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1、北京理工大，擎珠海擘院ZH UHAI CAMPU SBEI JING INSTITUTE OF TECHN OLOGY工业自动化学院电动汽车实习报告（2016-2017学年第二学期）实习题目：智能小车设计姓名：黄珉博学号：140403011028班级：14级车辆工程1班指导老师：宋长森实习时间：2017年6月5日一2016年6月16日成绩：北京理工大，擎珠海厚院ZJjl UHAI 匚 4MPU 号lBEIJIHG I 阳1STUJU TE DF TEE KN D LQ G Y电动汽车实习任务书一、设计题目智能小车设计二、设计主要内容（1）广泛查找文献资料，认真研究，反复论证，精心设计技术方案。
2、（2）严格遵守各项纪律，勤奋学习，认真思考，敢于挑战困难并勇于创新。（3）较为深入的掌握51单片机的体系结构、指令系统、编程方法，初步了解51单片机应用系统的 软硬件开发方法及手段，较熟练地掌握51单片机几种重要的片内外设的基本原理及编程方法， 初步掌握51单片机外围电路的扩展方法。（4）在现有车模的基础上，以51单片机构成小车控制核心，同时加装声光电、红外线、超声波传 感器、LED显示等外围设备，实现对小车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据 传送至处理器进行处理，然后由处理器根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制；（5）设计的智能小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动
3、寻迹、寻光、避障功能，可 程控行驶速度、前进、后退、准确定位停车。并有相应的声光电设备发出相关的提示或警示 信息。（6）遥控方式可自选，系统通过遥控器可以控制小车的行驶方向、速度、起停等运行状态，要求 要达到一定的控制精度、距离及范围，小车行驶速度应达到3m/s以上。（7）分析结果，独立撰写设计总结报告陈述自己的观点，格式应严格遵守学校规范。内容尽量翔 实，其中必须要有自己独立的见解和认识。三、原始资料硬件资源：小车底盘、51单片机系统板、PC机。设计指导资料：51单片机系统板配套光盘泻 UHAI 匚 4MFU 号,BEIJING 1阳兮 WTU TE DF TEE KN D LQ G Y四、
4、要求的设计成果（1）在现有车模的基础上，以51单片机构成小车控制核心，同时加装声光电、红外线、超声波传感 器、LED显示等外围设备，实现对小车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至处 理器进行处理，然后由处理器根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。（2）撰写说明书，要求简洁、通顺，格式规范，设计方案正确，实现技术路线明确，论述内容完整、 清楚、规范，数据、资料真实可靠，软件程序运行良好。（3）要求有完整的电路设计原理图及软件源代码。五、进程安排（1）第1天：任务布置及相关知识讲解（2）第2-3天：资料查阅与方案制定（3）第4-8天：硬件设计、程序编制与调试阶段（4）第9天：
5、撰写设计报告（5）第10天：答辩与考核阶段目录第1章设计任务通过对智能小车的性能掌控，了解有关单片机及智能设计有关内容。1、学习了解智能小车有关结构设计以及相关性能。2、学习有关智能小车的相关电路图。3、编程实现智能小车的前进、后退、左转、右转、寻迹等功能。4、进行答辩、演示小车相关功能。5、完成相关实习日志以及实习报告。第2章 总体方案设计由于普通直流电机更易于购买，小车对于精度要求不是特别高，同时电路和控制相对简 单，所以本设计采用直流电机作为驱动单元。2.1总体方案的设计思路方案一：使用继电器对电机进行开关控制和调制。但缺点很明显，继电器响应慢而且机械结 构容易坏。方案二：使用三极管或达
6、林顿管，结合单片机输出PWM信号实现调速的目的，此方案易于实 施，但若控制电机转动方向较为困难。方案三：使用PWM控制芯片来实现对电机的控制。泻 UHAI 匚4 MPU 号,BEIJING I 阳1S1UJUTE DF TE G KN D LD G Y2.2总体方案设计方案选择：采用方案三。该方案电路简单，性能稳定，可以轻松实现对电机方向的控制2.2.1控制器模块介绍1、AT89C52单片机AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、 非
7、易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。AT89C52为8位通用微处理器， 采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会 聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件 的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通 信等。主要管脚有:XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。 RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位
8、电路VCC（40脚）和VSS（20脚） 为供电端口，分别接+5V电源的正负端。P0P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定 义，在本设计中，P0端口（3239脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管 脚相连接，13脚定义为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1 的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接 主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。在AT89C52片内存储器中，80H-FFH共128个单元为特殊功能寄存器（SFR），SFR的地 址空间映象，并非所有的地址都
9、被定义，从80H-FFH共128个字节只有一部分被定义，还 有相当一部分没有定义。对没有定义的单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入 的数据也将丢失。不应将数据写入未定义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新 的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是0”。AT89C52除了有AT89C51所有的定 时/计数器0和定时/计数器1夕卜，还增加了一个定时/计数器2。定时/计数器2的控制和 状态位位于T2CON（参见表3）T2MOD （参见表4），寄存器对（RCAP2H、RCAP2L）是定时器2在 16位捕获方式或16位自动重装载方式下的捕获/自动重装载寄存器鸿 UHAI号I 阳1S
10、IUJU TE DF TEE KN D LD 宙 Y2、LCD1602液晶模块工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）为了表示的方便，后文皆以1表示高电平，0表示低电平。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶 模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符， 每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为 如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块
11、（显示字符和数 字）。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了 160个不同的点阵字符图形，这 些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有 一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地 址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。因为1602识别的是ASCII码，试验可以用ASCII码直接赋值，在单片机编程中还可以用字 符型常量或变量赋值，如A。以下是1602的16进制ASCII码表地址：读的时候，先读左 边那列，再读上面那行。3、6位共阴数码管模块共阴极数码管是一类数字形式
12、的显示屏，通过对其不同的管脚输入相对的电流，会使其 发亮，从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数。共阴极数码管是把所有led的阴极连接到共同接点com，而每个led的阳极分别为a、 b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如下图所示。图中的8个led分别与上面那个图中的adp 各段相对应，通过控制各个led的亮灭来显示数字。共阴极数码管表面不要用手触摸，不要 用手去弄引角；焊接温度：260度;焊接时间:5S表面有保护膜的产品，可以在使用前撕下来。4、DS1302时钟模块DS1302的引脚排列，其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下， 也能保持时钟
13、的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于 Vcc1+0.2V 时，Vcc2 给 DS1302 供电。当 Vcc2 小于 Vcc1 时，DS1302 由 Vcc1 供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电 平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能:首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令 序列送入移位寄存器;其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电 平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低 电平，则会终止此次数据传送，I/O
14、引脚变为高阻态。上电运行时，在VccN2.5V之前，RST 必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端（双向），SCLK为时钟输入端。5、IIC内存模块内存模块（Memory Module ）是指一个印刷电路板表面上有镶嵌数个记忆体芯片chips， 而这内存芯片通常是DRAM芯片。6、USB通信模块2.2.2电机驱动工作原理2.2.3寻迹模块工作原理2.2.4遥控模块工作原理第3章系统硬件设计泻 UHAI 匚4 MPU 号INWTUJLI TE DF TE G KN D LD G Y3.1系统的硬件组成3.2 STC89C52单片机介绍3.3电
15、机驱动模块电路设计3.5报警模块电路设计3.6循迹模块电路设计3.7遥控模块电路设计3.8供电电路设计第4章系统软件设计4.1主程序设计4.2循迹程序设计4.3遥控程序设计第5章 调试结果及分析第6章总结心得参考文献附录附录1：硬件图附录2：源程序正文格式要求：目录：写出目录，标明页码。正文：重新起页，一级标题为小三宋体加粗，二级及以下标题为四号宋体加粗。正文格式采用小四，宋体，单倍行距。文中的图、表、公式一律采用阿拉伯数字分章编号。如图1.2,表2.3，式4.3。图名置于图 之下，表名置于表之上，图表号与图表名之间空一格。公式的编号用圆括号括起写在右边行 末，其间不加虚线。参考文献为单独页，内容部分五号宋体
