基于52单片机的智能避障小车设计

基于52单片机的智能避障小车设计内容摘要：

ISP 下载接口，改下载接口在实际制作是可以用双排的 5*2 的排针代替，电路是根据标准的 ISP 下载线来设计的，与常用的并口下载线，串口下载线和笔记本用的 USBASP 下载线兼容，只需将下载线接口插到本接口上就可以直接向单片机烧写程序。 图 4 52单片机最小系统图 避障模块设计 超声波模块采用现成的 HCSR04 超声波模块，该模块可提供 2CM400CM 的非接触式距离感测功能，测距精度可高达 3MM。 模块包括超声波发射器、接收器与 控制电路。 基本工作原理： (1)采用 IO 口 TRIG 触发测距，给至少 10us 的高电平信号。 (2)模块自动发送 8 个 40khz 的方波，自动检测是否有信号返回； (3)有信号返回，通过 IO口 ECHO 输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。 测试距离 =(高电平时间 *声速 (340M/S))/2。 本模块使用方法简单 ,. . 一个控制口发一个 10US 以上的高电平 ,就可以在接收口等待高电平输出 .一有输出就 可以开定时器计时 ,当此口变为低电平时就可以读定时器的值 ,此时就为此次测距的时间 ,方可算出距离 .如此不断的周期测 ,即可以达到你移动测量的值 图 5 超声波避障模块实物图 显示模块设计 数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。 LED 数码管实 际上是由 7个发光管组成 8 字形构成的，加上小数点就是 8 个。 这些段分别由字母 a， b， c， d， e， f， g， dp 来表示。 当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。 LED 数码管有一般和超亮等不同之分，也有 寸， 1 寸等不同的尺寸。 小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成，而大尺寸的数码管由两个或多个发光二极管组成，一般情况下，单个发光二极管的管压降为 左右，电流不超过 30MA。 发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极的称为共阳二极管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。 本电路采用四位一体共阳数码管，采用动态扫描方式来完成显示功能。 CPU. . 送来的数据信号直接送入数码管的段号码，进行数字显示，两个三极管是对数码管的位号选操作，当 Q4 导通时就是选择数码管的个位，当 Q3 导通时，就是选择数码管 的十位，通过单片机的控制，首先显示个位数，然后关掉，一直循环下去。 那么我们将会看到连续的数字显示，轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上四位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示而不会有闪烁感。 电机驱动模块设计 图 6 L298的实物图和封装图 . . 图 7 L298电路图 电路图中有两个电源，一路为 L298 工作需要的 5V 电源 VCC，一路为驱动电机用 的电池电源 VSS。 图中的续流二极管是为了消除电机转动时的尖峰电压保护电机而设计。 . . 第三章 小车软件设计 系统软件设计说明 在进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。 因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。 对于本系统，软件更为重要。 为了完成上述任务，在进行软件设计时，通常把整个过程分成若干个部分，每一部分叫做一个模块。 所谓“模块”，实质上就是所完成一定功能，相对独立的程序段，这种程序设计方法叫模块程序设 计法。 模块程序设计法的主要优点是： 单个模块比起一个完整的程序易编写及调试； 模块可以共存，一个模块可以被多个任务在不同条件下调用； 模块程序允许设计者分割任务和利用已有程序，为设计者提供方便。 本系统软件采用模块化结构，由主程序﹑定时子程序、避障子程序﹑中断子程序显示子程序﹑调速子程序﹑算法子程序构成。 本作品的核心电路是一片 AT89C52。 它是整个控制部分的核心，负责车速控制、电动机驱动、舵机转向、测距避障等功能。 程序的总体设计 （见附录二） 后轮电机的 控制 因为后轮电机有单片机通过驱动芯片进行驱动，那么对后轮电机的控制很显 . . 然也就包括了方向和速度的控制。 方向的控制很简单，前面说过电机和至单片机的的 1234四个是一一对应的，其中 12是一个通道，使能为 ENA脚控制，高电平有效， 34是第二个通道，使能由 ENB控制。 因此可以把电机接在 12脚上，因此如果接单片机的 12脚分别接在 51单片机的 ， = 1； =0；电机正转，则 = 0； =1；电机反转，而如果在程序中对 或 PWM波来控制，那么不同的占空比就会让电机具有不同的速度。 对于电机的调速控制有以下两点说明： 注意选择合适的控制频率，过高可能导致电机不转，频率过低可能使电机间歇性转动。 使用不同占空比的 PWM波控制电机时有时虽然在空转的情况下电机速度降低但是同时带负载的情况会严重降低，所以在以往的比赛中经常出现有的小车在转弯时出现跑不动的情况，因此应注意选择频率和占空比。 . . 第四章 系统的软硬件调试 硬件调试 硬件调试主要分成两大块：上电前的调试和上电后的调试。