智能小车优质项目报告文档格式.docx
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六、总结...........................................................14
引言
当今世界，传感器技术和自动控制技术正在飞速发展，机械、电气和电子信息已经不再明显分家，自动控制在工业领域中地位已经越来越重要，“智能”这个词当前也已经成为了热门词汇。
当前国外自动控制盒传感器技术已经达到了很高水平，特别是日本，例如日本本田制作机器人，其仿人双足行走已经做十分逼真，并且具备一定学习能力。
作为机械行业代表产品—汽车，其与电子信息产业融合速度也明显提高，呈现出两个明显特点：
一是电子装置占汽车整车价值量比例逐渐提高，汽车将由以机械产品为主向高档机电一体化方向发展，汽车电子产业也很有也许成为依托整车制造业和用车提高配备而迅速成为新增长点；
二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不但作为一种代步工具、同步能具备交通、娱乐、办公和通讯等各种功能。
为了适应机电一体化发展在汽车智能化方向发展规定，提出简易智能小车构想，目在于：
通过独立设计并制作一辆具备简朴智能化简易小车，获得项目整体设计能力，并掌握多通道多样化传感器综合控制办法，此项目设计是在以自己做小车为基本上，采用AT89C52单片机作为控制核心，实现智能小车功能。
一、方案论证
总体方案设计：
依照题目，咱们设计了如下方案并进行了综合比较论证，智能电动小车系统由主控模块、电源模块、超声波传感器模块、电机驱动模块、显示模块、蜂鸣模块构成。
1、主控制器模块
方案一：
采用凌阳公司16位单片机，它是16位控制器，具备体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、构造简朴、中断解决能力强等特点。
解决速度高，特别合用于语音解决和辨认等领域。
但是当凌阳单片机应用语音解决和辨识时，由于其占用CPU资源较多而使得凌阳单片机同步解决其他任务速度和能力减少。
本系统重要是进行寻迹运营检测以及电机控制。
如果单纯使用凌阳单片机，在语音播报同步小车控制容易浮现不稳定状况。
从系统稳定性和编程简洁性考虑，咱们放弃了单纯使用凌阳单片机而考虑其他方案。
方案二：
采用Atmel公司AT89S52单片机作为主控制器。
AT89S52是一种低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP（In-systemprogrammable）可重复擦写1000次Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术制造，兼容原则MCS-51指令系统及80C52引脚构造，芯片内集成了通用8位中央解决器和ISPFlash存储单元，功能强大微型计算机AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比解决方案。
AT89S52具备如下特点：
40个引脚，4kBytesFlash片内程序存储器，128bytes随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定期计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
由于89S52单片机资源已经可以满足设计需要，且51单片机价格上有优势。
从以便实用不挥霍资源角度考虑，咱们选取了方案二。
2、电源模块
由于本系统需要电池供电，咱们考虑了如下集中方案为系统供电。
此模块借用网络资料。
采用10节1.5V干电池供电，电压达到15V，经7812稳压后给直流电机供电，然后将12V电压再次降压、稳压后给单片机系统和其她芯片供电。
但干电池电量有限，使用大量干电池给系统调试带来很大不便，因而，咱们放弃了这种方案。
采用3节4.2V可充电式锂电池串联共12.6V给直流电机供电，通过7812电压变换后给支流电机供电，然后将12V电压再次降压、稳压后给单片机系统和其她芯片供电。
锂电池电量比较足，并且可以充电，重复运用，因而，这种方案比较可行。
但锂电池价格过于昂贵，使用锂电池会大大超过咱们预算，因而，咱们放弃了这种方案。
方案三：
采用1块充电锂电池为直流电机供电，将12V电压降压、稳压后给单片机系统和其她芯片供电。
充电电池具备较强电流驱动能力以及稳定电压输出性能。
虽然充电电池体积过于庞大，在小型电动车上使用极为不以便，但由于咱们车体设计时留出了足够空间，并且充电电池价格比较低。
因而咱们选取了此方案。
方案四：
调试时直接用开关电源，调到12V进行调试。
综上考虑，咱们选取了方案四。
3、超声波传感器模块
采用简易光电传感器结合外围电路探测，但实际效果并不抱负，对行驶过程中稳定性规定很高，且误测几率较大，易受光线环境和路面介质影响。
在使用过程极易浮现问题，并且容易由于该部件导致整个系统不稳定。
故最后未采用该方案。
采用超声波传感器，依照时间差可以精准地测量前方障碍物距离，精度高，价格合理，可以通过调节软件算法，变化小车避障精度。
并且可以控制小车与前方障碍物距离大小来使小车做出反映，智能化高。
通过比较，咱们选用第二种方案来实现循迹。
4、电机驱动模块
采用专用芯片L298N作为电机驱动芯片。
L298N是一种具备高电压大电流全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，并且还带有控制使能端。
用该芯片作为电机驱动，操作以便，稳定性好，性能优良。
对于直流电机用分立元件构成驱动电路。
由分立元件构成电机驱动电路，构造简朴，价格低廉，在实际应用中应用广泛。
但是这种电路工作性能不够稳定。
因而，咱们选用了方案一。
5、显示模块
使用液晶显示屏显示时间。
液晶显示屏（LCD）长处是：
低耗电量、无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，辨别率高，抗干扰能力强等。
缺陷是：
液晶显示屏是以点阵模式显示各种符号，需要运用控制芯片创立字符库。
编程工作量大，控制器资源占用较多，在使用时，不能有静电干扰，否则易烧坏液晶显示芯片，不易维护，其成本也偏高。
并且本系统只需要显示时间，信息量比较少，因而并不适于选用液晶显示屏。
使用数码管显示行驶时间。
数码管具备数字接口，显示清晰，价格较低，作为时间显示屏件性价比非常高，以便易行。
决定采用数码管显示行驶时间。
6、蜂鸣模块
方案一采用普通发光二极管和蜂鸣器分别发出声光报警，该方案虽能达到题目规定，但是蜂鸣器发出声音刺耳，并且受到其她批示灯影响，发光二极管报警也不够突出。
方案二采用超高亮发光二极管和语音芯片ISD1730构成声光报警，该方案避免了方案一所有缺陷。
语音芯片声音清晰，超高发亮发光二极管作用非常明显。
因此咱们选取了方案二。
二、小车车体设计
三、硬件系统设计
1、单片机最小系统
采用Atmel公司AT89S51单片机，不用烧写器而只用串口或者并口下载线就可以往单片机中下载程序。
咱们在开发过程中使用开发版，以便程序调试和整机测试，待系统调试完毕后，将单片机从开发板安装在小车底座板上以便及时调试。
积木式连接还以便拆卸以便于其她项目开发与调试。
单片机最小系统图
时钟电路
系统时钟电路设计是采用内部方式，即运用芯片内部振荡电路。
AT89单片机内部有一种用于构成振荡器高增益反相放大器。
引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器输入端和输出端。
这个放大器与作为反馈元件片外晶体谐振器一起构成一种自激振荡器。
外接晶体谐振器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器反馈回路中。
对外接电容值虽然没有严格规定，但电容大小会影响震荡器频率高低、震荡器稳定性、起振迅速性和温度稳定性。
因而，此系统电路晶体振荡器值为12MHz，电容应尽量选取陶瓷电容，电容值约为22μF。
更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。
复位电路
复位是由外部复位电路来实现。
片内复位电路是复位引脚RST通过一种斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它输出在每个机器周期S5P2，由复位电路采样一次。
复位电路普通采用上电自动复位和按钮复位两种方式，此电路系统采用是上电与按钮复位电路，如图所示。
当时钟频率选用6MHz时，C取22μF，Rs约为200Ω，Rk约为1K。
2、电机驱动电路
由于单片机输出信号不但点压偏低，并且负载能力不够，不能用来直接驱动电机
L298驱动芯片是性能优越小型直流电机驱动芯片之一。
它可被用来驱动二个直流电机。
在4—6V电压下，可以提供2A驱动电流。
L298尚有过热自动关断功能，并有反馈电流检测功能，符合电机驱动需要。
因而需要使用驱动芯片L298，单片机输出信号，通过L298实现功率放大，从而驱动电机工作。
L298芯片是一种高压，大电流双全桥式驱动器，其设计是为接受原则TTL逻辑
电平信号和驱动电感负载。
电路原理图如下图所示：
四、软件系统设计
小车程序设计如下：
#include<
reg52.h>
#includeucharunsignedchar
#includeuintunsignedint
sbitmoto1=P2^2;
sbitmoto2=P2^3;
sbitmoto3=P2^4;
sbitmoto4=P2^5;
sbitk0=P3^0；
//暂停开始
sbitk1=P3^1；
//向前向后
sbitk2=P3^2;
//向右转
sbitk3=P3^3;
//向左转
sbitk4=P3^4;
//加速
sbitk5=P3^5;
//减速
sbitspeak=P3^7;
sbitENA=P2^6;
sbitENB=P2^7;
uintt,temp;
uintcount;
voiddelay（uintz）
{uintx,y;
for（x=z;
x>
0;
x--）
for（y=110;
y>
y--）;
}
voidint（）
{TMOD=0x01；
//工作模式选取
//中断设立
TH0=（65536-1000）/256；
//装初值
TLO=（65536-1000）%256；
//12MZ晶振，10ms
P1=1;
TR0=1;
ET0=1;
EA=0;
count=20;
voidkg（）
{
while（k0==0&
&
EA==1）//暂停
{delay（5）;
if（k0==0&
EA==1）
{EA=0;
moto1=moto2=moto3=moto4=0;
P1=1;
}
while（k0==0&
EA==0）//开始
{DELAY（5）;
IF（K0==0&
EA==0）
{EA=1；
P1=0;
moto1=1;
moto3=1;
moto2=0;
moto4=0;
while（k1==0&
moto1==0）//迈进
{delay（5）;
if（k1==0&
moto1==0）
{moto1=1;
P1=0;
}}
while（k2==0）//右转
{delay（5）;
if（k2==0）
moto3=0;
moto4=1;
while（K3==0）//左转
if（k==3）
{moto=0;
moto2=1;
moto3=1;
moto4=0;
}}
if（k4==0）
delay（5）;
if（k4==0）
{
count+=10;
if（count>
=100）
count=100;
while（!
k4）；
//等待键松开
voidmain（void）
{int（）;
while
（1）
{kg（）;
voidPWM（）interrupt1//定期器1pwm脉冲波输出
TH0=（65536-1000）/256;
TL0=（65536-1000）%256;
t++;
if（t==100）t=0；
//一共提成100份
if（t<
count）{ENA=1;
ENB=1;
}//电机导通阶段
else{ENA=0;
ENB=0;
}//电机关闭阶段
五、系统制作、仿真与调试
六、总结
通过这几周项目设计，咱们对某些专业知识和单片机应用系统设计有了更深理解，同步也尝试着去应用自己所掌握知识。
本次电子课程设计重要是对已学习单片机应用技术，单片机程序流程图综合应用，同步加上电路等知识，设计完毕了运用软件检测程序运营调试。
通过几天奋战,咱们感受很深。
咱们第四组四个人分工合伙，一块儿讨论设计了这个项目实行环节。
在讨论中发现局限性。
设计过程中深感自己在培养动手能力这方面欠缺很大。
同步，这次咱们积极通过上网查资料，查阅单片机方面书籍等资源。
在咱们这一组同窗共同努力下，咱们圆满完毕了从项目设计，PPT演示文稿，单片机程序设计等环节。
这个项目设计作为一次锻炼，培养了咱们或多或少善于动手，乐于动手习惯。
单片机应用课程设计不但给咱们提供了一种较好呈现自己所学知识平台,又是对自己所学知识一次考核、检查。
咱们运用各自在各方面优势，化腐朽为神奇，形成了一种团队。
通过团队合伙力量,使设计得以顺利完毕。
可以说,咱们四个人是一种不可或缺整体,少了任何一种人都是无法把任务完美完毕。
在设计过程中咱们也不可避免遇到了诸多问题。
特别是在调试过程中,会由于某些因素出不来成果。
通过这次课程设计，咱们也发现了不少自己不会知识，通过查询各方面资料，咱们也进步了诸多，有学会了诸多上学时没掌握东西，最后在调试成果出来后,咱们更是无比兴奋,无比自豪。
总之,通过这次单片机应用项目设计,咱们不但对自己知识有了更深掌握和应用,更理解到团队精神力量，在后来学习和生活中受用终身。
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