文档介绍：东北石油大学
课程设计
课程单片机课程设计
题目基于单片机的智能循迹小车控制系统
院系电气信息工程学院测控技术与仪器系
2013年 7 月 8日
东北石油大学课程设计任务书
课程单片机课程设计
题目基于单片机的智能循迹小车控制系统
专业姓名学号
一、任务
以AT89C51单片机为控制核心,利用三路红外传感器对路面上的黑色引导线进行检测。
二、设计要求
[1] 当三路传感器其中一路检测到路面上的黑线后,该路红外传感器处理电路输出一个低电平信号。
[2] 操作过程见以下表格:
电机A
电机B
传感器“左”
转动
停止
传感器“中”
转动
转动
传感器“右”
停止
转动
[3] 基本电路包括:单片机最小系统、电机驱动电路等;
[4] 提交设计报告、电路图及程序源码。
三、参考资料
[1] 张毅刚,单片机原理及应用[J],北京:高等教育出版社,2003.
[2] 黄贤武,郑莜霞,传感器原理与应用[J],成都:电子科技大学出版社,2004.
[3] 周润景,蔡雨恬,PROTEUS入门实用教程[M],北京:***出版社,2011.
[4] 楼然苗,李光飞,单片机课程设计指导[J],北京:北京航空航天大学出版社2007.
[5] [M]. 北京:.
[6] 朱清慧,Proteus电子技术虚拟实验室[M],北京:中国水利水电出版社,2010.
完成期限 -
指导教师
专业负责人
2013年 6月 29 日
目录
第1章绪论 1
AT89C51单片机的概述 1
关于路线轨迹检测 1
本设计任务 2
第2 章总体方案论证与设计 3
电源模块 3
单片机系统模块 3
自动循迹模块 4
电动机驱动模块 4
总体硬件组成框图 5
第3章系统硬件设计 6
单片机最小系统 6
电机驱动电路 7
传感器电路设计 8
第4章系统软件设计 10
主程序设计 10
赛道检测程序设计 11
第5章系统调试与测试结果分析 12
使用的设备及软件 12
系统调试 12
测试结果 13
结论 14
参考文献 15
附录1 程序 16
附录2 仿真效果图 19
第1章绪论
智能小车,是一个集环境感知、规划决策、自动行驶和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。
AT89C51单片机的概述
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
AT89C51 提供以下标准功能:4k 字节Flash 闪速存储器,128字节内部RAM,32 个I/O 口线,两个16位定时/计数器,一个5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,AT89C51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的工作,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,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
关于路线轨迹检测
循迹过程由红外传感器完成。红外传感器多对红外收发管组成,通过检测接收到的反射光强,判断黑白线。红外发射管发出红外线,当发出的红外线照射到白色的平面后反射,若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平,若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。红外对管输出的模拟电压通过电压比较器转换成数字电平输出到单片机。
该智能车采用3组红外传感器对赛道进行道路检测,单片机根据采集到的信号的不同状态判断小车当