文档介绍：基于STC89C52单片机智能避障小车设计一、研究目的针对为视障人士行动提供导航服务,使其能有效避开障碍物的应用需求,小组开展了对基于STC89C52单片机智能避障小车设计的研究,利用红外和超声波两种传感器对周围环境进行探测,结合光控照明电路,当距离达到设定值时,蜂鸣器报警,同时将超声波探测信息通过数码管显示,从而达到小车智能避障的结果。二、、高性能工作特性的8位微处理器。避障小车以STC89C52单片机为主控制核心,该单片机内部含有:一个8位CPU,一个片内振荡器及时钟电路,512字节数据存储空间,8K字节程序存储空间,内带4K字节EEPROM存储空间,三个16位定时器/计数器,一个可编程全双工串行口,四个8位可编程并行I/O端口,四个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)。下图是单片机能够正常运行并完成各种性能的最小系统电路图:(1)红外传感器使用红外传感器集成模块,红外信号遇到障碍物距离的不同,反射的强度也不同,故可利用此原理进行障碍物远近的检测。红外传感器价格便宜,反应速度比超声波传感器快,但在过亮或过暗的环境中精度会下降。(2)超声波传感器使用超声波传感器集成模块,超声波发射器在发射超声波的同时开始计时,超声波遇到障碍物返回,接收器收到反射波就立即停止计时,从而测出障碍物远近的距离。超声波传感器指向性强,灵敏度高,但由于声音的速度易受温度和风向的干扰,所以超声波有可能会被吸音面吸收,导致测距时产生误差。(明暗)变化而变化,光越强阻值越大,光越弱阻值越小。小组使用光敏电阻和LED发光二极管焊接光控照明电路,意在天黑时,LED亮,小车能照明前方。,引脚与单片机相连接,受单片机程序控制。三、总体方案超声波传感器模块数码管显示距离51单片机控制与处理正向:规定距离内进行报警侧向:规定距离内进行报警51单片机控制与处理红外避障模块亮度较低时LED灯亮51单片机控制与处理光敏集成模块辅助电路:正向借助超声波测距模块实现测距与报警功能,通过数码管显示测距结果,通过蜂鸣器显示报警情况。当设备转弯时,侧边红外避障模块发挥工作,通过蜂鸣器显示报警情况,保证贴壁运动。为保证红外工作效果,添加光敏电路,在黑暗状态提供光照。4、技术途径(一)基本电路分析1、传感器类型红外测距电路红外对管电路输出模拟信号,较难借助单片机进行控制,且红外对管需要隔离,操作较复杂。红外避障集成模块输出数字信号,集成模块焊接较为简单,但仿真存在问题。超声波测距模块超声波发射与接收电路分为两部分电路,设计与使用都较为麻烦,焊接后使用效果较差,不利于整体电路设计。超声波测距集成模块使用较为便利,引脚较少,输出信号较稳定。   (1)红外传感器采用红外避障模块,该红外传感器模块对环境光线适应能力强,具有一对红外发射与接收管。发射管发射出一定频率的红外线,当模块检测到前方遇到障碍物(反射面)时,红外线反射回来被接收管接收,接收到的信号经过模块内部比较器电路处理之后,电路板上的绿色指示灯会亮起,同时信号输出接口持续输出数字低电平信号。除此之外,模块的有效距离范围为2~30cm,检测距离可以通过旋转电路板上的电位器旋钮来进行调节,顺时针旋转电位器,检测距离增加;逆时针旋转电位器,检测距离减少。~5V,当电源接通时,红色电源指示灯点亮。该红外传感器具有干扰小、便于装配、使用方便等优点,在机器人避障、避障小车等场合受到广泛应用。(2)超声波传感器(HC-SR04)该超声波传感器模块是借助于超声脉冲回波渡越时间法来实现的。设超声波脉冲由传感器发出到接收所经历的时间为,超声波在空气中的传播速度为,则从传感器到目标物体的距离为。发射器发射出长约6mm,频率为40KHZ的超声波信号。此信号被前方障碍物反射回来后被接收器接收,之后接收器产生mV级的微弱电压信号,当距离前方障碍物的距离小于程序设定值时,蜂鸣器发出响声以示提示。模块的有效距离范围为2~450cm,~。该超声波传感器模块指向性强,灵敏度高,但由于声音的速度易受温度和风向的干扰,且超声波测距的性能与被测物表面材料有很大关系,所以超声波有可能会被吸音面吸收,从而测距时产生误差。2、光控电路根据以上电路图我们进行了光控电路的焊接,效果也较为优良,但由于插孔元件体积较大,不利于缩小电路体积,精简电路的目的。因此最后采取光敏集成模块,灵敏度可通过电位器进行修改,输出信号包括do数字开关量输出,ao模拟电压输出,使用较为灵活。3、单片机电路包括上电复位电路与晶振电路,上电