電動智能小車論文.doc
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電動智能小車論文,摘 要80c51單片機是一款八位單片機,他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。這里介紹的是如何用80c51單片機來實現(xiàn)長春工業(yè)大學的畢業(yè)設(shè)計,該設(shè)計是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的,采用80c51單片機為控制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,控制電動小汽車的自動避障,快慢速行駛...
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摘 要
80C51單片機是一款八位單片機,他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。這里介紹的是如何用80C51單片機來實現(xiàn)長春工業(yè)大學的畢業(yè)設(shè)計,該設(shè)計是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的,采用80C51單片機為控制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,控制電動小汽車的自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單,可靠性能高。實驗測試結(jié)果滿足要求,本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法及測試結(jié)果分析。
采用的技術(shù)主要有:
(1) 通過編程來控制小車的速度;
(2) 傳感器的有效應用;
(3) 新型顯示芯片的采用.
關(guān)鍵詞 80C51單片機、光電檢測器、PWM調(diào)速、電動小車
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
目 錄
第一章 前 言 1
第二章 方案設(shè)計與論證 3
一 直流調(diào)速系統(tǒng) 3
二 檢測系統(tǒng) 4
三 顯示電路 9
四 系統(tǒng)原理圖 9
第三章 硬件設(shè)計 10
一 80C51單片機硬件結(jié)構(gòu) 10
二 最小應用系統(tǒng)設(shè)計 11
三 前向通道設(shè)計 12
四 后向通道設(shè)計 15
五 顯示電路設(shè)計 17
第四章 軟件設(shè)計 20
一 主程序設(shè)計 20
二 顯示子程序設(shè)計 24
三 避障子程序設(shè)計 25
四 軟件抗干擾技術(shù) 26
五 “看門狗”技術(shù) 28
六 可編程邏輯器件 29
第五章 測試數(shù)據(jù)、測試結(jié)果分析及結(jié)論 30
致 謝 31
參 考 文 獻 32
附錄A 程序清單 33
附錄B 硬件原理圖 41
第一章 前 言
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目,全國各高校也都很重視該題目的研究??梢娖溲芯恳饬x很大。本設(shè)計就是在這樣的背景下提出的,指導教師已經(jīng)有充分的準備。本題目是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。設(shè)計的智能電動小車應該能夠?qū)崟r顯示時間、速度、里程,具有自動尋跡、尋光、避障功能,可程控行駛速度、準確定位停車。
根據(jù)題目的要求,確定如下方案:在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上,加裝光電、紅外線、超聲波傳感器及金屬探測器,實現(xiàn)對電動車的速度、位置、運行狀況的實時測量,并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進行處理,然后由單片機根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。
這種方案能實現(xiàn)對電動車的運動狀態(tài)進行實時控制,控制靈活、可靠,精度高,可滿足對系統(tǒng)的各項要求。本設(shè)計采用MCS-51系列中的80C51單片機。以80C51為控制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,控制電動小汽車的自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。80C51是一款八位單片機,它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。它是第三代單片機的代表。
第三代單片機包括了Intel公司發(fā)展MCS-51系列的新一代產(chǎn)品,如8xC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8xC451﹑8xC452,還包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51為核心推出的大量各具特色﹑與80C51兼容的單片機。新一代的單片機的最主要的技術(shù)特點是向外部接口電路擴展,以實現(xiàn)Microcomputer完善的控制功能為己任,將一些外部接口功能單元如A/D﹑PWM﹑PCA(可編程計數(shù)器陣列)﹑WDT(監(jiān)視定時器)﹑高速I/O口﹑計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。這一代單片機中,在總線方面最重要的進展是為單片機配置了芯片間的串行總線,為單片機應用系統(tǒng)設(shè)計提供了更加靈活的方式。Philips公司還為這一代單片機80C51系列8xC592單片機引入了具有較強功能的設(shè)備間網(wǎng)絡系統(tǒng)總線----CAN(Controller Area Network BUS).
新一代單片機為外部提供了相當完善的總線結(jié)構(gòu),為系統(tǒng)的擴展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。
本設(shè)計就采用了比較先進的80C51為控制核心,80C51采用CHOMS工藝,功耗很低。該設(shè)計具有實際意義,可以應用于考古、機器人、醫(yī)療器械等許多方面。尤其是
在足球機器人研究方面具有很好的發(fā)展前景;在考古方面也應用到了超聲波傳感器進行檢測。所以本設(shè)計與實際相結(jié)合,現(xiàn)實意義很強。
參 考 文 獻
1 何立民,單片機應用系統(tǒng)設(shè)計,北京:航天航空大學出版社,2~5,46~50
2 李廣弟,單片機基礎(chǔ),北京:北京航空航天大學出版社,2001,56~64
3 何希才,新型實用電子電路400例,電子工業(yè)出版社,2000年,60~65
4 趙負圖,傳感器集成電路手冊,第一版,化學工業(yè)出版社,2004,590~591
5 陳伯時,電力拖動自動控制系統(tǒng),第二版,北京:機械工業(yè)出版社,2000年6月,127~130
6 張毅剛,彭喜元,新編MCS-51單片機應用設(shè)計,第一版,哈爾濱工業(yè)大學出版社,2003,25~27,411~417
80C51單片機是一款八位單片機,他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。這里介紹的是如何用80C51單片機來實現(xiàn)長春工業(yè)大學的畢業(yè)設(shè)計,該設(shè)計是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的,采用80C51單片機為控制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,控制電動小汽車的自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單,可靠性能高。實驗測試結(jié)果滿足要求,本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法及測試結(jié)果分析。
采用的技術(shù)主要有:
(1) 通過編程來控制小車的速度;
(2) 傳感器的有效應用;
(3) 新型顯示芯片的采用.
關(guān)鍵詞 80C51單片機、光電檢測器、PWM調(diào)速、電動小車
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
目 錄
第一章 前 言 1
第二章 方案設(shè)計與論證 3
一 直流調(diào)速系統(tǒng) 3
二 檢測系統(tǒng) 4
三 顯示電路 9
四 系統(tǒng)原理圖 9
第三章 硬件設(shè)計 10
一 80C51單片機硬件結(jié)構(gòu) 10
二 最小應用系統(tǒng)設(shè)計 11
三 前向通道設(shè)計 12
四 后向通道設(shè)計 15
五 顯示電路設(shè)計 17
第四章 軟件設(shè)計 20
一 主程序設(shè)計 20
二 顯示子程序設(shè)計 24
三 避障子程序設(shè)計 25
四 軟件抗干擾技術(shù) 26
五 “看門狗”技術(shù) 28
六 可編程邏輯器件 29
第五章 測試數(shù)據(jù)、測試結(jié)果分析及結(jié)論 30
致 謝 31
參 考 文 獻 32
附錄A 程序清單 33
附錄B 硬件原理圖 41
第一章 前 言
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目,全國各高校也都很重視該題目的研究??梢娖溲芯恳饬x很大。本設(shè)計就是在這樣的背景下提出的,指導教師已經(jīng)有充分的準備。本題目是結(jié)合科研項目而確定的設(shè)計類課題。設(shè)計的智能電動小車應該能夠?qū)崟r顯示時間、速度、里程,具有自動尋跡、尋光、避障功能,可程控行駛速度、準確定位停車。
根據(jù)題目的要求,確定如下方案:在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上,加裝光電、紅外線、超聲波傳感器及金屬探測器,實現(xiàn)對電動車的速度、位置、運行狀況的實時測量,并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進行處理,然后由單片機根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。
這種方案能實現(xiàn)對電動車的運動狀態(tài)進行實時控制,控制靈活、可靠,精度高,可滿足對系統(tǒng)的各項要求。本設(shè)計采用MCS-51系列中的80C51單片機。以80C51為控制核心,利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙,控制電動小汽車的自動避障,快慢速行駛,以及自動停車,并可以自動記錄時間、里程和速度,自動尋跡和尋光功能。80C51是一款八位單片機,它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。它是第三代單片機的代表。
第三代單片機包括了Intel公司發(fā)展MCS-51系列的新一代產(chǎn)品,如8xC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8xC451﹑8xC452,還包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以80C51為核心推出的大量各具特色﹑與80C51兼容的單片機。新一代的單片機的最主要的技術(shù)特點是向外部接口電路擴展,以實現(xiàn)Microcomputer完善的控制功能為己任,將一些外部接口功能單元如A/D﹑PWM﹑PCA(可編程計數(shù)器陣列)﹑WDT(監(jiān)視定時器)﹑高速I/O口﹑計數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。這一代單片機中,在總線方面最重要的進展是為單片機配置了芯片間的串行總線,為單片機應用系統(tǒng)設(shè)計提供了更加靈活的方式。Philips公司還為這一代單片機80C51系列8xC592單片機引入了具有較強功能的設(shè)備間網(wǎng)絡系統(tǒng)總線----CAN(Controller Area Network BUS).
新一代單片機為外部提供了相當完善的總線結(jié)構(gòu),為系統(tǒng)的擴展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。
本設(shè)計就采用了比較先進的80C51為控制核心,80C51采用CHOMS工藝,功耗很低。該設(shè)計具有實際意義,可以應用于考古、機器人、醫(yī)療器械等許多方面。尤其是
在足球機器人研究方面具有很好的發(fā)展前景;在考古方面也應用到了超聲波傳感器進行檢測。所以本設(shè)計與實際相結(jié)合,現(xiàn)實意義很強。
參 考 文 獻
1 何立民,單片機應用系統(tǒng)設(shè)計,北京:航天航空大學出版社,2~5,46~50
2 李廣弟,單片機基礎(chǔ),北京:北京航空航天大學出版社,2001,56~64
3 何希才,新型實用電子電路400例,電子工業(yè)出版社,2000年,60~65
4 趙負圖,傳感器集成電路手冊,第一版,化學工業(yè)出版社,2004,590~591
5 陳伯時,電力拖動自動控制系統(tǒng),第二版,北京:機械工業(yè)出版社,2000年6月,127~130
6 張毅剛,彭喜元,新編MCS-51單片機應用設(shè)計,第一版,哈爾濱工業(yè)大學出版社,2003,25~27,411~417