《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告
《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告技术报告：基于51单片机的红外避障自动车的实现
引言
红外避障技术在自动车领域中具有重要的应用潜力。本报告旨在介绍
一种基于51单片机的红外避障自动车的实现方法。该自动车能够通过红
外遥感技术检测周围环境并避开障碍物，实现自主导航功能。
一、系统硬件设计
1.硬件平台选择
本系统主要采用51单片机作为主控制器，因其资源丰富、易于编程
和低成本等特点。另外，还需要模块包括红外传感器模块和马达驱动模块。
2.红外传感器模块设计
红外传感器模块通过红外发射管和接收管组成。发射管发出红外光，
在遇到障碍物时，被障碍物反射回的红外光通过接收管被接收到。根据接
收到的光线强度和反射时间，可以确定是否有障碍物存在。
3.马达驱动模块设计
马达驱动模块通过电路连接到51单片机输出口，用于控制电机的转动。当检测到有障碍物存在时，系统会发送信号给马达驱动模块，从而控
制车辆停止或改变方向。
二、系统软件设计
1.硬件初始化
在程序的开始部分，需要对51单片机和各个硬件模块进行初始化，
包括设置引脚的输入输出方式、红外传感器和马达的初始化等。
2.红外传感器数据采集与处理
通过相关的接口和程序代码，可以实现对红外传感器的数据采集和处理。利用红外传感器模块发射红外光，并通过接收模块接收到反射的光线
信号。通过采集到的信号强度和反射时间，可以判断是否有障碍物存在。
3.障碍物检测与避障
根据红外传感器采集到的数据，判断是否有障碍物存在。如果有障碍物，则需要控制车辆停止或改变方向来避开障碍物。通过控制马达驱动模块，可以实时改变车辆的行驶方向。
4.车辆导航控制
车辆导航控制部分主要是根据红外传感器采集到的数据和障碍物检测
结果，实时控制车辆的行驶方向。通过对数据的处理和逻辑判断，可以决
定车辆的下一步行动，例如前进、后退、左转或右转等。
三、实验结果与讨论
在实验中，我们成功实现了基于51单片机的红外避障自动车的功能。通过红外传感器模块，我们可以有效地检测到周围的障碍物，并及时避开，实现了自主导航。
然而，在实际场景中，红外传感器的遮挡、反射光强度等因素都会对
检测结果产生影响。因此，在进一步的研究中，可以考虑引入其他传感器
和相应的算法，以提高自动车的避障能力。
结论
本报告介绍了一种基于51单片机的红外避障自动车的实现方法。该系统通过红外传感器模块检测周围环境，并利用马达驱动模块实现自主导航功能。实验结果表明，该系统能够有效地检测和避开障碍物，具有较高的避障能力。
红外避障小车课程设计报告
前言 --------------------------------------------------- 随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。 红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。 由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。 本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。
目录 前言------------------------------------------------------------------------------1 目录------------------------------------------------------------------------------2 摘要------------------------------------------------------------------------------3 功能概述------------------------------------------------------------------------3 硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4 单片机电路---------------------------------------------------------------------7
基于51单片机的智能车毕业设计(论文)
基于80C51的电动智能单片机 摘要 80C51单片机是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，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。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。 采用的技术主要有： （1）通过编程来控制小车的速度； （2）传感器的有效应用； （3）新型显示芯片的采用. 关键词80C51单片机、智能、光电检测器、PWM调速、电动小车
Design and create an intelligence electricity motive small car Abstract 80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine； (2)Efficient application of the sensor; (3)The adoption of the new display chip. Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作 本文介绍一款红外线遥控小车，以AT89S51单片机为核心控制器，用L289驱动直流电机工作，控制小车的运行。本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进等功能。本系统采用模块化设计，软件用C语言编写。 一、设计任务和要求 以AT98C51单片机为核心，制作一款红外遥控小车，小车具有自动驾驶，手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时，前进过程中可以避障。手动驾驶时，遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。 二、系统组成及工作原理 本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。AT89S51单片机查询红外信号并解码，查询各个检测部分输入的信号，并进行相应处理，包括电机的正反转，判断是否遇到障碍物，判断是否小车其那金中有出轨等。系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图 三、主要硬件电路 1、遥控发射器电路 该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221，如图2所示。HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。图2中D1是红外发射二极管，D2是按键指示灯，当有按键按下时D2点亮。 HT6221的编码规则是：当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，如果这个按键按下且延迟大约108ms，这108ms发射代码由一个起始码(9ms)，一个结果码(4.5ms)，低8位地址码(9ms~18ms)，高8位地址码(9~18ms)，8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码(9~18ms)组成，如果按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。按照上图的接法，K1~K8的数据码分别为：0x00，0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。
《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告
《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告
摘要 本小组所设计一个带有红外传感器的小车，基本能实现自动避障的功能。本小车以STC89C52为其主控单元，以俩个直流减速电机为驱动电机提供基本动力，并依据差速原理实现转向，用红外传感器进行探测，使用分离元件组成的电路去驱动电机，使用PWM波实现变速功能。小车分为五个模块：STC89C52主控模块，传感模块，电源模块，电机驱动模块，测速模块。 关键词：89C52 红外避障自动车
题目：《基于51单片机的红外避障自动车的实现》 下面是一些基本资料： ——————————————小车参数——————————————障碍检测方式红外探测（探测模块功耗7mA） 车模几何尺寸（mm）149 x 102 x 59 测障精度前方：75 cm 左右：25cm 车模轮距（mm）120 电源系统 4 x 1.5 v干电池4 x 1.2 v充电电池及其稳压输出 电机直流减速电机，1~12V工作电压，传动比：71.2:1 主控芯片STC89C52MCU 其他芯片LM7806 LM7805 STC11F01等 —————————————小组资料——————————————— 小组成员： 姓名班级善长项目负责模块 王太杰0804211班擅长于硬件 焊接技术强 硬件知识充足 红外探测部分 驱动调试 孙学军0904211班擅长于编程 C语言功底扎实 思路开阔 程序驱动部分 程序调试 李相华0804211班查阅资料能力强 善于方案选择和优化电源部分
小组优势： 硬件与程序搭配协调，每人负责各自模块，只提供最终模块接口，使对方不必关注自己模块内部结构，只需将接口连接完成即可，减少了每人负责的内容，提高了效率。 ————————————制作流程与时间————————————— 2010年5月1日 小组成员对各模块电路进行了选择、优化，并进行了电路搭建、焊接，各模块调试，确定模块交互接口；主控程序思路成型，并编写了测试程序，对软硬件进行了测试。最后各模块交互，整体调试，主程序确定及细节敲定。 2010年5月2日: 模块交互，整体调试，主控程序细节修改；经布局后各硬件模块转移至车体，最终焊接，整车成型。主控程序下载，调试，最终成功。 —————————————技术资料—————————————— 设计思路： 为节省电机数量和电路复杂程度，红外避障小车（以下简称小车）采用前轮主动，后轮从动原理。前轮采用双电机驱动，利用差速法实现车身转向。 检测部分利用红外发射管发射红外光，遇障碍物后经反射被红外接受管接收，产生电平转换，利用单片机I/O口检测红外检测模块电平输出，以此判断前方障碍物有无，检测到障碍物后，经单片机I/O口控制电机驱动电路，经由电机驱动电路输出不同电压，产生差速，实现转向，最终以达到避障的目标。其总体方框图如图所示： STC89C52 单片机电 机驱 动模块 传 感 器 模 块 电源模块2个 直流 减速电机
《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告
《基于51单片机的红外避障自动车的实现》技术报告技术报告：基于51单片机的红外避障自动车的实现 引言 红外避障技术在自动车领域中具有重要的应用潜力。本报告旨在介绍 一种基于51单片机的红外避障自动车的实现方法。该自动车能够通过红 外遥感技术检测周围环境并避开障碍物，实现自主导航功能。 一、系统硬件设计 1.硬件平台选择 本系统主要采用51单片机作为主控制器，因其资源丰富、易于编程 和低成本等特点。另外，还需要模块包括红外传感器模块和马达驱动模块。 2.红外传感器模块设计 红外传感器模块通过红外发射管和接收管组成。发射管发出红外光， 在遇到障碍物时，被障碍物反射回的红外光通过接收管被接收到。根据接 收到的光线强度和反射时间，可以确定是否有障碍物存在。 3.马达驱动模块设计 马达驱动模块通过电路连接到51单片机输出口，用于控制电机的转动。当检测到有障碍物存在时，系统会发送信号给马达驱动模块，从而控 制车辆停止或改变方向。 二、系统软件设计 1.硬件初始化
在程序的开始部分，需要对51单片机和各个硬件模块进行初始化， 包括设置引脚的输入输出方式、红外传感器和马达的初始化等。 2.红外传感器数据采集与处理 通过相关的接口和程序代码，可以实现对红外传感器的数据采集和处理。利用红外传感器模块发射红外光，并通过接收模块接收到反射的光线 信号。通过采集到的信号强度和反射时间，可以判断是否有障碍物存在。 3.障碍物检测与避障 根据红外传感器采集到的数据，判断是否有障碍物存在。如果有障碍物，则需要控制车辆停止或改变方向来避开障碍物。通过控制马达驱动模块，可以实时改变车辆的行驶方向。 4.车辆导航控制 车辆导航控制部分主要是根据红外传感器采集到的数据和障碍物检测 结果，实时控制车辆的行驶方向。通过对数据的处理和逻辑判断，可以决 定车辆的下一步行动，例如前进、后退、左转或右转等。 三、实验结果与讨论 在实验中，我们成功实现了基于51单片机的红外避障自动车的功能。通过红外传感器模块，我们可以有效地检测到周围的障碍物，并及时避开，实现了自主导航。 然而，在实际场景中，红外传感器的遮挡、反射光强度等因素都会对 检测结果产生影响。因此，在进一步的研究中，可以考虑引入其他传感器 和相应的算法，以提高自动车的避障能力。 结论
基于单片机的红外避障小车系统设计开题报告
基于单片机的红外避障小车系统设计开题报告潍坊科技学院 毕业设计(论文)开题报告 论文题目:基于单片机的红外避障小车系统设计 系部: 机械工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 学生姓名: 指导教师: 开题时间: 潍坊科技学院 毕业设计(论文)开题报告 课题名称基于STC89C52单片机的红外避障小车操作系统设计指导教师李世琛设计(论文)起止时间 2013.12-2014.5 机械设计制造及 学生姓名赵孝谦专业、班级其自动化、2010学号 201010470139 级本科一班 一、意义论文选题的目的、 在科学探索和紧急抢险经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。因此，红外线避障系统的研发就应运而生。我们的红外线避障小车就是基于这一系统开发而成的。 红外传感器的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现红外线自动避障功能就必须要感知障碍物，对障碍物的感知相当于给机器人一个视觉功能。例
如在一些火宅或者一些自然灾害的现场，经常需要进入到对一些危险或人类不能直接到达的地方进行观察，采集数据，这些就需要用机器人来完成。而在机器人在上述等环境中行进时红外线自动避障是一项必不可少也是最基本的功能。因此，红外线自动避障系统的研发就应运而生。在现在生活中，红外线自动避障小车可以作为困难环境检测机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物，帮助人们完成相应的任务。 目前，国内外的许多大学及研究机构都在积极投入人力、财力研制开发针对特殊条件下的安全监测系统。其中包括研究使用远程、无人的方法来进行实现，如机器人、远程监控等。无线传输的发展使得测量变得相对简单而且使得处理数据的速度变得很快甚至可以达到实时处理”。 该红外线避障小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、CPU。机器人要实现自动避障功能，还可以扩展循迹等功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。 通过构建红外线智能小车系统，培养设计并实现红外线自动控制系统的能力。在实践过程中，熟悉以单片机为核心控制芯片，设计小车的检测、驱动和显示等外围电路，采用红外线智能控制算法实现小车的智能循迹。灵活应用机电等相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。在此过程中，加深对控制理论的理解和记忆。 二、文献综述与国内外研究动态 在80年代中期，设计和制造机器人的浪潮已席卷全球，世界上一些著名的公司开始研制移动机器人(此时的移动机器人的主要用作大学实验室及研究机构的实验平台)，并促进了移动机器人学多种研究方向的出现。90年代以来，以研制高水平的环境信息传感器和信息处理技术、高适应性的移动机器人控制技术和真实环境
机电一体化论文基于51单片机的智能小车设计大学毕设论文
基于51单片机的智能小车设计 一、课题背影及实验目的 随着人类科技的发展，社会的进步，科技产品在人们日常生活中越来越不可或缺，影响也越来越大，人们对自动化的要求也不断提高。自动化概念的提出，使其不但在工业上已经充分应用，人们的日常生活在被它悄然影响。而汽车作为人们日常生活中最为常见的交通工具，人们迫切希望汽车自动化、智能化的实现。基于51单片机的智能小车课题的提出就是希望通过简单课题的实验，验证智能汽车方案的可行性，从而为以后智能化系统在汽车上的应用有提前的了解。实验以单片机小车实验板为底板，加装红外传感器、超声波传感器，以51单片机为核心对信息进行处理，从而实现循迹、避障功能，和可控行驶。 二、总体方案设计 1、设计思路 车体上搭载电源模块、电机驱动模块。单片机系统模块、循迹模块、避障模块，基本框架图如图 2、各模块的分析选择 单片机电路的设计 一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路；二是系统的配置，即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、A/D、D/A转换器等。 单片机的功能特性描述 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的
体积小、质量轻、价格便宜。单片机内部也有和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件。单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。本课题选择了STC公司的生产的STC89C52单片机。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，是带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器。一个芯片上拥有8位CPU，并且在系统可编程Flash。STC89C52提供给为众多嵌入式控制应用系统高灵活、超有效的解决方案。STC89C52具有以下标准功能:8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，两个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。此外，空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 小车部分
基于STC89C51RC单片机的智能遥感避障小车的系统设计
基于STC89C51RC单片机的智能遥感避障小车的系统设计刘彦戎 【摘要】该智能系统应用STC89C51RC单片机和红外传感器及超声波传感器实现小车的自主避障功能,系统在小车行进驱动的基础上,加装光电、红外光电、超声波传感器及wifi无线控制模块,实现对小车的电源电压、位置、运行状况、周边环境的实时测量,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实现对小车的智能自主控制.整个系统的电路结构简单,可靠性能高,易于推广和移植,具有广阔的应用前景.%the intelligent system applications STC89C51RC microcontroller and infrared sensors and ultrasonic sensors on the car of the autonomous obstacle avoidance function , the system on the basis of the car drive travel, equipped with photoelectric, electrcal, ultrasonic sensors and wifi wireless control module, the voltage of power supply for the car, location, operation condition, surrounding environment of real time measurement, and will measure data transfer to the single chip microcomputer for processing, then the detection by the microcontroller based on various data to realize the intelligent autonomous control of the car. The circuit of the whole system has simple structure , high reliability , easy extension and transplant, has broad application prospects. 【期刊名称】《电子设计工程》 【年(卷),期】2017(025)003 【总页数】5页(P45-48,52)
基于51单片机的智能循迹避障小车+C源程序
项目名称：智能小车 系别：信息工程系 专业：11电气工程及其自动化 姓名：刘亮、崔占闯、韩康 指导老师：王蕾 崔占闯联系邮箱：7
目录 摘要： (3) 关键词： (3) 绪论： (3) 一、系统设计 (4) 1.1、任务及要求 (4) 1.2车体方案认证与选择 (4) 二、硬件设计及说明 (5) 2.1循迹+避障模块 (5) 2.2主控模块 (6) 2.3电机驱动模块 (6) 2.4机械模块 (7) 2.5 电源模块 (7) 三、自动循迹避障小车总体设计 (7) 四、软件设计及说明 (8) 4.1系统软件流程图 (9) 4.2系统程序 (9) 五、系统测试过程 (12) 六、总结 (13) 七、附录：系统元器件 (13) 摘要
本设计主要有三个模块包括信号检测模块、主控模块、电机驱动模块。信号检测模块采用红外光对管，用以对有无障碍与黑线进行检测。主控电路采用宏晶公司的8051核心的STC89C52单片机为控制芯片。电机驱动模块采用意法半导体的L298N专用电机驱动芯片，单片控制与传统分立元件电路相比，使整个系统有很好的稳定性。信号检测模块将采集到的路况信号传入STC89C52单片机，经单片机处理过后对L298N发出指令进行相应的调整。通过有无光线接收来控制电动小车的转向，从而实现自动循迹避障的功能。 关键词：智能循迹避障小车，STC89C52单片机，L298N驱动芯片，信号检测模块，循迹避障 绪论 （一）智能小车的作用和意义 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，机器人的感系统，对于视觉的各种技术而言图像处理技术已相当发达，而基于图像的理解技术还很落后，机器视觉需要通过大量的运算也只能识别一些结构化环境简单的目标。视觉传感器的核心器件是摄像管或CCD，目前的CCD已能做到自动聚焦。但CCD传感器的价格、体积和使用方式上并不占优势，因此在不要求清晰图像只需要粗略感觉的系统中考虑使用接近觉传感器是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一种实用有效的方法。 机器人要实现自动导引循迹功能和避障功能就必须要感知导引线和障碍物，感知导引线相当给机器人一个视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车系统，基于它的智能小车实现自动识别路线，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并作出判断和相应的执行动作。 该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、cpu、执行部分。机器人要实现自动循迹避障功能，感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线，选择正确的行进路线，并检测到障碍物自动躲避。基于上述要求，传感检测部分考虑到小车一般不需要感知清晰的图像，只要求粗略感知即可，所以可以舍弃昂贵的CCD 传感器而考虑使用价廉物美的红外光电传感器来充当。智能小车的执行部分，是由直流电机来充当的，主要控制小车的行进方向。单片机驱动直流电机一般有两种方案：第一，勿需占用单片机资源，直接选择有PWM功能的单片机，这样可以实现精确调速；第二，可以由软件模拟PWM输出调制，需要占用单片机资源，难以精确调速，但单片机型号的选择余地较大。考虑到实际情况，本文选择第二种方案。CPU使用STC89C52单片机，配合软件编程实现。（二）智能小车的现状 现智能小车发展很快，从智能玩具到其它各行业都有实质成果。其基本可实现循迹、避障、检测贴片、寻光入库、避崖等基本功能，这几节的电子设计大赛智能小车又在向声控系统发展。比较出名的飞思卡尔智能小车更是走在前列。我此次的设计主要实现循迹避障这两
基于STC89C52单片机智能避障小车设计
基于STC89C52单片机智能避障小车设计 一、研究目的 针对为视障人士行动提供导航服务，使其能有效避开障碍物的应用需求，小组开展了对基于STC89C52单片机智能避障小车设计的研究，利用红外和超声波两种传感器对周围环境进行探测，结合光控照明电路，当距离达到设定值时，蜂鸣器报警，同时将超声波探测信息通过数码管显示，从而达到小车智能避障的结果。 二、研究内容 1.主控电路研究 STC89C52是STC公司生产的一种具有低功耗、高性能工作特性的8位微处理器。避障小车以STC89C52单片机为主控制核心，该单片机内部含有：一个8 位CPU，一个片内振荡器及时钟电路，512字节数据存储空间，8K字节程序存储空间，内带4K字节EEPROM 存储空间，三个16位定时器/计数器，一个可编程全双工串行口，四个8位可编程并行I/O 端口，四个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构）。 下图是单片机能够正常运行并完成各种性能的最小系统电路图： 2.传感器的研究 （1）红外传感器 使用红外传感器集成模块，红外信号遇到障碍物距离的不同，反射的强度也不同，故可利用此原理进行障碍物远近的检测。红外传感器价格便宜，反应速度比超声波传感器快，但在过亮或过暗的环境中精度会下降。 （2）超声波传感器 使用超声波传感器集成模块，超声波发射器在发射超声波的同时开始计时，超声波遇到障碍物返回，接收器收到反射波就立即停止计时，从而测出障碍物远近的距离。超声波传感器指向性强，灵敏度高，但由于声音的速度易受温度和风向的干扰，所以超声波有可能会被
吸音面吸收，导致测距时产生误差。 3. 光控照明电路研究 光敏电阻的阻值会随外界光照的强弱（明暗）变化而变化，光越强阻值越大，光越弱阻值越小。小组使用光敏电阻和LED 发光二极管焊接光控照明电路，意在天黑时，LED 亮，小车能照明前方。 4. 数码管显示电路研究 借助共阴极数码管显示超声波探测信息，引脚与单片机相连接，受单片机程序控制。 三、 总体方案 侧向： 辅助电路： 正向借助超声波测距模块实现测距与报警功能，通过数码管显示测距结果，通过蜂鸣器显示报警情况。当设备转弯时，侧边红外避障模块发挥工作，通过蜂鸣器显示报警情况，保证贴壁运动。为保证红外工作效果，添加光敏电路，在黑暗状态提供光照。 四、技术途径 （一）基本电路分析 1、传感器类型
论文-红外避障小车
第一章绪论 1.1 引言 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。 由于在科学探索和紧急抢险中经常会遇到对与一些危险或人类不能直接到达的地域的探测，这些就需要用机器人来完成。随着科技的发展，对于未知空间和人类所不能直接到达的地域的探索逐步成为热门，这就使机器人的自动避障有了重大的意义。而在机器人在复杂地形中行进时自动避障是一项必不可少也是最基本的功能，因此，自动避障系统的研发就应运而生。自动避障小车可以作为地域探索机器人和紧急抢险机器人的运动系统，让机器人在行进中自动避过障碍物，所以我们的自动避障小车就是基于这一目标而设计的的，该智能小车可以作为机器人的典型代表，它可以分为三大组成部分：传感器检测部分、执行部分、CPU，本次的设计中采用的技术主要有通过编程来控制小车的速度、传感器的有效应用、新型芯片的采用等等。 智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。所以我们的机器人不仅仅可以实现自动避障功能，还可以扩到展循迹等功能，感知导引线和障碍物等多个方面。 1.2 设计任务 1.2.1 设计思想 本系统要求自行设计制作一个智能小车，该小车在前进的过程中能够检测到前方障碍并自动避开，达到避障的效果。我的设计思想是采用C8051F310单片机为控制核心，利用位置传感器检测道路上的障碍，通过采集数据并处理后由单片机产生PWM波驱动直流电机对车进行转向和行动控制，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车。
(完整版)基于51单片机的智能车设计与实现
目录 摘要............................................................................................ 错误!未定义书签。Abstract .......................................................................................... 错误!未定义书签。 1. 引言 (1) 1.1 选题背景 (2) 1.2设计目标 (2) 2. 设计方案 (3) 2.1 电机驱动方案 (3) 2.2遥控控制方案 (3) 2.3主控芯片的选择 (8) 3. 系统硬件构成 (9) 3.1 设计原理 (9) 3.2 系统电源电路 (10) 3.3单片机最小系统电路 (11) 3.3.1复位电路 (11) 3.3.2震荡电路 (12) 3.4系统显示电路 (12) 3.5外围传感器电路 (13) 3.6 按键电路设计与实现 (13) 4. 系统软件设计 (14) 4.1 主程序控制流程 (14) 4.2 无线遥控控制实现 (15) 4.3 智能避障、智能循迹的实现 (16) 4.4 测速功能实现 (16) 5. 系统组装调试 (17) 5.1硬件组装调试 (17) 5.2 软件设计与调试 (17) 5.3 系统组装实物 (18) 6. 结论 (18) 致谢 (20) 附录1 遥控子系统电路原理图 (21) 附录2 车载子系统电路原理图 (22)
1. 引言 1.1选题背景 智能机器人是能够在道路和野外连续地实时自主运动的机器人，是当今科技研究领域的热点，体现了信息科学与人工智能技术的最新成果。现代机器人己经不仅仅在工业制造方面，而且在军事、民用、科学研究等许多方面得到了广泛的应用。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车、机器人这方面的题目，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，指导教师和设计者都已经有充分的准备。 1.2设计目标 本设计是在不影响系统功能实现的前提下以经济实用的角度出发，采用MCS-51系列中的STC89C51单片机，以STC89C51为控制核心，结合PT2262和PT2272无线数据传输模块，L298N电机驱动模块以及其他传感器模块而设计出的智能小车控制系统。 该系统由硬件部分与软件部分组成。其中硬件部分由电源输入模块、直流电机动力模块、电机驱动模块、单片机控制系统模块、显示系统模块、以及两个障碍检测传感器、两个循迹传感器、两个测速传感器组成。软件部分由遥控部分和车载部分组成，遥控部分主要为车载部分发送数据命令，车载部分接收遥控命令做出相应的动作，同时根据不同命令分别实现自动避障、循迹、测速，状态显示功能。系统从控制角度分为半自动和全自动。 全自动控制和半自动控制功能由遥控器功能键切换，所有动作将由状态显示LCD1602显示。 全自动控制：车载部分根据无线数据传输模块传输的数据进入遥控模式、避障模式或者循迹模式，各种模式下LCD1602显示系统会显示当前状态以及当前智能小车行驶速度。系统如果进入避障模式或者循迹模式便进入了全自动控制模式，系统会根据现实中遇到的情形与系统预设的情形对应，情形匹配后自动做出对应的动作。 半自动控制：遥控系统由按键动作对应发出无线数据，车载系统接收数据，根据数据以及约定好的数据对应命令实现智能车的前进、后退、原地左转、原地右转动作，这样便实现了半自动控制功能。半自动控制功能能够增强系统的适应性，并且能够处理紧急危险情况。
智能循迹避障小车实践报告
电气工程与自动化学院 课程设计报告 （嵌入式技术实践一） 题目：**** 专业班级：**** 学号：20 学生姓名：**** 指导老师：**** 2012年 7 月 31 日
摘要 本课题是基于P89C51单片机的智能小车的设计与实现，小车完成的主要功能是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,能够检测周围的障碍物寻找最佳路以免小车在行驶的过程中遭到损坏。小车系统以P89C51单片机为系统控制处理器；采用红外传感获取赛道的信息，利用超声波测距模块判断障碍物，来对小车的方向和速度进行控制。此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现小车的预期功能。 关键词：智能循迹避障小车、嵌入式系统。
目录 第一章绪论 (4) 1.1课题背景 (4) 1.2智能汽车的发展现状 (5) 1.2.1 国内发展情况 (5) 1.2.2 国外的发展情况 (5) 1.2.3 智能车竞赛现状 (6) 1.3实践的目的和意义 (7) 第二章系统方案设计 (8) 2.1系统设计目标 (8) 2.2系统设计思想 (8) 2.3系统的总体结构 (8) 2.4系统硬件设计 (9) 2.4.1 小车设计 (9) 2.4.2 电源模块设计 (9) 2.4.3 驱动模块设计 (10) 2.4.4 红外传感模块设计 (10) 2.4.5 测距模块设计 (10) 2.5系统软件设计 (11) 2.5.1 编程环境的介绍 (11) 2.5.2 电机控制程序设计 (12) 2.5.3 循迹程序设计 (12) 2.5.4 避障程序设计 (12) 第三章系统的调试与分析 (15) 3.1系统硬件调试 (15) 3.2系统软件调试 (15) 附录 (16)
基于51单片机设计智能避障小车
单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C5单片机为控制芯片控制电 动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N 驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程 序。 关键词：智能小车；51单片机；L298N红外避障；寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWMwave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving
基于51单片机的循迹避障小车的设计
清华大学 本科生毕业论文 题目: 基于51单片机的循迹避障小车的设计专业班级：电子信息工程2012级02班 学号： 学生姓名： 指导教师： 论文完成日期: 年月
郑重声明 本人的毕业论文是在指导老师的指导下独立撰写并完成的。毕业论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，如果有此现象发生，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任；并可通过网络接受公众的查询。特此郑重声明。 毕业论文作者(签名)： 年月日
目录 1 绪论 (3) 1.1 课题研究的背景 (3) 1.2 课题研究的意义 (5) 1.3 课题研究的主要内容 (6) 2 系统方案确定及主要元件的选择 (7) 2.1 系统方案确定 (7) 2.2 主要模块的选择 (7) 3 系统硬件部分设计 (11) 3.1 主控器AT89C51 (11) 3.2 复位电路 (13) 3.3 时钟电路 (13) 3.4 寻迹模块 (14) 3.5 避障模块 (15) 3.6 H桥电机驱动 (16) 3.7 电源模块 (17) 4 系统软件部分设计 (19) 4.1 系统使用的软件简介 (19) 4.2 软件调试平台 (19) 4.3 系统程序流程设计 (21) 5 系统仿真实现 (26) 6 调试结果分析 (27) 结束语 (28) 附录 (29) 附录1 元件清单 (29) 附录2 程序代码 (29) 参考文献 (33) 致谢 (34)
基于51单片机的循迹避障小车的设计专业：电子信息工程班级：**班作者：*** 指导老师：*** 摘要 智能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。 本设计通过实时检测各个模块传感器的输入信号，利用红外对管检测黑线实现寻迹,通过光电传感器实现避障，采用存储空间较大的AT89C51作为主控制芯片，小车电机驱动采用L298N芯片，根据内置的程序分别控制小车左右两个直流电机运转，实现小车自动识别路线，能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及寻迹行驶。 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。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。 本设计结构简单，较容易实现，在一定程度上体现了智能化的科技。同时小车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。 关键词：智能小车；AT89C51；光电传感器；L298N
基于单片机电动智能小车设计报告
基于单片机电动智能小车设计报告 一、研究意义 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。设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。本设计就采用了比较先进的80C51为控制核心，80C51采用CHOMS工艺，功耗很低。该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景；在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。 二、硬件设计 简易智能电动车采用单片机进行智能控制。开始由手动启动小车，并复位，当经过规定的起始黑线，由超声波传感器和红外光电传感器检测，通过单片机控制小车开始记数显示并避障、调速；系统的自动避障功能通过超声波传感器正前方检测和红外光电传感器左右侧检测，由单片机控制实现；在电动车进驶过程中，采用双极式H型PWM脉宽调制技术，以提高系统的静动态性能；采用动态共阴显示行驶时间和里程。
系统原理图如图所示： 三、软件设计 在进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件更为重要。在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括：数据的采集、数字滤波、标度变换等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以便控制生产。 程序流程图如下：
基于单片机的红外避障小车毕业设计
毕业设计(论文) 题目:基于单片机的红外避障小车 学院:浦江学院 专业:电子信息工程 2013 年 06 月
摘要 随着科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，各种高科技技术也广泛应用于智能小车河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新技术的集成体，融合了机械，计算机硬件，软件，电子，人工智能等多种科学技术的知识，可以涉及到当今许多前言领域的技术。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 本设计主要由单片机控制系统模块、电机驱动模块、红外避障模块、声控模块组成，系统以STC89C52RC单片机为核心，通过避障模块和声控模块接受到的信息来控制电机运行。系统通过7节1.5V干电池通过降压电路降成5V稳定直流电对单片机和发动机进行供电。本文介绍了红外避障的原理、系统整体设计及相关软件的介绍。软件部分采用模块化设计思路，整个程序包括主程序，电机驱动程序，信号检测程序，通过小车运行时检测到的运行信息来调用左转、直行或停止函数来控制小车。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 测试结果表明，本文的各项功能基本正常，除发动机转速不匹配外能实现本设计的所有要求。 关键字：STC89C52RC 小车避障单片机 I
Abstract With the progress of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular，High-tech technology is also widely used in intelligent car river robot toy manufacturing, intelligent robot is more and more diversified. Intelligent car is a variety of high and new technology integration, integration of mechanical, computer hardware, software, electronics, artificial intelligence and so on the many kinds of knowledge, science and technology can be involved in many of today's introduction in the field of technology.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 This design is mainly composed of single-chip microcomputer control system module, motor drive module, the infrared obstacle avoidance module, voice control module, system with STC89C52RC single-chip microcomputer as the core, through the obstacle avoidance module and voice control module receives information to control the motor running. System by 7 1.5 V dry cell by step-down circuit down into a stable dc 5 V for single chip microcomputer and engine power. This paper introduces the principle of infrared obstacle avoidance, the introduction of overall system design and related software. Software part adopts the modular design thinking, the process includes the main program, motor driver, signal detection procedures, through the car runs the operation of the detected information call to turn left, go straight, or stop function to control the car.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 Test results show that the various functions of the basic normal, in addition to the engine speed does not match to achieve all the requirements of the design.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。Key words: obstacle avoidance SCM STC89C52RC cars II