式闪光器产生闪光信号。闪烁频率在 50～110 次/ min，但是一般控制在 60～95 次min 之间。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率。因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没有故检测，驾驶员无法知道车外的转向灯及示宽灯是否点亮，从而影响行车安全。到目前为止，我们还没有发现能检测灯丝断这种故障的有效方法。针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套汽车信号灯控制系统。用LED产生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。

基于单片机的智能小车设计

摘要 随着计算机、微电子、材料、机械、通信等技术的快速发展，智能化的小车和机器人的发展速度也越来越快，作为21世纪自动化领域内非常伟大的成就它已经和人们的生产生活紧密的联系在了一起。根据题目的要求，本设计的智能遥控小车主要由两大部分构成：一个红外遥控部分，一个智能小车部分。其中红外遥控部分采用专用编码芯片HT6221作为发射端，一体化红外接收头作为接收端；智能小车部分采用微控制器AT89C52单片机作为其控制核心，用红外反射式光电传感器进行障碍物和路线的检测，用步进电机控制小车的启停、速度快慢以及转向，用直射式光电检测器、施密特触发器等元件组成的电路来检测小车车轮转速，用LCD1602液晶显示屏来实时显示小车运行的速度、时间和路程。 经过硬件和软件的综合设计，本设计的智能遥控小车基本上实现了遥控控制、自动躲避障碍、自动沿着特定的路线行驶、实时显示速度、路程等功能。关键词：AT89C52单片机；红外遥控；步进电机；LCD1602

ABSTRACT Along with the development of computer microelectronic materials mechanical and communication ,the smart cars and robots are also mov-ing faster,as a great achivement in the field of automation in the 21st century,they have closely contacted with people,s living and manufactur-ing.According to the topic,my designation of sm- art car mainly contain two parts,a infrared remote contral portion and a small car portion.The infrared remote contral portion is use the special coded chip HT6221 as the transmitter and use the integrated infrared receiving header as the receiver;we use the MCU(AT89C52 singal chip machine)as its control core, the infrared reflective ph- otoelectric sensor for detection of obstal and routes, the stepping motor to control its start-stop speed and steering,the circuits made of direct optical detectors schmitt tr- igger and other electronic components to detect the car,s wheel speed,1602 LCD sc- reen to display its real-time speed distance and time. Through the integrated design of hardware and software,the small car has the function of remote contral, avoiding obstal automatically,moving along specific route automatically, displaying real-time speed and distace. Keywords: AT89C52MCU; IR remote control; stepmotor; LCD1602