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“发明杯”大学生创新大赛作品题目: 无线遥控玩具小车设计与制作目录摘要 (1)引言 (3)1 方案设计与论证 (4)1.1 直流调速系统 (4)1.2 防碰撞系统 (5)1.3 显示系统 (5)2 硬件设计 (5)2.1 小车系统框图 (5)2.2 单片机最小系统设计 (6)2.3 电机驱动电路设计 (7)2.4 遥控发射接收电路设计 (9)2.4.1 无线发送电路 (10)2.4.2 无线接收电路 (11)2.5 检测系统设计 (11)2.5.1 速度检测设计 (11)2.5.2 防跌落系统设计 (12)2.5.3 防碰撞系统设计 (13)2.6 显示电路设计 (13)2.7 单片机I/O口的分配 (14)2.8 电源设计 (14)2.9 小车车体设计 (14)3 软件设计 (15)3.1 主程序设计 (15)3.2 PWM子程序设计 (17)3.3 遥控子程序 (18)3.4 防跌落、碰撞子程序 (20)3.5 显示子程序 (21)4 结果分析及结论 (22)5 谢辞 (23)6 参考文献 (23)附件1 程序清单 (24)附件2 硬件电路图 (33)附件3 电路PCB图 (34)无线遥控玩具小车设计与制作摘要: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,该课题的基本思想是设计一台能够遥控行走并自动回退防止跌落的机器小车。
遥控接收端以80C51 单片机为控制核心,其中数据的发射和接收部分通过无线通讯模块完成。
可通过发射端来控制小车的直流电机实现无极调速, 遥控小车进行转向, 并能在液晶上显示出小车的实时速度值。
小车还能自动检测落差较大的落差，遇到楼梯等低处会自动回避，以防止小车由高处摔落。
关键词:80C51单片机、PWM调速、遥控小车引言在我国，单片机已不是一个陌生的名词，它的出现是近代计算机技术的里程碑事件，因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
摘要本设计是自动往返电动小汽车，采用AT89S51单片机来控制小汽车的前进、后退和限速，该芯片通过数码管还可以显示往返的时间和经过黑线的次数，也可以显示行驶的路程，利用传感器来检测是否到达限速区，在用单片机的pwm来调速，该设计不需要无线和有线遥控的控制，全部通过软件控制，自动往返小汽车是未来发展的趋势，环保又安全，满足社会的发展。
关键字：AT89S51；PWM；软件控制；传感器ABSTRACTThis design is:Automatically go back and forth a dynamoelectric small autocar, the adoption AT89 S51 unipole slab machine to control precession, countermarch and limit of small autocar soon, the chip approval figures tube can also display to go back and forth of the number of times in time and process black wire . May also demonstrate that the travel the distance, using the sensor examines whether to arrive at the regulating area, is using monolithic integrated circuit's pwm to modulate velocity, this design does not need wireless and the wired remote control control, through the software control, travels between the compact car is automatically completely the tendency which the future will develop, the environmental protection is also safe, satisfies social the development.Key Words：AT89S51；PWM；The software controls；Spread a feeling machine目录1系统方案的选择与论证 (7)1.1单片机的选择： (7)1.2显示器选择： (7)1.3电机制动 (7)1.4地面黑线检测模块 (8)2系统原理框图 (9)2.1显示模块 (9)2.2电机调速 (10)2.3电机驱动 (10)2.4跑道标志检测 (10)3软件流程 (11)3.1主程序流程 (11)3.2计时子程序流 (12)3.3路程速度检测子程序 (13)4总结 (14)5元件清单 (15)6参考文献 (16)附录一 (17)自动往返电动小汽车一、任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。
![毕业设计(论文)-智能玩具车系统设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s1/m/c985892aa58da0116d17499f.png)
智能玩具车系统设计摘要：本文主要以单片机为控制核心，完成无线遥控，红外线对管的自动寻迹，红外线自动避障和语音控制等模块设计。
通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，通过单片机的控制，将各模块有效整合在一起，达到智能控制目标。
关键词：51单片机红外线传感器语音控制玩具小车。
1引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。
全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。
可见其研究意义很大。
本文设计的智能玩具小车应该能够实时显示时间、速度、测距、避障功能、准确定位停车。
根据题目的要求，本设计的设计思路如下：在现有玩具车的基础上，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。
2总体方案设计：采用AT89C51单片机作为整机的控制单元以AT89C51单片机为核心的控制电路，采用模块化的设计方案，运用光电传感器、金属探测传感器、超声波传感器组成不同的检测电路，实现小车在行驶中自动寻迹、障碍物报警、测量里程等问题。
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小车的智能化控制。
在本系统中，先将信号传送到单片机系统进行处理，使小车沿轨道自主行走；电感式接近开关电路代替传感器探测障碍物，并发出声光信息进行提示；通过霍尔元件测量小车行驶里程；采用H型脉冲宽度调制（PWM）全桥式驱动电路控制电机的转向，实现电动小车的正反向行驶、快慢速行驶及转弯；采用LCD1602实时显示小车行驶的时间。
此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能，能满足系统的要求。
此方案如图1所示：图1方案一原理图方案二：采用类数字电路来组成电动小车的控制系统采用数字电路对外围探测轨迹信号，检测信号，避障报警信号，寻找源信号分部进行处理。
基于80C51的电动智能单片机摘要80C51单片机是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。
这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。
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，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。
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.关键词80C51单片机、智能、光电检测器、PWM调速、电动小车Design and create an intelligence electricity motive small carAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer. Its easily using and multi-function suffer large users. This article introduces the CCUT graduation design with the 80C51 single chip computer. This design combines with scientific research object. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze.The adoption of technique as:(1)Reduce the speed by program the engine；(2)Efficient application of the sensor;(3)The adoption of the new display chip.Keywords 80C51 single chip computer, light electricity detector, PWM speed adjusting, Electricity motive small car目录第一章前言 (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 (15)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 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 程序清单 (33)附录B 硬件原理图 (41)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。
基于80C51控制的智能电动小车系统的设计与实现摘要：根据智能电动小车的设计要求，提出了基于单片机控制的智能电动小车的设计方案。
在现有玩具电动车的基础上以80C51单片机、光电、红外线、超声波传感器及金属探测器为主要器件，从硬件和软件两方面实现了对电路的设计。
经过实际测试，电路达到了最初的设计要求。
关键词：智能电动小车；80C51；传感器近年来，随着汽车行业的迅猛发展，对智能小车的研究也越来越广泛。
在现实生活中智能小车具有非常重要的意义，它可以代替人类完成一些工作。
由此希望开发一种具有由单片机控制的智能功能的系统[1]。
1 设计要求及方案设计智能电动小车的主要技术要求有：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。
基于以上要求，在设计思路上考虑以80C51单片机为核心，以现有玩具电动车为基础，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，从而实现智能化控制的目的。
2 硬件电路设计 2.1 单片机及其外围电路80C51单片机由微处理器、数据存储器、程序存储器、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器等部分组成[2]。
将它们通过片内单一总线连接，其基本结构与传统结构模式相同，不同之处在于对各种功能部件采用特殊功能寄存器集中控制方式。
由于80C51是片内有ROM/EPROM的单片机，因此，由它构成的最小系统简单﹑可靠。
2.2 检测电路2.2.1 障碍检测电路识别障碍的首要问题是传感器的选择[3]，本设计采用T/R-40-12小型超声波传感器作为探测前方障碍物体的检测元件，它通过向目标发射超声波脉冲，计算其往返时间来判定距离。
检测电路图。
2.2.2 行车状态和距离检测电路本系统采用反射式红外线光电传感器用于检测路面的起始、终点，玩具车底盘上沿起始终点线放置一套，以适应起始的记数开始和终点的停车需要。
随着科技的发展，单片机作为一种常用的微控制器，已经在各个领域得到了广泛应用。
在玩具领域，特别是玩具小车的设计中，单片机的运用也越来越普遍，可以实现各种有趣的功能。
本文将介绍一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现。
二、设计目标1. 实现无线遥控功能，通过遥控器实现对小车的控制。
2. 设置超声波避障模块，让小车能够自动避开障碍物。
3. 小车可通过蓝牙模块与手机进行连接，实现手机APP控制。
4. 为小车设计多种灯光效果，增添趣味性。
5. 使用音乐模块，使小车产生丰富的声音效果。
三、硬件设计1. 主控芯片选择了常用的Arduino单片机。
2. 驱动模块选用了直流电机驱动模块，实现小车的前进、后退和转向。
3. 采用了超声波传感器模块，用于检测障碍物并实现避障功能。
4. 蓝牙模块选用了蓝牙串口模块，实现与手机的数据传输和控制。
5. 设计了多种灯光效果，包括LED灯和彩色灯带。
6. 音乐模块选用了声音传感器模块，可以发出不同的声音效果。
四、软件设计1. 编写了小车的控制程序，包括前进、后退、左转、右转等基本控制2. 通过编写遥控器程序，实现了对小车的无线遥控功能。
3. 编写了避障算法，使小车能够自动避开障碍物。
4. 开发了手机APP，通过蓝牙模块与小车进行连接和控制。
5. 设计了多种灯光效果的控制程序，可以实现闪烁、变色等效果。
6. 编写了音乐模块的程序，可以根据指令发出不同的声音效果。
五、实现效果1. 小车可以通过遥控器实现前进、后退、左转、右转的基本功能。
2. 超声波传感器可以准确检测到障碍物，并成功避开。
3. 通过手机APP可以实现对小车的遥控和控制各种功能。
4. 多种灯光效果可以有效增加小车的趣味性。
5. 音乐模块发出的声音效果丰富多彩，增加了小车的趣味性。
六、总结与展望本文介绍了一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现，通过结合硬件设计和软件设计，实现了多种有趣的功能。
未来，可以进一步优化设计，增加更多的传感器模块和功能模块，使小车的功能更加丰富多样。
基于51单片机的循迹小车系统设计摘要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。
在生活中但凡涉及到自动控制的地方都会出现单片机的身影，单片机的应用有利于产品的小型化、智能化,并且能够提高生产效率.这里介绍的是如何用AT89C52单片机来实现小车的循迹功能，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。
本系统以设计题目的要求为目的,采用AT89C52单片机为控制核心，利用红外传感器检测道路上的黑线，控制电动小汽车的自动循迹，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，和寻光功能。
整个系统的电路结构非常简单,可靠性能很高。
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。
关键词：80C51单片机;电动小车；pwm调速；光电检测；自动调速系统Car tracking system based on microcontrollerAbstract80C51 is a 8 bit single chip computer。
Its easily using and multi—function suffer large users。
In life，whenever it comes to automatic control of the local microcontroller will appear figure, microcontroller applications in favor of product miniaturization，intelligent，and can improve productivity. Here is how to use AT89C52 microcontroller to achieve the car tracking feature, which is designed to determine the combination of scientific research and design class topic.This system design requirements of the subject for the purpose of using AT89C52 microcontroller core，the use of infrared sensors to detect the black line on the road，the automatic tracking control of electric cars，fast low traffic speeds，as well as automatic parking, and can automatically record time ，mileage and speed, and look for the light function.The circuit structureof the entire system is very simple, very high reliability. The test results meet the requirements，the paper focuses on the hardware design and test results of the system analysis.Keywords:80C51 microcontroller；Electric car Pwm speed； A photodetector；Automatic Speed Control System。
基于单片机控制的电动玩具车学校：XX大学学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生：庄国华目录摘要一、电动玩具车的基本构造介绍（一）电动玩具车基本构造简图1.伺服机的结构及工作原理2.伺服机的正反转控制原理（二）直流伺服机的介绍（三）AT89C51单片机的介绍二、电动玩具车的功能说明三、电动玩具车的控制原理介绍（一）控制电路1．玩具车控制电路图2.控制电路中各部分作用（二）控制程序1.控制流程说明2.控制流程图3.控制程序四、总结参考文献摘要：本文是利用AT89C51单片机控制直流伺服机，使玩具车实现前进、后退、左转、右转。
驱动玩具车的电动机采用直流伺服机，伺服电机可控制速度，位置精度准确，体积小、重量轻、省电，扭力大可拉动较大的负荷。
整个模型比较简单，本文将主要介绍该电动玩具车的基本构造及控制原理。
关键词：AT89C51单片机直流伺服机小车一、电动玩具车的基本构造介绍该玩具小车主要有直流伺服机、AT89C51单片机和玩具车底座构成，利用直流伺服机驱动，单片机控制，来完成玩具车前进、后退、左转、右转等功能。
（一）电动玩具车基本构造图（二）直流伺服机的介绍1.伺服机的结构及工作原理该玩具车选用FUTABA S3003伺服机作为驱动器，该伺服机扭力大可拉动较大的负荷，体积小、重量轻、省电。
伺服机以5V电源便可以推动，其外部3个引脚如下：黑色：GND 地线红色：5V电源线白色：控制信号伺服机是一个微型的伺服控制系统，主要结构有伺服控制电路、直流电机、减速齿轮组、电位器，具体的控制原理可以用下图表示：工作原理是控制电路接收信号源的控制脉冲，并驱动电机转动；齿轮组将电机的速度成大倍数缩小，并将电机的输出扭矩放大响应倍数，然后输出；电位器和齿轮组的末级一起转动，测量伺服机机轴转动角度；伺服控制电路板将电位器反馈的舵机转动角度和控制脉冲比较，从而控制伺服机转动。
2.伺服机的正反转控制原理由于舵机内部有一个基准电路，固定周期脉冲宽度约20ms，宽度1.5ms 的基准信号，有一个比较器，将外加信号与基准信号相比较，判断出方向和大小，从而产生电机的转动信号。
当送出以下的正脉冲宽度时，可以得到不同的控制效果：正脉冲宽度为0.3ms时，伺服机会反转；正脉冲宽度为2.5ms时，伺服机会正转；正脉冲宽度为1.3ms时，伺服机回到中点。
（三）AT89C51单片机的介绍该玩具车核心硬件采用AT89C51芯片，是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，并且与80C51插座完全兼容的特点，指令也完全一样，错误编程后可以重新编程，直到正确为止，且价格比价低。
二、电动玩具车的功能说明该玩具车的控制系统只是一个基本的简易平台，也可以根据需要做一些功能扩充，使其更加智能，由于使用伺服机控制，其动作的精度比较高，用途非常的广泛，比如可用于较窄的人无法进入的管道进行查看，像下水管道，大型工厂的排线管道，军事上的排除炸弹等。
不过该玩具车功能非常简单，功能说明如下：1．玩具车，直接由单片机来控制伺服机动作,控制2组伺服机做独立的2轮后轮驱动；2.两个伺服机的控制原理如表：3.玩具车由按键控制其前进、后退、左转、右转；4.电动玩具车各功实现方式按键K1：前进按键K2：后退按键K3：左转按键K4：右转5.玩具车动作时指示灯闪烁三、电动玩具车的控制原理介绍（一）控制电路1．玩具车控制电路图在电源设计上使用4块5号干电池供电，电压为6V，而单片机工作电压为5V，因此在电源的输入端串接一只二极管做降压处理。
玩具车控制原理电路图2.控制电路中各部分作用（1）伺服机的接口伺服机的接口所示如图2。
伺服机接口为伺服机提供电源。
（2）控制按键电路按键电路用来控制小车前进、后退、左转、右转。
（3）电源电路电源电路电源电路如图4所示。
为单片机和伺服机提供电源。
（4）晶振电路晶振电路为单片机提供脉冲，晶振频率X围为1.2～33HZ。
（5）复位电路复位电路使单片机复位。
（二）控制程序1.控制流程说明在主程序循环中扫描是否有按键，如有按键则执行相对应的功能，若按下K1键车体前进，若按下K2键车体后退，若按下K3键车体左转，若按下K4键车体右转。
所有按键动作都是等按键放开才开始执行车体的动作。
由于伺服机的安装是在左右两侧，必须明确两伺服机的转向与车体各个动作方向的关系，控制原理如表：2.控制流程图控制流程图3.控制程序（1）控制程序说明程序设计中，伺服机旋转控制常数定义如下：dea equ 3；伺服机正转时间常数deb equ 25；伺服机反转时间常数ts equ 18；脉冲信号个数前两个时间常数为控制信号的实验经验值，程序设计中有0.1ms 延时时间子程序当做基础时基计数，可以产生近似0.3、2.5的脉冲宽度。
第三个数值为每次使伺服机转动多少步级，当值越大则伺服机转动的角度越大，越小时伺服机转动的角度越小，动作约精细。
（2）控制子程序说明:DELAY:延迟子程序LED_BL:工作指示闪烁PU_BACK:伺服机1反转控制PU_FOR:伺服机1正转控制DEL:0.1ms延迟子程序PUR_BACK:伺服机2反转控制PUR_FOR:伺服机2正转控制GO_FOR:车体前进GO_BACK:车体后退GO_LEFT:车体左转GO_RIGHT:车体右转（3）完整程序如下：eda equ 3；伺服机正转时间常数deb equ 25；伺服机反转时间常数ts equ 18；脉冲信号个数k1 equ p0.3；按键1引脚定义k2 equ p0.4；按键2引脚定义k3 equ p0.5；按键3引脚定义k4 equ p0.6；按键4引脚定义wled equ p3.7；工作指示灯引脚定义pul equ p1.7；伺服机1控制线pur equ p1.6；伺服机2控制线start:clr pul；送出低电平至伺服机clr pur；call led_bl；led闪动，表示程序开始执行loop: k1,x1；未按下K1键则继续扫描jnb k1,$；等按键放开来call led_bl；call go_for；车体前进jmp loop；继续循环执行x1: k2,x2；未按下K2键则继续扫描jnb k2,$；等按键放开来call led_bl；call go_bac；车体后退jmp loop；继续循环执行X2: k3,x3；未按下K3键则继续扫描Jnb k3,$；等按键放开来call led_bl；call go_left；车体左转jmp loop；继续循环执行x3: k4,x4；未按下K4键则继续扫描jnb k4,$；等按键放开来call led_bl；call go_right；车体右转jmp loop；继续循环执行x4:jmp loop；继续循环执行delay: 延时子程序mov r6,#32hd1:mov r7,#64hdjnz r7,$djnz r6,d1djnz r5,delayretled_bl: 工作指示灯闪烁mov r4,#02hl0:cpl wled；位反向mov r5,#05h；延迟50mscall delay；djnz r4,l0；setb wled；LED OFFretpu_back:setb pul；伺服机反转控制，送出高电平mov r4,#deba1:call deldjnz r4,a1clr pul；送出低电平call loop1retpu_for:setb pul；伺服机正传控制，送出高电平mov r4,#deab1:call deldjnz r4,b1clr pul；送出低电平call loop2retdel:mov r5,#01h；0.1秒延时子程序delay1:mov r6,#02hf1:mov r7,#11hdjnz r7,$djnz r6,f1djnz r5,delayretpur_back:setb pur；伺服机反转控制，送出高电平mov r4,#debg1:call deldjnz r4,g1clr pur；送出低电平call loop1retpur_for:setb pur；伺服机正传展示，送出高电平mov r4,#deah1:call deldjnz r4,h1clr pur；送出低电平call loop2retloop1:mov r4,#0c5hl:call deldjnz r4,lretloop2:mov r4,#0afhl1:call deldjnz r4,l1retgo_for: 车体前进mov r3,#tsj1:call pu_forcall pur_backdjnz r3,j1retgo_back: 车体后退mov r3,#tss1:call pu_backcall pur_fordjnz r3,s1retgo_right:车体左转mov r3,#tsm1:call pu_backcall pur_backdjnz r3,m1retgo_left:车体右转mov r3,#tsq1:call pu_forcall pur_fordjnz r3,q1retend四、总结通过本次课程设计，也使我深刻体会到单片机应用广泛。
不仅让我对学过的单片机知识有了很多的巩固，同时也对单片机这一门课程产生了更大的兴趣。
在做课程设计的初期阶段，难度很大，没有头绪。
通过老师的帮助，在图书馆里、网上查阅资料，慢慢有了思路。
总的感受有以下几方面：1．这次课程设计让自己更加认识到单片机重要性，涉及到生活中的方方面面，玩具车、电磁炉、豆浆机等等，都可以用单片机来实现控制。
2.做事情一定要摆正自己的态度，课程设计要认认真真来做，遇到问题要积极地查阅资料或者问老师，而不是草草了事，蒙混过关。
任何事情都应脚踏实地，刻苦努力地去做，只有这样，才能做好。
有了正确的态度，在整个课程设计过程中，才会有真正属于自己的收获。
参考文献1．51单片机课程设计实训教材陈明荧清华大学2.单片机原理与应用霍孟友机械工业3.单片机原理及系统设计胡汉才清华大学。
