单片机原理及应用课程设
计说明书
姓 名： 王启航 学 号： 20120540143 班 级： 12电气本 完成日期： 2014年12月12 日
目 录
第一部分 智能小车仿真.....................................................1
第二部分 软件.............................................................2
第三部分 总体设计.........................................................3
3.1 单片机最小系统模块..................................................4
3.2 电机驱动模块........................................................5
3.3 智能车整体设计......................................................6
第一部分 智能小车仿真
利用红外线在黑线和白纸对光的反射系数不同的特点,在小车在行驶过程中不断向地面发射红外光，根据接收到的反射 光强弱来判断是否是黑线。利用这个原理，可以控制小车行走的路迹。当红外发射管发射红外线信号，经白色反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信号光敏三极管导通，比较器输出低电平，而红外线信号经黑色吸收后光敏三极管截止比 较 器 输 出高电平，这就实现了通过红外检测信号的功能。将检测到的信 号送到单片机进行分析处理。然后将处理后的结果发送到电机 驱动模块，进行校正。为了保证小车沿黑线行驶，我们采用了四个线外探测头进行并行排列，进行两级方向纠正控制，这样控制精度得以提高。在小车行走过程中，若向左方向偏离黑线。则右侧的探头就会检测到黑线，把信号传送到单片机。进行处理校正。控制其向右转，反之，向左转。
R1220RR2220RR3220RSW1SW-SPSTSW2SW-SPSTSW3SW-SPSTU119XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD39383736353433322122232425262728101112131415161718XTAL29RST293031PSENALEEAD1LED-GREEN12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7ATC51D3LED-GREEND2LED-REDD4LED-RED
第二部分 软件 #include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit a=P0^0; sbit b=P0^1; sbit c=P0^2; sbit d=P0^3; sbit k1=P1^1; sbit k2=P1^2; void delay(uint x) {uchar t;
while(x--)for(t=0;t<125;t++); } void go() {a=1; b=0; c=1; d=0; }
void left() {a=1; b=1; c=1; d=0; }
void right()
{a=1; b=0; c=1; d=1; }
void back() {a=0; b=1; c=0; d=1; }
void main() {while(1)
{ if(k1==0&k2==0) { back(); }
if(k1==0&k2==1) { right(); delay(50); }
if(k1==1&k2==0) { left(); delay(50); }
if(k1==1&k2==1) { go(); } } }
第三部分 总体设计 3.1 单片机最小系统模块
单片机最小系统：主要包括单片机、晶振电路、复位电路。其主要完成对键盘模块的扫描、识别以及内部程序处理产生PWM脉冲，通过对PWM占空比的调整，实现对小车驱动电机和转向舵机的预期控制。P0.0～P0.7为四位数码管的段选控制输出接口，通过上拉电阻与数码管相连，P2.0～P2.3为数码管的位选控制输出接口。P2.4～P2.7和P1.3～P1.7为按键接口，分别作为直流电机和舵机的控制信号输入接口。P3.0是舵机的控制信号输出接口，控制小车的转向。P3.3为74HC04反相器输出接口，用于测量直流电机的转速。P1.0～P1.1管脚为单片机控制直流电机驱动电桥输出接口，P1.2为PWM脉冲控制信号输出接口，控制小车的速度。
3.2电机驱动模块中
开始运行时，首先进行系统初始化。初始化的主要任务是完成系统参数设置，程序变量所需的定义和按键功能的定义。初始化完成后便开始检测有无按键按下，当有按键按下时，判断是什么按键。如果是启动/停止命令，则小车驱动电
机开始转动。此后继续检测有无按键按下，当按键为加速、减速或反转键按下时，单片机通过调整PWM脉冲信号或桥接方式，经L298驱动电路的电流放大作用后作用于小车驱动直流电机，实现小车的加、减速及反转等功能。
电机驱动原理图
3.3智能车整体设计
