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1、智能往返 51 单片机小车智能往返 51 单片机小车所在院系：通信学院作 者：祝文君 闫育铭 2014-12-23智能往返 51 单片机小车智能往返 51 单片机小车摘 要智能，作为社会的新兴产物，是为未来的发展方向。此次设计主要旨在深刻体验智能的意义，同时增强对智能的了解与兴趣。 51 单片机是对所有兼容 intel8031 指令系统的单片机的统称。51 单片机是基础入门的一个单片机，而其中 52 单片机是应用最为广泛的 8 位的单片机之一。所以此次设计采用 stc89c52 系列单片机为平台，辅以简单的外置电路，从而实现智能往返、红外壁障等功能。设计过程中采用对比选择，模块独立，综合处理等
2、研究方法。通过查阅书籍、网络，分析整理出相关信息，并加以学习，以此为基础做出最优方案并进行设计。从车体搭建，到各个模块的安装调试，辅以基于 c 语言的程序设计，将各模块整合到一起，达到预期的目标，完成设计与制作。关键词：智能；红外传感器；51 单片机1 引 言智能化是未来的发展方向，而本设计本着智能化的普及与应用的目的，整体过程简单易懂，选择的平台和电子原件恰当合理，经过一定的加工就可达到预期目的，实现各种功能，具有现实意义。设计的过程、思想、方法等为以后的研究铺平了道路，对思维、动手能力以及总结论述等能力进行了充分锻炼。设计以应用广泛的 51 单片机为控制平台，自行搭建车体，同过模块化的调试
3、，实现小车红外壁障自动往返等功能，实现智能控制，达到设计目标。2 方案设计与论证本设计主要是设计一辆能够智能判断限速区减速，并到达指定位置原路返回的小车，并辅以红外避障和计时模块。作品既可以使学生对高端智能有粗浅的了解，也可以作为工具锻炼学生的学习实践能力。2.1 总体方案描述智能往返 51 单片机小车小车以 stc89c52 单片机为平台，辅以数码管显示模块 、电机驱动模块、红外避障模块、电源模块、黑白线检测模块构成。系统上电后单片机启动数码管开始计时，同时通过电机驱动模块启动小车；以检测黑白线的方式判断目标区域，从而实现减速、停止、调头等功能；行进过程中以红外壁障模块避免与墙体碰撞，往返快
4、速、准确。2.2 微处理器的选择与论证方案一：采用 89c15 单片机来作为整体控制单元，该单片机内部程序写法简单，并内置 pwm；缺点是和平时使用的 51 单片机内部程序写法有差异。方案二：采用 89c52 单片机来作为整体控制单元，优点在于对内部程序写法比较熟悉，虽无内置 pwm 但可以以其他方式解决。方案三：采用 ATmaga2560 单片机来作为整体控制单元，优点性能更强，内部程序写法非常简单，但使用次数极少，不是很熟悉。比较以上两个方案，方案二更相对来书更熟悉，从而更便于操作，因此采用方案二实现2.3 电源模块的选择与论证方案一：采用以 7805 为核心的稳压电路，利用现有元器件自行
5、焊制，缺点是不能调节电压方案二：采用直接的稳压模块，优点电压可调以上两个方案最终都被采用，前者用于单片机供电，后者用于电机供电，以其电压可调来控制电机整体转速。2.7 黑白线检测模块的选择与论证方案一：采用 tcrt5000，并辅以 555，自行焊接寻迹电路。方案二：直接购买由 tcrt5000 为核心的寻迹模块。比较以上两个方案，前者自己动手，迅速快捷；后者从网上购买，消耗时间；考虑到一些配件仍需从网上购买，采用了第二种方案，但同时对寻迹电路也进行了学习。3 系统硬件及软件的实现3.1 硬件的实现 智能往返 51 单片机小车3.1.1 微处理器电路3.1.2 数码管显示电路智能往返 51 单
6、片机小车3.1.3 电机驱动电路3.1.4 红外避障电路3.1.5 电源电路智能往返 51 单片机小车3.1.6 黑白线检测电路3.1.7 烧写串口电路3.2 软件的实现4 系统测试4.1 主要测试用的仪器及软件万用表直流稳压电源示波器电烙铁Visual C+ 6.0stc-isp-15xx-v6.82Keil uVision45 参考文献【1】张义和、王敏男例说 51 单片机人民邮电出版社智能往返 51 单片机小车【2】谭浩强c 语言程序设计清华大学出版社6 附录附录 1：stc89c52 引脚图附录 2：小车外观图附录 3：内部程序#include#define unit unsigned
7、 int#define uchar unsigned char#define SEG P2#define SCANP P0 sbit color=P32;sbit hong1=P02;sbit hong2=P03;sbit l_1=P34;sbit l_2=P35;sbit r_1=P36;智能往返 51 单片机小车sbit r_2=P37;int count_color=0;int i=0;#define count_M1 50000#define TH_M1 (65536-count_M1)/256#define TL_M1 (65536-count_M1)%256int count_T0
8、=0;#define count_M2 250#define TH_M2 (256-count_M2)#define TL_M2 (256-count_M2)char count_T1=0;char code TAB10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x83,0xf8,0x80,0x98;char disp2=0xc0,0xc0;char seconds=0;char scan=0;void delay_ms(int x)int i,j;for(i=0;ix;i+)for(j=0;j60;j+);void forword1()l_1=1;l_2=0;r_1=1;
9、r_2=0;delay_ms(30);void turn_left()l_1=0;l_2=1;r_1=1;智能往返 51 单片机小车r_2=0;delay_ms(30);forword1();void turn_right()l_1=1;l_2=0;r_1=0;r_2=1;delay_ms(30);forword1();void forword3()l_1=1;l_2=0;r_1=1;r_2=0;delay_ms(40);void forword2()l_1=1;l_2=0;r_1=1;r_2=0;delay_ms(1);l_1=0;l_2=0;r_1=0;r_2=0;delay_ms(100
10、);智能往返 51 单片机小车void stop1()forword1();l_1=0;l_2=0;r_1=0;r_2=0;delay_ms(10000);void turn()l_1=0;l_2=1;r_1=1;r_2=0;delay_ms(1030);void stop2()l_1=0;l_2=0;r_1=0;r_2=0;void main()IE=0x8f;TCON=0x01;TMOD=0x21;TH0=TH_M1;TL0=TL_M1;TR0=1;TH1=TH_M2;TL1=TL_M2;TR1=1;while(1)智能往返 51 单片机小车if(hong1=1)&(hong2=1)for
11、word1();if(hong1=0)&(hong2=1)turn_left();if(hong1=1)&(hong2=0)turn_right();if(hong1=0)&(hong2=0)stop1();switch(count_color)case 0:forword1();break;case 1:forword1();break;case 2:forword1();break;case 3:forword2();break;case 4:forword1();break;case 5:智能往返 51 单片机小车forword1();break;case 6:forword3();co
12、unt_color=0;stop1();i=i+1;if(i=2)goto loop;turn();forword1();break;loop:while(1)stop2();TR0=0;void T0_1s(void) interrupt 1TH0=TH_M1;TL0=TL_M1;if(+count_T0=20)count_T0=0;seconds+;if(seconds=60)seconds=0;disp1=TABseconds/10;disp0=TABseconds%10;智能往返 51 单片机小车void T1_8ms(void) interrupt 3if(+count_T1=32)count_T1=0;if(+scan=3)scan=1;SEG=0xff;SCANP=scan;SEG=dispscan-1;void c_color() interrupt 0if(color=0)count_color+;
