基于单片机的循迹小车的设计

毕业论文

题 目 基于单片机的循迹小车的设计

院 系 专 业学生姓名 学 号指导教师职 称

目录

1 绪论 ....................................................................................1

1.1研究课题的当前背景及发展现状 ......................................................1

1.2研究课题的目的以及意义： ..........................................................1

1.3设计课题主要实现的功能 ............................................................3

2 循迹小车的方案设计 ......................................................................3

2.1系统设计的理论基础和工作原理 ......................................................3

2.2 小车整体方案的设计 ................................................................4

2.2.1系统步骤的设计 ..............................................................4

2.2.2系统基本组成 ................................................................4

2.3 整体方案确定 ......................................................................5

3 系统的硬件设计 ..........................................................................6

3.1 单片机的电路设计 ..................................................................6

3.1.1 LM393比较器 ..............................................................6

3.1.2 STC89C51单片机芯片介绍 .....................................................8

3.1.3晶振电路 ...................................................................10

3.1.4复位电路 ...................................................................10

3.2 光电传感器模块 ..................................................................11

3.2.1 传感器分布 .................................................................12

3.3 电机驱动电路 .....................................................................12

3.3.1 L293D引脚结构图 ...........................................................12

3.3.2电机驱动原理 ...............................................................13

3.3.3 小车运动逻辑 ...............................................................14

3.4 系统总原理图 .....................................................................14

4 系统的软件的设计 .......................................................................14

4.1 编程语言的选择 ...................................................................15

4.2系统编译器的选择 .................................................................15

4.3系统主程序流程图 .................................................................15

5 系统的整体调试与小车性能的测试 .........................................................16

5.1硬件的设置 .......................................................................16

5.2 系统的软件调试 ...................................................................16

5.3 小车的性能测试 ...................................................................17

6 设计总结 ...............................................................................18

参考文献 ...............................................................................19

致谢 .....................................................................................21

附录 .....................................................................................23

附录A 原理图 ........................................................................23

附录B 程序代码 ......................................................................25

附录C 硬件实物图 ....................................................................28

基于单片机的循迹小车的设计

练永爱

南京信息工程大学滨江学院电气工程与自动化专业，南京 210044

摘要：本文阐述了基于STC89C51单片机循迹小车的设计步骤。智能循迹小车是基于单片机来实现循迹功能的，它是一个集众多高新技术于一体，能够实现自主循迹导航的高新科技产品。该技术已经应用于无人驾驶飞机，仓库管理，服务性机器人等多种领域。本设计选用了STC89C51单片机当做小车的控制中枢，选用光电传感器当做小车的循迹模块，选用L293D驱动芯片来操控直流电机，选用Keil编写C语言程序。本设计的电路结构简单，实用性强。

关键词：智能循迹;STC89C51单片机;光电传感;L293D驱动芯片

1 绪论

1.1研究课题的当前背景及发展现状

以当前形势来看，随着制造科技的逐渐增强,自动化技术的要求也逐渐升高。现在，世界上有好多国家都在研究这能小车，智能小车也已经成为了交通运输系统必备的组成部分之一。所以，研发智能车辆不但有重大的社会意义，还拥有广泛的市场前景。

上个世纪60年代，人类历史上出现了移动机器人，它属于机器人系统中的一部分。1966年到1972年，斯坦福学院的尼尔斯和罗森·查尔斯等学者，研究开发出来一个可以自己移动的机器人并，取名为shakey。是为了将智能控制技术运用在当前的复杂环境下，使得机器人系统能够实现分析、决策以及操作等一系列行为。在此之后，移动机器人也经历了从无到有，从有到优。由于国际上，普遍对机器人比较关注，而智能车辆作为移动机器人的一个重要的组成部分，从而使得智能车辆在国际上也得到了大范围的关注度。智能车辆又称无人驾驶车辆，具有自动行驶，自动感知周围环境，自动测量，自动保持行驶车距等一系列功能。循迹小车的功能是当车在一些比较复杂道路上的时候，也可以避开路上的障碍物，并朝着原先设定好的路线前进。智能车辆是在普通车辆的基础上加上了一些现代智能化设备，如果在智能车辆加入声光讯号，则可以更好的凸显出智能小车智能化和人性化的一面。增加的则有如下一些智能化设备：

(1)计算机系统：主要为了是可以实现分析，处理，综合控制等一些功能。

(2)摄像机：用来获取道路基本情况，可以更好的感知周边环境。

(3)传感器设备：距离传感器作用是测得当前的小车车距，感知传感器的作用是测得小车周围环境等一些路况信息。

1.2研究课题的目的以及意义：

智能小车可以应用于运输，考古、搜救、医疗、探险等众多方面，特备是在生产运输研究方面具有特别好的发展前景。所以研究开发只能循迹小车，不仅实用性高，而且还有很大的市场价值和发展潜力。 [2][1]

例如智能车辆运输系统。公交系统是城市向前发展一定会产生的，也是城市可持续发展必须依赖的。交通系统是 …… 此处隐藏：12143字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……