89c52的单片机自动往返电动小汽车设计报告 - 图文

1. 设计任务：

设计并制作了一个自动往返小汽车，其行驶路线满足所需的要求。 1.1 要求： 1.1.1 基本要求：

（1）分区控制：

如（图1）所示：

（图1）

车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线）。在第一个路程C~D区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于10s；第二个路程D～E区（2米）以高速行驶，通过时间不得多于4秒；第三个路程E~F区（3～6米）以低速行驶，通过时间不低于8s。

1.1.2．发挥部分

（1）自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。 （2）自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。 （3）其它特色与创新。

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2. 方案设计：

根据设计任务要求，并且根据我们自己的需要而附加的功能，该电路的总体框图可分为几个基本的模块，框图如（图2）所示：

555定时器 控速模块 路面检测 测速模块 AT89S51 LCD显示模块 (图2)

2.1 路面检测模块：

路面黑线检测模块采用反射式红外发射--接收器,在车底的前部和中部安装了两个反射式红外传感器.

2.2 LCD显示模块：

采用1602LCD，由单片机的总线模式连接。为节约电源电量并且不影响LCD的功能，LCD的背光用单片机进行控制，使LCD的背光在小车行驶的过程中不亮，因为我们不必看其显示；在其它我们需要看显示的内容的时候LCD背光亮。 2.3 测速模块：

采用采用霍尔开关元器件A44E检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲，达到测量速度的作用。霍尔元件具有体积小，频率响应宽度大，动态特性好，对外围电路要求

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简单，使用寿命长，价格低廉等特点，电源要求不高，安装也较为方便。霍尔开关只对一定强度的磁场起作用，抗干扰能力强，因此可以在车轮上安装小磁铁，而将霍尔器件安装在固定轴上，通过对脉冲的计数进行车速测量。

其原理图接线如（图3）所示：

（图3）

2.4 控速模块：

采用由双极性管组成的H桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也很高，是一种广泛采用的调速技术。

其电路原理图如（图4）所示：

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开始 （图4）

全速行驶 3. 程序框图： 限速模块 单片机主程序框图、速度感应程序框图和铁片感应程序框图分别如（图7）所示。

第3条黑线 设定速度 停10s,交替显示路程,时间 限速模块 刹车 刹车 限速模块 第6条黑线 第5条黑线 全速行驶 第4条黑线 刹车

停止,交替显示往返时间,路 程 第11条黑线 全速行驶 第8条黑线 刹车 第9条黑线 限速模块 限速模块 刹车 第10条黑线 全速倒车

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(图5)

4．系统的具体设计与实现：

4.1 路面检测模块：

路面黑线检测模块采用反射式红外发射--接收器,在车底的前部和中部安装了两个反射式红外传感器.原理图如图6.

图6

4.2 LCD显示模块：

采用1602LCD，由单片机的总线模式连接。为节约电源，LCD的背光用单片机进行控制。

4.3 测速模块：

通过霍尔元件感应磁铁来产生脉冲(当霍尔元件在离磁场较近时输出会是高电平，其它时候是低电平)，一个车轮均匀放四个小磁铁，计算一秒所得的脉冲数，从而计算出一秒小车轮子转动圈数，再测量出小车车轮周长即可计算出小车当前速度，累加可得到当前路程。

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