本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的，采用80C51單片機為控制核心，利用紅外線傳感器進行尋線，控制電動小汽車的自動循跡，并再通過光電開關(guān)探測障礙，從而控制電機轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)進行壁障功能。整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高，實驗測試結(jié)果滿足要求。本文著重敘述了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法、軟件設(shè)計方法及測試結(jié)果分析。小車運行方案，在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上，加裝紅外線光電開關(guān)模塊和紅外尋線模塊，實現(xiàn)對電動車位置、運行狀況的實時測量，并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機進行處理，然后由單片機根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。
目 錄第1章緒 論................................................................................................................... 1
1.1 研究目的及意義............................................................................................... 1
1.2 國內(nèi)外發(fā)展情況............................................................................................... 2
第2章整體設(shè)計框架..................................................................................................... 3
2.1 方案選擇及論證............................................................................................... 3
2.1.1控制模塊選擇....................................................................................... 4
2.1.2路面探測黑線軌跡模塊....................................................................... 4
2.1.3探測路面障礙模塊............................................................................... 5
2.1.4電機模塊............................................................................................... 6
2.1.5電機驅(qū)動模塊....................................................................................... 6
2.1.6 車架選擇............................................................................................... 7
2.1.7最終方案選擇....................................................................................... 7
2.2 方案可行性分析............................................................................................... 8
第3章硬件設(shè)計............................................................................................................. 8
3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖........................................................................................... 9
3.2 紅外線光電開關(guān)模塊....................................................................................... 9
3.2.1光電開關(guān)的工作原理......................................................................... 10
3.2.2光電開關(guān)的類型................................................................................. 10
3.2.3 光電開關(guān)電路的設(shè)計......................................................................... 13
3.3 電機驅(qū)動模塊................................................................................................. 13
3.4 紅外循線模塊................................................................................................. 15
3.4.1 紅外放射式光電傳感器特性與工作原理......................................... 15
3.4.2 紅外循線具體設(shè)計與實現(xiàn)................................................................. 16
3.5 最小系統(tǒng)模塊................................................................................................. 17
3.5.1 晶振電路的設(shè)計................................................................................. 17
3.5.2 復位電路的設(shè)計................................................................................. 17
3.6 電源模塊......................................................................................................... 18
第4章軟件設(shè)計........................................................................................................... 19
4.1 主程序流程圖................................................................................................. 19
4.2 避障子程序流程圖......................................................................................... 20
4.3 循線子程序流程圖......................................................................................... 21
第5章系統(tǒng)調(diào)試和測試............................................................................................... 21
5.1 安裝步驟......................................................................................................... 21
5.2 電路調(diào)試......................................................................................................... 23
5.2.1 光電開關(guān)模塊調(diào)試過程..................................................................... 23
5.2.2電機模塊調(diào)試過程............................................................................. 23
5.2.3紅外循線模塊調(diào)試過程..................................................................... 24
5.2.4測試結(jié)果與分析................................................................................. 25
結(jié) 論............................................................................................................................. 26
致 謝............................................................................................................................. 27
參考文獻......................................................................................................................... 28
附錄 系統(tǒng)設(shè)計原理圖................................................................................................... 29
附錄 設(shè)計系統(tǒng)部分源代碼........................................................................................... 30
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