CQWU/JL/JWB/ZY012-13重庆文理学院本科生文献综述状况表 毕业论文（设计）题目基于MCS-51单片机智能小车控制器设计与实现学 生 姓 名何建英学 号系（院）、专业物理与信息工程系电子信息科学与技术专业年 级级研究方向单片机控制指引教师曾祥伦参照文献状况国内 15 篇，国外 1 篇，合计 16 篇收集参照文献时间01月 至03月列出收集的参照文献(阅读量不少于15篇且至少含1篇外文文献)[1] 曹明扬，单片机发展动向及市场预测[M]，计算机世界,1996．No．1[2] 吴炳胜，王桂梅等编著, 80C51单片机原理与应用[M]，冶金工业出版社,[3] 陈光东，赵性初,单片微型计算机原理与接口技术[M],武汉：华中理工大学出版社,1993[4] 何立民，单片机技术的现状与将来[J]，中国计算机报，1995．No．30[5] 王新贤，实用计算机控制技术手册[M]，济南：山东科学技术出版社，1994：691－752[6] 余永权，江明慧，黄英.单片机在控制系统中的应用[M]，北京：电子工业出版社,.10[7] 靳桅，潘育山， 邬芝权.单片机原理及应用—C51编程技术[M]，西南交通大学出版社, . 3[8] 陈汝全，电子技术常用器件应用手册第二版[M]，北京：机械工业出版社,.10[9] 杨建宁，单片机对步进电机升降速控制[M]，中小型电机, 1997[10] 雷海波，用微机和单片机控制步进电机的走动[M]，微计算机信息, .[11] 魏庆福，全新的工控机原则化平台——Compact PCI[J]，计算机世界，1999．No．7[12] 吉雷，Protel 99—从入门到精通,西安电子科技大学出版社[J]， ，10[13] 高鹏年、安涛、寇怀成，电路设计与制版[M],人民邮电出版社，[14] 韩飞鹏，单片机的开发方式[M]，中国计算机报，1995．No．30[15] 尹勇、王洪成，单片机开发环境uVision2使用指南及USB固件编程与调试[M]，北京：北京航空航天大学出版社,[16] M. J Potasek andGP. Agrawal,Single-Chip microcomputer data / Prepared by Technical Information Center. IEEE J.Quantum Electron, 1995, Vol. 3l, No. I, 183-189文献综述内容：1 引言随着现代科技的飞速发展，单片机已经在各个领域得到越来越广泛的应用。
单片机由于体积小，功耗低两个基本特性，在通讯，家电，工业控制，仪器仪表，汽车等产品中都可以看到单片机的身影单片机技术也随着集成电路技术的进步在近几年飞速的发展，这种发展可以分为两方面［1］：一方面在硬件上单片机内部集成了越来越多的功能部件，如A/D，D/A，PWM，WATCHDOG，LCD驱动，串行口，大容量FLASH存储器等；另一方面在开发手段上从汇编语言向高档C语言过度，计算机仿真调试，IAP，ISP技术的应用使单片机开发周期大大的缩短，为各类产品更新，软件的升级提供了可靠的技术保障在设计单片机应用系统时，由于历史的因素，目前在国内仍然以8051系列单片机为主作为电子专业的学生，非常有必要通过对实际产品的设计和制作，理解现代IT产品的开发全流程全面提高机，电，光，算知识的综合应用能力，掌握从系统级，电路级，到芯片级各个层次的设计和实现手段基于上述因素，我选择此设计课题，在此设计过程中，将会用到多门学科的理论知识，复习和巩固了此前所学的知识，更重要的是培养了发现问题，分析问题，解决问题的能力，尚有锻炼了动手能力，是一次较好的实践，对后来的学习和工作也会有所协助2 理论基本2.1 理论的提出科技的进步带动了产品的智能化，单片机的应用更是加快了发展的步伐，它的应用范畴日益广泛，已远远超过了计算机科学的领域。
小到玩具、信用卡，大到航天器、机器人，从实现数据采集、过程控制、模糊控制等智能系统到人类的平常生活，到处都离不开单片机,此设计正是单片机的一种典型应用此设计通过实现了小车的无人驾驶，通过对路面的检测，由单片机来判断控制其小车的反映状况，使其变得智能化，实现自动的迈进，转弯，停止功能.此系统还不断的完善后可以应用到道路检测，安全巡逻中，能满足社会的需要在设计上，使用两个传感器来检测路面的状况，传感器的信号比较单薄，采用一种放大器进行比较放大，并将其信号输入到控制器，在受控制端使用步进电机，由于步进电机是用电脉冲进行控制的，只要从控制器输出满足步进电机工作的固定控制字即可此外步进电机的运作还要一种驱动电路，故电路中还要加入一种驱动电路各个功能模块对电源电流的规定不同，对电源部分设立转换电路，从而满足各个部分的需要通过元件的比较选择，设计出电路原理图和电路板，并做好硬件的调试系统往往是软件和硬件两者相结合的有机整体软件上，使用51单片机的定期器中断来控制路面检测间隔和小车的运动及速度由于电路比较简朴，就采用较为老式的汇编语言进行程序设计对于程序设计的对的性，用较常用的keil c51仿真软件进行仿真验证。
最后便是软硬件的综合调试，证明本设计方案的对的性和可行性2.2 硬件设计……2.3 软件设计……3 调试3.1 硬件调试……3.2 软件调试……4 结论本论文基于MCS-51单片机而开发的智能小车系统，从总体的理论构思到，到具体的软硬件的设计，元件的采购，PCB板的制作，整机的焊装，系统的调试，最后实现了小车的基本功能，即在传感器的感应下，实现了小车的迈进，左转，右转，停止的功能，实现了无人驾驶的智能化该系统还存在不完善之处，它只是实现了某些基本功能，其开发潜力还很大，例如语音功能，测速，计时，计费，蔽障等功能这有待后来的继续开发指引教师对文献综述的评价：指引教师签名03月25日 成绩： 西安建筑科技大学毕业设计 (论文)文献综述院 （系）： 专业班级： 自动化0701 毕 业 设 计论 文 方 向 ： 综述题目： 智能小车设计 学生姓名： 学 号： 指引教师： 年 3 月 日智能小车设计摘要：智能车技术以汽车电子为背景，涵盖了控制、模式辨认、传感、电子、电气、计算机和机械等多种学科，这对进一步提高学生的综合素质，培养创新意识，培养学生从事科学、技术研究能力有着重要意义。
智能小车系统以飞思卡尔16位单片机作为系统解决器，采用基于光电传感器的信号采样模块获取赛道黑线信息，通过算法控制方略和PWM控制技术对智能小车的转向和速度进行控制使小车可以自主辨认黑色引导线并根据黑色引导线实现迅速稳定的寻线行驶系统简介了硬件和软件两个方面在硬件方面，设计了具有电源管理、途径辨认、车速检测、舵机控制和直流驱动电机控制的有关电路；在软件方面，根据PID控制或模糊控制并使用CodeWarrior软件编程和BDM调试实现小车行驶控制核心词：智能车；单片机；光电传感器；途径辨认；1. 前言飞思卡尔智能车具体涉及一种基于光电传感器的智能寻迹小车的设计和实现智能小车硬件系统由XS12微控制器、电源管理模块、途径辨认电路、车速检测模块、舵机控制单元和直流驱动电机控制单元构成本系统以飞思卡尔16位微解决器MC9S12XS128为控制核心，并采用CodeWarrior软件编程和BDM作为调试工具运用红外发射接受原理进行道路信息采集，经单片机AD转换后通过有关算法及控制方略和PWM控制技术对智能小车的转向和速度进行控制，使小车可以自主辨认黑色引导线并根据黑色引导线实现迅速稳定的寻线行驶2.小车机械构造调节与优化车身机构调节涉及：底盘调节、前轮的调节、后轮距及后轮差速的调节、齿轮传动机构调节。
3.硬件设计方案3.1电源模块设计由于电路中的不同电路模块所需要的工作电压和电流容量不相似，因此电源模块应当涉及多种稳压电路，将充电电池电压转换成各个模块所需要的电压常用的电源有串联型线性稳压电源和开关型稳压电源两大类前者具有纹波小、电路构造简朴的长处，但是效率较低，功耗大；后者功耗小，效率高，但电路却比较复杂，电路的纹波大对于单片机，需提供稳定的5V电源，故选用线性度好的串联型稳压芯片对其单独进行供电；而其他模块如控制系统和执行部分则需要通过较大的电流，运用转换效率高、带载能力大的开关型稳压芯片对其供电，可以有效地避免各器件之间发生干扰以及电流局限性的问题，使得系统可以稳定地工作 3.2 XS12单片机最小系统设计3.3电机驱动模块设计小车直流驱动电机控制直接影响到小车的速度控制直流电机的驱动控制效果影响直线路段速度及入弯速度根据赛道的不同路段，可采用不同的速度控制方略，重要涉及：直线段加速行驶、高速稳定行驶，入弯制动减速行驶、弯道低速行驶，S弯间断制动行驶直流驱动电机的控制由单片机的PWM信号完毕小车的速度控制算法可采用PID或模糊控制算法，均能满足小车系统的控制规定 通过电机驱动模块，控制驱动电机两端电压可以使小车加速或制动。
常用电机驱动有如下三类：3.3.1集成方案：33886驱动采用飞思卡尔公司的直流电机驱动芯片MC33886其驱动能力强，有过流保护功能，状态监测功能，通过pwm调节可实现正反转1.单独使用一片33886 长处：应用电路简朴，实现以便缺陷：芯片驱动电流小，内阻大，也许存在发热严重的问题，不好加散热片2.采用两片或者四片MC33886并联 长处：可以增大驱动能力，减少单片机发热量缺陷：存在均流不佳的问题，有碍提高整个装置的输出，甚至导致器件和装置的损害3.3.2 组合方案：33886 + 场效应管驱动采用MC33886或其她驱动芯片与场效应管设计驱动长处：驱动电流理论上能达到74A，解决了33886的散热问题， 充足发挥33886的性能，场效应管也不用加散热片，使小车发挥更好的加速性能缺陷：电路复杂3.3.3 分立元件方案：H桥驱动采用大功率场效应MOS管自行搭建H桥电路对电机进行驱动长处：内阻极小、开关速度快、加散热片很以便，可发挥电机极限速度缺陷：电路连接和逻辑控制较为复杂，设计难度大3.4舵机控制单元小车舵机扭力大，稳定性好，控制角度精确，但是响应敏捷度较差，存在严重的机械滞后因舵机的工作电流变化大、干扰较大，舵机可采用单独供电方式，并在电源正极和舵机之间串联二极管，避免舵机影响电源电压。
这有效地减小了舵机的机械滞后，使小车的稳定迅速行驶舵机的控制可使用开环控制方式3.4.1舵机安装舵机转向在整个控制系统环节中延迟较大，可通过变化舵机的安装位置减小时间常数增大力臂长度，可提高线速度舵机的安装方式可分为卧式和立式立式的长处是：1.变化了舵机的力臂，使转向更敏捷2.舵机安装在了正中央，使左右转向基本一致 3.重心更靠后，减轻了舵机负载3.5途径辨认传感器模块3.5.1 光电传感器原理光电传感器检测路面信息的原理是由于红外线在黑色和白色上反射系。