基于单片机的智能小车制造设计方案报告.doc

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目录

一、 设计目------------------1

二、 设计模块------------------1

三、 程序流程------------------6

四、 元器件清单------------------8

五、 成品制作------------------8

六、 注意事项--------------------9

七、 设计总结------------------9

设计目
智能遥控车地目重要突出在智能与遥控上，遥控意思明显就是通过某种控制手段使得小车可以实现由控制者控制迈进后退等操作；智能可以体现为功能上智能化。本作目是实现控制小车移动时对前方所存在威胁进行报警提示。
设计模块
本次设计硬件电路模块大体为五大类，分别是51单片机最小系统模块、电源模块、电机工作驱动模块、超声波报警系统模块、无线控制发射接受模块。
下图为硬件电路框图：

1、 单片机最小系统

此模块式是本设计控制核心模块，单片机最小系统由三某些构成：STC89C52芯片某些、复位某些（由按键开关、极性电容、10K电阻构成）、晶振某些（由12M石英晶振、两个30PF瓷片电容构成）。重要起程序输入与控制、程序复位、时间频率控制作用。
2、 无线控制模块

本设计无线控制模块是由编码芯片PT2262和解码芯片PT2272构成电路模块构成，工作方式是编码芯片PT2262 发出编码信号由：地址码、数据码、同步码构成一种完整码字，解码芯片PT2272 接受到信号后，其地址码通过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同步相应数据脚也输出高电平，如果发送端始终按住按键，编码芯片也会持续发射。
3、 电机驱动模块

本设计是采用了L298N电机驱动模块来驱动减速电机工作；L298N是ST公司生产一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。重要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。内含两个H桥高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用原则逻辑电平信号控制；具备两个使能控制端，在不受输入信号影响状况下容许或禁止器件工作有一种逻辑电源输入端，使内部逻辑电路某些在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。
4、 超声波测距报警模块

超声波是一种频率比较高声音,指向性强.超声波测距原理是运用超声波在空气中传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来时间，依照发射和接受时间差计算出发射点到障碍物实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是同样。本设计超声波测距模块是专为智能小车设计，适合小范畴,小空间,封闭空间场合。

5、 电源模块
本设计电源供应需要三组电源，无线遥控需要一组5V左右电源供应；小车分两组供电，一为单片机供电所需5V电源（与无线遥控器电源值一致），二为L298N电机驱动模块供电所需9V电源。单片机有正负极排针，左负右正，单片机供电线在小车后方红线，接右边排针接通5V电源；9V供电开关在小车左边下板。
程序流程

上图为单片机程序流程图
PWM电机脉冲程序：
PWM脉冲程序是驱动电动机工作程序，PWM程序编写方式有各种，重要有以定期器控制时间方式和以占空比产生频率方式，由于使用定期器方式不利于后续发展，故而使用占空比喻式来编写PWM程序；如下是某些PWM程序控制电机示例：
IN1=1;
IN2=0;
for(i=0;i<200;i++)//PWM程序
{
delay(10);
IN1=~IN1;
}

超声波测距距离计算程序：
超声波测距模块只是起到超声波发射与接受，对于反射信号距离并不能检测，这时就需要给系统设定一种计算距离时间值；下面程序就是为了用来计算距离而设定程序：
void Conut(void)
{
time=TH0*256+TL0; //读出T0计时数值
TH0=0;
TL0=0; //清空计时器
S=(time*1.7)/100； //算出来是CM
if(Mode==0) //非设立状态时
{
if((S>=700)||flag==1) //超过测量范畴显示“-”
{
Feng=0； //蜂鸣器报警
flag=0;
disbuff[0]=10; //“-”
disbuff[1]=10; //“-”
disbuff[2]=10; //“-”
}
else
{
//距离不大于报警距
if(S<=BJS)
{
Feng=0; //报警
}
else //不不大于
{
Feng=1; //关闭报警
}
disbuff[0]=S%1000/100; //将距离数据拆成单个位赋值
disbuff[1]=S%1000%100/10;
disbuff[2]=S%1000%10 %10;
}
}
else
{
Feng=1;
disbuff_BJ[0]=BJS%1000/100;
disbuff_BJ[1]=BJS%1000%100/10;
disbuff_BJ[2]=BJS%1000%10 %10;
}
}

元器件清单
参数
数量
参数
数量
参数
数量
STC89C52芯片
1
超声波测距模块
1
普通电机
2
40P底座
1
PT2262无线发射模块
1
车轮
4
30P瓷片电容
2
PT2272无线接受模块
1
排针、杜邦线
若干
10U/25V电解电容
1
L298N电机驱动模块
1
适当万用板
3
10K电阻
1
单刀双掷开关
1
电源电池盒
3
1K电阻
1
减速电机
2
5号电池
12
9012三极管
1
按键开关
5
蜂鸣器
1

成品制作
本作大某些电路都为模块与模块之间连接，需要人工焊接电路为单片机最小系统和遥控器按键电路，其她连接模块均以排针和杜邦线连接；小车分为上下板拼接，为了节约制作成本，小车下板为本人以万用板为基本，使车轮连接电动机与万用板连接固定构成小车底盘，这样既不影响电路又能节约成本，上下板电路通过杜邦线完美连接，中间空出空间正好用来放置电池。
下图为小车制作完毕成品图：

注意事项
（1） 无线控制发射接受模块供电电源值应一致或偏差极小，否则解码失败。
（2） 无线控制范畴与环境因素有关。
（3） 无线控制模块供电局限性时，解码信号浮现波动，小车运营浮现卡顿现象。
（4） 超声波测距报警模块电源供应局限性时，报警系统异常，蜂鸣器停止工作。
（5） 超声波测距报警模块与无线控制模块供电局限性时，受程序影响，小车运营迈进方式时大机率浮现失控现象。
设计总结
本次设计最大难点在于程序融合，由于本作品采用了各种模块连接而成，而各个模块都具备自己运营程序，把它们融合在一起可谓难度极大；另一方面难度在于电机驱动模块接线方式，由于电机驱动模块是单独供电模块，在制作初期由于接线失误，导致了设计各种错误产生。

附录：
参照文献
[1] 胡汉才．单片机原理及系统设计[M] .北京:清华大学出版社，.
[2] 郭天祥. 51单片机C语言教程.北京:电子工业出版社，.
[3] 薛均义，张彦斌.MCS-51系列单片微型计算机及其应用.西安：西安交通大学出版社，.
[4] 唐颖，程菊花，任条娟.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京：北京大学出版社，
[5]陈晓东.郑建祥汽车用微机可靠性实验研究[J].汽车与电器..