超声波避障小车设计原理与应用

超声波避障小车设计原理与应用

超声波避障小车设计原理与应用

摘 要

80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机完成智能小车测避障功能。本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

采用的技术主要有：

（1） 通过编程来控制小车的速度； （2） 传感器的有效应用； （3） 新型显示芯片的采用

超声波避障小车设计原理与应用

目 录

摘 要 .................................................................. I Abstract .............................................. 错误！未定义书签。 第一章 前 言 ........................................................... 1 第二章 方案设计与论证 .................................................. 3

（一）直流调速系统 ................................................. 3 （二）检测系统 ..................................................... 4 （三）显示电路 ..................................................... 9 （四）系统原理图 ................................................... 9 第三章 硬件设计 ....................................................... 10 （一）80C51单片机硬件结构 ......................................... 10 （二）最小应用系统设计 ............................................ 11 （三）前向通道设计 ................................................ 12 （四）后向通道设计 ................................................ 14 （五）显示电路设计 ................................................ 17 第四章 软件设计 ....................................................... 20 （一）主程序设计 .................................................. 20 （二）显示子程序设计 .............................................. 24 （三）避障子程序设计 .............................................. 25 （四）软件抗干扰技术 .............................................. 26 （五）“看门狗”技术 .............................................. 28 （六）可编程逻辑器件 .............................................. 29 第五章 测试数据、测试结果分析及结论 ................................... 31 致 谢 ................................................................ 32 参 考 文 献 ........................................................... 33 附录A 程序清单 ........................................................ 34 附录B 硬件原理图 ...................................................... 42

超声波避障小车设计原理与应用

第一章 前 言

随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。

根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，

可满足对系统的各项要求。本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。以80C51为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。80C51是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。下面就简要的介绍一下单片机及其典型应用方式：

“单片机”一词是Single-Chip Microcomputer较准确的译法，但最能准确反映单片机设计思想﹑并且具有技术眼光的词汇是Microcomputer（微处理器）。之所以出现了Sigle-chip Microcomputer一词，实在是因为早期，甚至到MCS-51时期，单片机准确地体现了Sigle-chip Microcomputer的形态和内容。然而发展到MCS-96，发展到新一代80C51﹑M68HC05﹑M68HC11系列单片机时，在单片机中着力扩展了各种控制功能。如A/D﹑PWM﹑PCA计数器捕获/比较逻辑﹑高速I/O口﹑WDT等，已突破了Microcomputer的传统内容，朝Microcomputer的内涵发展。因此，目前已到了该给单片机正名的时候了，国外已逐渐统一成Microcomputer。

从最初的单片机发展到如今的新一代单片机。大致经历了三个年代。如以Intel8位单片机为例，这三个年代划大致是：

第一代：以1976年推出的MCS-48系列为代表，其主要的技术特征是将CPU和计算机外围电路集成到了一个芯片上，作为与通用 CPU分道扬镳﹑构成新型工业微控制器取得了成功，为单片机的进一步发展开辟了成功之路。

第二代：以MCS-51的8051﹑8052为代表，其主要的技术特征是为片机配置了完善的外部并行总线（AB﹑DB﹑CB）和具有多机识别功能的串行通讯接口（UART）,规范了功能单元的SFR控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统，为发展 …… 此处隐藏：11146字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……