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1、 毕业设计报告(论文)报告(论文)题目:基于单片机的自动往返小车 作者所在系部： 机械工程系 作者所在专业： 汽车检测与维修 作者所在班级： 09122班 作 者 姓 名 ： 作 者 学 号 ： 20093012223 指导教师姓名： 完 成 时 间 ： 2012年6月6日 北华航天工业学院教务处制II北华航天工业学院毕业论文 摘要本设计的控制系统采用AT89C52单片机；显示系统采用3个LED数码管显示里程数，4个LED数码管显示一次往返的时间；电机正反转采用桥式驱动控制，2档电压调速；里程记录采用霍尔传感器；跑道标志线采用光敏管检测并使用软件整形消抖措施；单片机、电机采用独立稳压电源供电。
2、关键词： 自动往返小汽车；AT89C52; 传感器AbstractThe control system of with this design adopts embedded microcontroller unit such as AT89C52; Show system to adopt 3 show a mileage for the LED figures tube number, 4 time taken care of to show to go back and forth once for the LED figures; The electrical engineering
3、is positive and negative to turn adoption bridge a type to drive a control, 2 file electric voltages adjust soon; The adoption n. hall sensor of the mileage record spreads a feeling machine; Runway scribe line adoption light the quick tube examination combine usage software orthopedics to eliminate
4、to tremble measure; The single slices machine, electrical engineering adoptions independence is steady to press power supply power supply.Keywords： Automatic round-trip car; AT89C52; sensorsII北华航天工业学院毕业论文目 录摘要IAbstractII绪 论1第1章 方案设计及论证21.1 基本原理21.2 可行性方案的介绍21.3 系统方案确定4第2章 系统的硬件设计与实现52.1 系统元器件的选择与介绍5
5、2.1.1 AT89C52芯片52.1.2 霍耳传感器（HD3020）82.1.3 施密特触发器（4093）82.1.4 LED显示器102.1.5 MC7805三端稳压器102.1.6 发光二极管和光敏二极管112.1.7 三极管的开关作用122.2 单元电路的设计132.2.1 电机驱动电路132.2.2 电机调速电路142.2.3 传感脉冲检测电路142.2.4 显示电路16第3章 系统的部分软件设计173.1 主程序173.2 跑道标志处理程序(外中断0服务程序)173.3 里程计数处理程序（外中断1服务程序）183.4 计时程序（T1定时中断服务程序）20总 结21致 谢22参考文献
6、23附录一 程序清单24附录二：硬件原理图33绪 论当今社会，随着科技发展的日新月异，特别是计算机技术突飞猛进的发展，计算机技术带来了科研和生产的许多重大飞跃，同时计算机也越来越广泛的被应用到人们的生活、工作领域的各个方面。单片微型计算机以其其体积小、功能强、速度快、价格低等优点，在数据处理和实时控制等应用中有着无以伦比的优越性，可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中。随着微控制技术（以软件代硬件的高性能控制技术）的日益完善和发展，单片机的应用必将导致传统控制技术发生巨大的变化。单片微型计算机的
7、应用广度和深度，已经成为一个国家科技水平的一项重要标志。此论文的题目是自动往返小汽车。基于设计要求将设计分为以下几个模块：AT89C52、电机驱动、电机调速、里程检测、跑道标志检测、数码显示模块。控制系统采用AT89C52单片机；显示系统采用3个LED数码管显示里程数，4个LED数码管显示一次往返的时间；电机正反转采用桥式驱动控制，2档电压调速；里程记录采用霍尔传感器；跑道标志线采用光敏管检测并使用软件整形消抖措施；单片机、电机采用独立稳压电源供电。本论文将详细介绍硬件设计和软件设计的思路及方法。由于本人在单片机的设计方面还存在一些不足，在论文的写作和论证上尚存在一些不足之处，敬请各位老师批评
8、指正。 21基于单片机的自动往返小车第1章 方案设计及论证1.1 基本原理根据题目的要求，确定如下方案：在现有电动小车的基础上，加装传感器，实现对路面特殊轨迹的实时测量，并将测量数据传送至主控制器进行处理，然后由主控制器根据所检测的数据对电动车进行控制，实现按照路径自动行驶。这种方案如图1.1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。电动小车控制器传感器控制信号路面数据图1.1自动往返小车原理图1.2 可行性方案的介绍方案一：本设计选用两块单片机(89C52 和 89C2051)作为自动往返小汽车的检测和控制核心。路面黑线检测使用反射式红外传感器，车
9、速和距离检测使用断续式光电开关，利用PWM技术动态控制电动机的转速。基于这些完备而可靠的硬件设计，使用了一套独特的软件算法，实现了小车在限速和压线过程中的精确控制。本设计的主要特色 :高效的H型PWM电路，提高电源利用率； 控制电路电源和电动机电源隔离，信号通过光电祸合器传输； 脉冲调制路面检测，超强纠错，免受路面杂质干扰； 优化的软件算法，智能化的自动控制， 定位精确;后置式红、绿方向灯行驶状态一目了然。方框图如1-2所示。 图1-2 方案一方框图方案二：系统采用单片机AT89C51作为核心器件实现小车行驶的自动控制。控制过程是利用反射式光电检测器采集的数据，通过软件完成对小车在不同路段的行
10、驶速度实时控制，用数码管实现对指定行程和所用时间显示，同时利用红外数据传输方式将在限速区、终点区和返回到起点区后的时间和距离数据向手持显示装置单相传送。键盘设置在小车中，对速度的控制调整更加方便、精确。方框图如1-3所示。数据采集1线标志检测数据采集2 圈数检测 单 片 机 A T 8 9 C 5 1显示结果电动机控制红外发射键盘输入红外接收单 片 机 A T 8 9 C 5 1 速度、时间、里程显示键盘输入 图1-3 方案二方框图方案三：采用单片机AT89C52作为系统的控制中心。电机电路采用两对互补三极管控制电机的驱动;检测电路采用光敏管来控制小车的快行,慢行,停止;用数码管实现对指定行程
11、和所用时间的显示。方框图如1-4所示。里程检测AT89C52数码显示电机驱动电机调速跑道标志检测 图1-4 方案三方框图1.3 系统方案确定从上述方案可知：方案一应用了两块芯片作为控制部分，虽然设计目的更加明确，但这样的选择对软件编程造成了很大困难；而方案二应用了相同的两块芯片作为控制部分，应用起来比较烦琐，也很不经济；所以从应用和实际生产方面考虑，选用方案三。 第2章 系统的硬件设计与实现2.1 系统元器件的选择与介绍下面介绍AT89C52芯片、霍耳传感器、施密特触发器等元器件.2.1.1 AT89C52芯片特点： 与MCS-51产品指令和引脚完全兼容 8K字节可重擦写FLASH闪存 100
12、0次擦写周期 全静态操作：0Hz-24MHz 三级加密程序存储器 256X8字节内部RAM 32个可编程I/O口线 3个16位定时/计数器 8个中断源 可编程串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C52提供以下标准功能：8K字节FLASH闪存，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时/计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C52可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停
13、止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。图2-1 AT89C52的芯片管脚图 引脚功能说明：VCC电源电压GND地P0口P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FLASH编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。P1口P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输出口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输入（P1.1/T2EX），参见表2.2.1。FLASH编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。P2口P2是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把
