自动循迹小车毕业设计 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/11 10:22:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

xxxxxx学院

xxx 系 xxx 专业 xx 级

毕业设计(论文)

姓名 xx 学号 xxxxxxxx

指导教师(签名) xxx

二○ 年 月 日

自动循迹小车

烟台工程职业技术学院毕业设计(论文)

诚 信 承 诺 书

本人慎重承诺: 我所撰写的设计(论文)

《 》是在老师的指导下自主完成,没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭,本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。

毕业论文(设计)的研究成果归属学校所有。

学生(签名)

年 月 日

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自动循迹小车

目 录

目 录.............................................................................................................................. 0 摘 要:.................................................................................................................... 3

前 言………………………………………………………………………………………………3

一.任务要求.................................................................................................................. 4

(一)任务............................................................................................................. 4 二.系统设计方案.......................................................................................................... 5

(一)小车循迹原理............................................................................................. 5 (二)控制系统总体设计..................................................................................... 6 三.系统方案................................................................................................................ 7

(一)寻迹传感器模块......................................................................................... 7

1.红外传感器ST188简介............................................................................ 7 2.比较器LM324简介.................................................................................... 8 3.具体电路.................................................................................................... 9 4.传感器安装.............................................................................................. 10 (二)控制器模块............................................................................................... 11 (三)电源模块................................................................................................... 13 (四)电机及驱动模块....................................................................................... 14

1.电机.......................................................................................................... 14 2.驱动 ......................................................................................................... 14 (五)自动循迹小车总体设计 .......................................................................... 16

1.总体电路图.............................................................................................. 16 2.系统总体说明.......................................................................................... 18

四.软件设计.............................................................................................................. 18

(一) PWM控制.................................................................................................. 18 (二) 总体软件流程图..................................................................................... 19 (三)小车循迹流程图....................................................................................... 19 (四)中断程序流程图....................................................................................... 21 (五)单片机测序............................................................................................... 22 五.致谢…………………………………………………………………………….…………..25 六.参考资料.............................................................................................................. 27

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自动循迹小车

自动循迹小车

摘要:

本设计是一种基于单片机控制的简易自动寻迹小车系统,包括小车系统构成软硬件设计方法。小车以AT89C51 为控制核心, 用单片机产生PWM波,控制小车速度。利用红外光电传感器对路面黑色轨迹进行检测,并将路面检测信号反馈给单片机。单片机对采集到的信号予以分析判断,及时控制驱动电机以调整小车转向,从而使小车能够沿着黑色轨迹自动行驶,实现小车自动寻迹的目的。

关键词:单片机AT89C51 光电传感器 直流电机 自动循迹小车

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。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。

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,加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器,实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量,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

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自动循迹小车

检测的各种数据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。

第三代单片机包括了Intel公司发展MCS-51系列的新一代产品,如8xC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8xC451﹑8xC452,还包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展,以实现Microcomputer完善的控制功能为己任,将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中,在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线,为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机80C51系列8xC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS).

新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构,为系统的扩展与配置打下了良好的基础。

一.任务要求

(一)任务

设计一个基于直流电机的自动寻迹小车,使小车能够自动检测地面黑色轨迹,并沿着黑色车轨迹行驶。系统方案方框图如图1-1所示。

检测(黑线) 软件控制 驱动电机 控制小车

图1-1 系统方案方框图

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