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1、毕 业 设 计题 目 基于单片机的声控小车设计 姓 名 学 号 系 部 理工系 年级专业 2012级电子信息工程一班 指导教师 2016年 5 月 1 日摘要 在过去三四十多年来，声控智能小车逐渐成为人们生活的必需品,声控智能小车为人们的居住、出行以及旅游等方面创造力良好的条件。随着社会经济和科学技术的逐步发展，声控智能小车的设备也不断地进行更新换代，优秀的声控智能小车控制系统层出不穷。另一方面，随着城市人口的剧增，声控智能小车面临需求量越来越大，传统的声控智能小车测量遥控时操作麻烦，精度不高。声控智能小车使用者因为精度不高或者操作繁琐的情况时有发生，给声控智能小车声控智能小车使用者带来很多不
2、便。基于这种原因，现在声控智能小车急需增加在一定遥控范围内的功能系统，来解决声控智能小车面临的上述问题。本文正是基于以上实际需求，设计了一种新型的基于单片机的声控智能小车控制器的设计系统。该系统由89C51单片机作为系统控制芯片，在声控智能小车上增加USB电插口，并利用单片机控制在手机充满时自动关闭该口的电源；可以通过人体的声音识别来控制智能小车的前进或者拐弯等动作，可以用定量地控制用户对小车的控制。关键词：声控智能小车；80C51；程序控制；遥控保护Title Voice control car design based on MCUAbstractIn the past thirty or
3、 forty years, the socket has gradually become a necessity in peoples lives, outlet for people live, travel, tourism and other aspects of creativity in good condition. With the development of social economy and science and technology, socket equipment is constantly upgrading, excellent control system
4、 emerge in an endless stream socket. On the other hand, with the citys population increasing, facing socket demand is growing, the traditional temperature measurement socket operation trouble, the accuracy is not high. Because the socket user accuracy is not high or tedious situations have occurred,
5、 to bring a lot of inconvenience to users socket socket. For this reason, now need to increase the socket in a certain temperature range of the digital display system, to solve the problem faced by the socket.This paper is based on the actual demand, design a new design system of socket controller b
6、ased on mcu. The system by the MCU 89C51 as the system control chip, USB power jack on the socket, and controlled by a single chip on the phone with automatically shut down the power; increase the anti lightning, anti short circuit, overload prevention, anti leakage function and power detection func
7、tion, can use mobile phone client view this months electricity.Key words: Socket; 80C51; program control; over current protection目录摘要II1 绪论31.1 课题研究的背景和意义31.2 智能声控小车的设计原理41.3 设计的主要完成工作62 系统设计理论基础72.1 系统工作原理72.2 系统设计要求73 系统硬件设计93.1 单片机模块93.2 继电器模块113.3 液晶显示电路123.4 按键电路的设计133.5 语音识别电路设计143.6 电机驱动电路144
8、 系统软件设计164.1 主程序流程164.2 语音识别模块编程174.3 LCD显示程序设计184.4 键盘接口应用实现204.5 系统遥控程序的实现215 系统仿真和调试225.1 PROTUES仿真软件的介绍225.2 KEIL软件的介绍235.3 系统仿真23结论26致 谢27参考文献28附录（实物图与源代码）291 绪论伴随着社会科技的发展和经济的进步，声控智能小车由上世纪八十年代的人工操作和遥控设定逐渐被自动控制加模块系统所替代。因此声控智能小车控制系统是否准确和及时在很大程度上决定着声控智能小车为广大声控智能小车使用者所提供的服务质量。随着微型控制器的出现，单片机的功能日益强大价
9、格愈发低廉，可以很好地应用在声控智能小车功能系统的控制芯片中。基于单片机强大的功能，为现在声控智能小车功能功能提供了稳定的工作环境，方便了广大声控智能小车声控智能小车使用者的出行，对社会的贡献较大，因此，本文提出基于单片机的声控智能小车系统，具有一定的研究意义和价值，值得我们花费精力去研究和探索。1.1 课题研究的背景和意义当今社会，声控智能小车已经成为人们生活中必不可少的工具，而声控智能小车功能系统是否准确和及时在很大程度上决定着声控智能小车为广大声控智能小车使用者所提供的服务质量。自从声控智能小车从上世纪八十年代的比较单一的声控智能小车改为当前的智能声控智能小车并添加了自动功能后，不仅节约
10、了人工成本，而且将声控智能小车遥控系统大大地改善。但当前大多数声控智能小车系统，往往存在开关门不及时甚至出现开关门无感应等现象，另外现在大多数声控智能小车系统存在一个明显的问题是，没有USB接口以及缺乏声控智能小车保护措施，这些缺陷往往会影响耽搁声控智能小车使用者的使用范围给人们带来不少的麻烦。鉴于传统声控智能小车遥控系统的这些缺陷，近十几年来，微型控制芯片开始快速发展起来，以89C51为首的单片机控制器，功能越来越强大，封装越来越小，功耗越来越低，造价越来越低廉，单片机在不同的领域得到广泛而有效地应用，单片机以其强大和稳定的功能在自动控制另越越来越得到人们的青睐。同时，单片机具有结构简单易懂
11、，新手容易理解和上手，在单片机的编程方面，89C51运用C语言编程，C语言具有浅显易懂、代码控制能力强大以及容易移植等特点。基于单片机的这些优点，在声控智能小车自动功能系统中，应用单片机与各种芯片模块搭建而成的系统成为当下系统开发的不二选择，基于单片机的声控智能小车系统不仅解决了传统小车错开漏开等缺陷，同时增加了系统的LCD遥控显示功能，这样使得广大声控智能小车使用者对过载遥控和遥控设置一目了然铭记于心，有效地避免了小车错开对用户的伤害。本课题拟针对传统声控智能小车自动功能系统存在的问题进行改进，同时结合声控智能小车现实生活中的载客请款，提出了基于单片机的智能声控智能小车功能系统。1.2 智能
12、声控小车的设计原理语音控制小车为四轮结构，如图 1.1 所示。其中前面两个车轮由前轮电机控制，在连杆和支点作用下控制前轮左右摆动，来调节小车的前进方向。在自然状态下，前轮在弹簧作用下保持中间位置。后面两个车轮由后轮电机驱动，为整个小车提供动力。所以又称前面的轮子为方向轮，后面的两个轮子为驱动轮，如图 1.2 所示。图 1.1车体侧视图图 1.2车体侧视图直走：由小车的结构分析，在自然状态下，前轮在弹簧作用下保持中间状态，这是只要后轮电机正转小车就会前进。如图 1.1 所示； 右转：前轮电机反转，后轮电机正转，这时小车就是会在前后轮共同作用下朝右侧前进，如图 1.3所示。图 1.3 小车前进原理
13、图、1.3 设计的主要完成工作根据课题的应用情况分和相关资料的研读，课题设计一款基于单片机的电子声控智能小车系统，本课题主要实现以下几个任务：1）查找资料，研究声控小车的工作原理和国内外发展的相关动态，并确定系统的研究方案；2）根据系统的硬件需求，学习适用PROTEL软件绘制系统原理框图和PCB版图并实现硬件电路的制作和焊接；3）学习和研究单片机的工作原理和软硬件的开发流程，利用C语言结合相关编程软件完成系统的软件开发；4）学习适用PROTUES单片机仿真软件对系统进行调试仿真，验证系统开发的正确性；5）认真总结和归纳，完成毕业论文和论文答辩；本系统的核心控制器选用AT89C51单片机，在控制
14、器周围搭建辅助电路包括语LCD电路显示模块、继电器保护电路模块、系统电源电路以及单片机最小系统电路等。2 系统设计理论基础2.1 系统工作原理随着计算机控制技术的发展，遥控测量己在工业生产领域中得到了广泛应用，并取得了巨大的经济和社会效益。在不同的领域内，由于控制环境、目标、成本等因素，需要针对具体情况来设计系统结构和功能，以取得最佳的控制效果。其中，恒温环境的自动化控制技术在工业生产、商业运营中是一个重要研究课题。单片机控制声控智能小车主要由单片机及其晶振电路，复位电路，LCD显示电路，遥控测量芯片电路。这个设计方案硬件电路较为简单，易于连接和调试，机器周期由晶振提供，计时较为精准，并且单片机有内部的遥控器，计数器，外部中断资源丰富，有很好的应用价值。单片机的这些外设模块足以承担声控智能小车系统的各个功能。一般声控智能小车功能系统系统有以下几个部分构成，本设计利用单片机最小系统设计交通控制器。主要元器件是单片机 89S51， 由它负责读取按键的输入信号以及处理遥控信息并控制报警电路进行遥控报警和LCD显示电路进行遥控显示。主要由单片机、时钟电路、复位电路、遥控测量电路、按键开关电路以及LCD显示电路组成电路六部分组成。各部分关系如图2.1所示。语音感应电路按键输入电路单片机STC89C52电机驱动电路晶振电源模块
