基于51单片机智能小车的演示报告共15页

智能⼩车实验报告简易智能电动⼩车摘要：本系统基于运动控制原理，以MSP430为控制核⼼，⽤红外传感器、超声探头、光敏电阻、霍尔传感器之间相互配合，实现了⼩车的智能化，⼩车完成了⾃动寻迹、避障、寻光⼊库、铁⽚检测、⾏程测量的功能，整个系统控制灵活，反应灵敏。

关键词：MSP430 传感器运动控制系统Abstract:This system based on motion control principle, as control core, with MSP430 infrared sensors, ultrasonic probe, photoconductive resistance, hall sensors, realize the interaction between the intelligent of the car, the car completed the automatic tracing, obstacle avoidance, found the light inventory, iron detection, the function of the trip, the whole system measurement control flexible, sensitive reaction.Keywords: MSP430 sensor motion control system⽬录摘要： (2)⼀、⽅案的设计和论证 (4)1、控制器的选择 (4)2、执⾏部件电动机 (5)3、电机驱动 (5)4、传感器 (6)4.1、引导线的检测 (6)4.2、⾦属的探测 (6)4.3、路程的测量 (7)4.4、障碍物的探测 (7)4.5、寻光⼊库 (8)5、电源 (8)6、系统总体设计⽅案 (8)⼆、硬件设计 (9)1、前向通道 (9)1．1、循迹 (9)1.2、⾦属探测 (11)1.3、路程测量 (11)1.4、避障 (12)1.5、寻光⼊库 (14)2、后向通道 (14)2.1、步进电机驱动 (14)2.2、直流电机驱动电路 (15)2.3、声光信号 (15)3、电源 (16)三、软件设计 (16)四、综合调试 (18)五、测试结果与分析 (18)六、总结分析 (18)七、参考⽂献 (19)⼀、⽅案的设计和论证根据题意可知，本系统是由电动机、功率放⼤与变换装置、控制器及其相应的传感器所构成的典型运动控制系统，其整体结构如图1所⽰：将题中所给的各个指标转化为数字信号，并将其当作给定信号送给控制器，经过必要的算法处理，最后通过执⾏部件电动机反映⾄⼩车的运动状态上，传感器的作⽤在于实时检测⼩车的这种状态，并将运动的⾮电量转换为电压信号反馈给控制器，从⽽构成整个运动控制系统。

基于51单片机WiFi智能小车制作基于51单片机WiFi智能小车制作一、基本原理51单片机WiFi智能小车是利用PC或手机作为控制端，通过手机连接wifi模块（路由器）以获得wifi信号，同时车载也连接wifi模块以获得和手机相同的IP地址，实现手机和小车的连接，然后利用PC或手机上的控制软件以wifi网络信号为载体发送相关信号，wifi模块接收PC 或手机端发送来的相关信号并分析转换成TTL 电平信号，然后发送给单片机，单片机接收到的电平信号处理、分析、计算，转化成控制指令并发送给电机驱动模块以实现小车的前进、后退、左拐、右拐等功能。

二、购买所需材料了解51单片机WiFi智能小车基本原理后，需要购买所需材料进行制作。

下面列出所需制作材料：序号材料备注图例6 小车底盘7 摄像头 根据固件支持摄像头购买8 电源根据自己需要购买种类9 杜邦线及小配件制作所需工具：序号工具名备注图例称1 电烙铁一套 包括松香焊锡2 螺丝刀 平口、十字等3 微型电钻 可以自制4手工刀5 剪刀6 万用表7 热熔胶枪或快干胶8US B下载器三、开始制作1、制作流程开始制作前，我们首先需要看购买路由器的型号，笔者采用的是703n 路由器，所以需要引出ttl 线。

总体步骤为：路由器引TTL 线→路由器刷OpenWrt 固件→制作51单片机最小系统→下载下位机程序到51单片机→安装上位机程序至PC 或手机→测试上、下位机通信→组装→调试完成。

2、路由器引ttl线首先打开703n路由器，按照下图标示位置焊接ttl线。

注意：1、焊接的时候要小心焊接，焊好后微拉下查看松紧2、焊接最好采用软线焊接，防止意外整块拉掉焊点3、焊好后一定用胶固定，最好采用热熔胶下图为引好ttl线样子3 刷OpenWrt固件何为OpenWrt固件，OpenWrt可以被描述为一个嵌入式的Linux 发行版，（主流路由器固件有dd-wrt,tomato,openwrt三类）而不是试图建立一个单一的，静态的系统。

唐山师范学院本科毕业论文题目基于单片机的智能小车的设计学生****指导教师***讲师年级2008级专业电子信息科学与技术系别物理系唐山师范学院物理系2012年5月郑重声明本人的毕业论文是在老师的指导下独立撰写完成的。

如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。

特此郑重声明。

毕业论文作者（签名）：年月日1目录摘要 (3)第一章引言 (3)第二章方案说明 (3)2.1、方案论证 (3)2.2、总体设计方案概述 (4)第三章硬件电路设计 (5)3.1、主控电路 (5)3.1.1、L7805稳压器 (5)3.1.2、MAX232芯片简介 (6)3.2、八路红外传感器模块 (6)3.2.1、LM324简介 (6)3.2.2、74HC14D简介 (6)3.3、L298N电机驱动模块 (7)3.3.1、L298N简介 (8)3.4、机械部分 (9)第四章软件系统设计 (9)4.1、程序流程图 (9)4.2、程序设计方案 (9)参考文献 (12)第五章结束语 (12)致谢 (12)附录1 (13)附录2 (13)外文页 (20)2基于单片机的智能小车的设计摘要本文介绍了基于STC89C52单片机的智能小车的设计与实现。

小车主要能够识别黑线并检测障碍物从而实现在固定跑道内行驶并且可自动避障。

小车以STC89C52单片机控制器；采用八路红外传感器及其处理模块实现对黑线及障碍物的检测；通过单片机产生PWM波并通过L298N来对小车的方向和速度进行控制。

关键字STC89C52 单片机红外传感器PWM L298N第一章引言社会的发展，科技的进步，使得人们对生活中的很多事物都提出了更高的要求，就像人们自己走累了便想到了坐车，所以马车出现了；而马车已经满足不了人们对速度的追求的时候，便又发明了汽车，所以科技创新是基于人们的需要而出现的；那么到了现在这个普通汽车已经很普遍的掌控在人们手中的时候，一个新的概念便被提了出来，它就是智能车。

本人保证自写文档，文档不足之处请谅解目录一、设计的目的------------------1二、设计的模块------------------1三、程序的流程------------------6四、元器件清单------------------8五、成品的制作------------------8六、注意事项--------------------9七、设计的总结------------------9设计的目的智能遥控车地目的主要突出在智能与遥控上，遥控意思明显就是通过某种控制手段使得小车能够实现由控制者控制前进后退等操作；智能可以体现为功能上的智能化。

本作的目的是实现控制小车移动时对前方所存在的威胁进行报警提醒。

设计的模块此次设计的硬件电路模块大致为五大类，分别是51单片机最小系统模块、电源模块、电机工作驱动模块、超声波报警系统模块、无线控制发射接收模块。

下图为硬件电路框图：1、单片机最小系统此模块式是本设计的控制核心模块，单片机最小系统由三部分组成：STC89C52芯片部分、复位部分（由按键开关、极性电容、10K电阻组成）、晶振部分（由12M石英晶振、两个30PF的瓷片电容组成）。

主要起程序的输入与控制、程序的复位、时间频率控制的作用。

2、无线控制模块本设计的无线控制模块是由编码芯片PT2262和解码芯片PT2272组成的电路模块组成，工作方式是编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。

3、电机驱动模块本设计是采用了L298N电机驱动模块来驱动减速电机工作；L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。

该芯片采用15脚封装。

主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。

智能小车报告制作人：许晓建、林文舜制作时间：2010年11月13日星期六摘要（关键词：智能小车 AT89S52 单片机红外线发射/接收管 TIP41/42c）智能作为现代的新发明，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的管理，可应用于科学勘探等等的用途。

智能电动车就是其中的一个体现。

本次设计的简易智能电动车，采用AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心；采用红外线发射/接收管来检测路上黑线，从而把反馈到的信号送单片机，使单片机按照预定的工作模式控制小车在各区域按预定的速度行驶，并且单片机选择的工作模式不同也可控制小车顺着S形黑线行驶；采用tip41/42c三极管作为电机的控制机构；采用lm340t5作为稳压机构。

本设计结构涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科，具有高度的智能化、人性化，是机电一体化技术的产物。

制作智能小车为机电一体化专业学科的学生学习和掌握机电一体化技术有很大的帮助，对机电一体化专业学科的学生进一步巩固已学知识加深已学知识起到促进作用，引导和激励学生实事求是、刻苦钻研、勇于创新、多出成果、提高素质，发现和培养一批在学术科技上有作为、有潜力的优秀人才。

目录▪车模结构介绍▪研究项目介绍▪赛道及比赛规则▪电源及稳压机构介绍▪关于电机驱动▪关于舵机驱动▪关于赛道检测方式▪最佳路线问题▪单片机模块及最小系统介绍▪智能车系统程序▪致谢▪参考文献▪附录车模结构介绍车模调校的主要参数：后倾角、外倾角、前束、减震弹簧预紧力研究项目介绍•汽车动态分析•车速控制系统•方向控制系统•赛道检测系统•电子控制系统•策略规划系统•行为决策系统•数据传输系统赛道及比赛规则赛道材料： KT板、高密度、白色、0.5厘米厚。

中心黑线：为黑色即时贴经过裁减而成。

用指定车模沿黑线跑两圈取单圈最快者为胜。

电源及稳压机构介绍电池:电压：1.2×6=7.2 v、容量：2000mAh放电曲线（在3A的大电流放电条件下得到的结果）正确充电：推荐使用比赛选配的充电器。

基于51单片机智能巡线避障小车1系统方案确定及主要元件的选择1.1 系统方案确定本次设计的智能小车实现的基本功能如下：❖实时检测路径，并按照指定路线行驶；❖实时检测障碍物，并躲过继续行驶；❖实时显示当前速度，并显示在lcd1602上为此以AT89C52为主控芯片，主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等，系统框图如图2.3所示。

通过寻迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU，通过主控的处理，来控制电机的运转，从而实现寻迹与避障，达到智能行驶。

且本设计添加了声控效果，通过声音传感器来对小车发出指令，让其行驶与停止。

为了能够更好地完成本次设计任务，我们采用三轮车，其前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用，并通过软件程序控制，与硬件架构相结合，从而实线自动寻迹、避障的功能。

1.2 主要元件的选择1.2.1 主控器按照题目要求，控制器主要用于控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理，并将处理信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现电机的前进和后退，保证在允许范围内实线寻迹避障。

方案一：可以采用ARM为系统的控制器，优点是该系统功能强大，片上外设集成度搞密度高，提高了稳定性，系统的处理速度也很高，适合作为大规模实时系统的控制核心。

而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高。

若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。

方案二：使用51单片机作为整个智能车系统的核心。

用其控制智能小车，既可以实现预期的性能指标，又能很好的操作改善小车的运行环境，且简单易上手。

对于我们的控制系统，核心主要在于如何实现小车的自动控制，对于这点，单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷，单片机足以应对我们设计需求[5]。

51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、技术成熟，且价格低廉。

竭诚为您提供优质文档/双击可除51循迹小车程序实验报告篇一：智能循迹小车实验报告摘要本设计主要有单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块组成，小车具有自主寻迹的功能。

本次设计采用sTc公司的89c52单片机作为控制芯片，传感器模块采用红外光电对管和比较器实现，能够轻松识别黑白两色路面，同时具有抗环境干扰能力，电机模块由L298n芯片和两个直流电机构成，组成了智能车的动力系统，电源采用7.2V的直流电池，经过系统组装，从而实现了小车的自动循迹的功能。

关键词智能小车单片机红外光对管sTc89c52L298n1绪论随着科学技术的发展，机器人的设计越来越精细，功能越来越复杂，智能小车作为其的一个分支，也在不断发展。

在近几年的电子设计大赛中，关于小车的智能化功能的实现也多种多样，因此本次我们也打算设计一智能小车，使其能自动识别预制道路，按照设计的道路自行寻迹。

2设计任务与要求采用mcs-51单片机为控制芯片（也可采用其他的芯片），红外对管为识别器件、步进电机为行进部件，设计出一个能够识别以白底为道路色，宽度10mm左右的黑色胶带制作的不规则的封闭曲线为引导轨迹并能沿该轨迹行进的智能寻迹机器小车。

3方案设计与方案选择3.1硬件部分可分为四个模块：单片机模块、传感器模块、电机驱动模块以及电源模块。

3.1.1单片机模块为小车运行的核心部件，起控制小车的所有运行状态的作用。

由于以前自己开发板使用的是ATmeL公司的sTc89c52，所以让然选择这个芯片作为控制核心部件。

sTc89c52是一种低损耗、高性能、cmos八位微处理器，片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器，能重复写入/擦除1000次，数据保存时间为十年。

其程序和数据存储是分开的。

3.1.2传感器模块方案一：使用光敏电阻组成光敏探测器采集路面信息。

阻值经过比较器输出高低电平进行分析，但是光照影响很大，不能稳定工作。

方案二：使用光电传感器来采集路面信息。

小车走翘翘板摘要本次设计的简易智能电动车采用简单的人工智能技术，使用AT89C52作为小车的检测和控制核心。

根据题目设定的行进及具体要求，分别采用红外传感器进行寻迹行驶、黑带采集及变速行驶，采用霍尔元件对小车行驶过程中的速度进行测量，并在终点进行行驶路程的测量，采用直流减速电机对小车实行较精确定位，由LCD显示出各项功能知识。

由数码管进行行驶时间显示，由蜂鸣器及LED构成声光提示电路。

最后，小车的运行过程中的各种自动化过程由单片机通过编程实现。

关键词：AT89C52 红外传感器减速电机光电管霍尔元件一、方案比较1．轨迹探测模块设计与比较方案一：用光敏电阻组成光敏探测器。

光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。

当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。

因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。

将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。

但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。

方案二：红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车行驶过程中不断红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。

单片机就是通过接收到的高低电平为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

对于发射和接收红外线的红外探头，可以自己制作或直接采用集成式红外探头。

经测试，此种方法简单可靠。

经反复对比后，采用方案二。

1、控制电机方案比较方案一：利用步进电机的准确定长步进性能方便的实现调速和方向的偏转，且能准确的测量速度、路程以及时间，简化编程和硬件连接的工作量。

但是步进电机在与机械配合的小车改装上难度极大，非短时间所能完成。

该方案实现较困难。

方案二：用玩具小车上自带的双直流电机，只需对后轮电机进行简单改造，加上一个齿轮减速装置即可，两电机分别负责小汽车的驱动和转向的功能，依据外围红外反射传感器所采集到的信息可以补足直流电机定位不准的缺点，同时红外反射传感器的使用还能实现比较准确的寻迹行驶，用较好的控制算法及特色硬件来提高小车的整体性能，可具有很高的性能/价格比。

北华航天工业学院课程设计报告（论文）设计课题：基于51单片机智能循迹小车设计专业班级：B12242学生姓名：李云鑫指导教师：王晓设计时间: 2014年6月15日北华航天工业学院电子工程系基于51单片机智能循迹小车课程设计任务书指导教师：王晓教研室主任：王晓2014年06 月15 日注：本表下发学生一份,指导教师一份，栏目不够时请另附页。

课程设计任务书装订于设计计算说明书（或论文）封面之后，目录页之前.内容摘要本设计主要有单片机模块、地面寻线模块、发光二极管模块，电机驱动模块以及电源模块组成，小车具有自主寻迹的功能。

本次设计采用ATMEL公司的AT89C2051单片机作为控制芯片,传感器模块采用红外接收管和比较器实现，能够轻松识别黑白两色路面,同时具有抗环境干扰能力，电机模由LM393芯片和两个直流电机构成，组成了智能车的动力系统，电源采用5V的直流电池，经过系统组装，从而实现了小车的自动循迹的功能.索引关键词:智能小车AT89C2051 单片机LM393 红外接收管目录一概述 (1)二方案设计与论证 (8)三单元电路设计及各模块具体电路 (3)3.1。

电路中51单片机芯片介绍 (13)3。

2 最小系统部分电路 (19)3。

3控制模块电路电路 (20)3。

4电机驱动及二极管模块电路 (20)3。

5寻线检测模块部分电路 (21)3.6软件设计 (22)四总原理图及元器件清单4。

1总原理图 (23)4.2元器件清单 (23)五安装与调试5.1．电子元器件的装配 (24)5。

2。

机械装配 (25)5.3．总装 (25)六性能测试与分析6.1测试方法及注意事项 (26)6.2源程序 (26)七结论 (27)八心得体会 (28)九参考文献 (29)一、概述目前，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备.世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。

本人保证自写文档，文档不足之处请谅解目录一、设计的目的 ---------- 1二、设计的模块 ---------- 1三、程序的流程 ---------- 6四、元器件清单----------- 8五、成品的制作----------- 8六、注意事项------------ 9七、设计的总结----------- 9设计的目的智能遥控车地目的主要突出在智能与遥控上，遥控意思明显就是通过某种控制手段使得小车能够实现由控制者控制前进后退等操作；智能可以体现为功能上的智能化。

本作的目的是实现控制小车移动时对前方所存在的威胁进行报警提醒。

设计的模块此次设计的硬件电路模块大致为五大类，分别是51 单片机最小系统模块、电源模块、电机工作驱动模块、超声波报警系统模块、无线控制发射接收模块。

下图为硬件电路框图：1、单片机最小系统此模块式是本设计的控制核心模块，单片机最小系统由三部分组成：STC89C52芯片部分、复位部分（由按键开关、极性电容、10K电阻组成）、晶振部分（由12M石英晶振、两个30PF的瓷片电容组成）。

主要起程序的输入与控制、程序的复位、时间频率控制的作用。

2、无线控制模块本设计的无线控制模块是由编码芯片PT2262和解码芯片PT2272组成的电路模块组成，工作方式是编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。

3、电机驱动模块本设计是采用了L298N电机驱动模块来驱动减速电机工作；L298N是ST 公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。

该芯片采用15脚封装。

主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V;输出电流大，瞬间峰值电流可达3A,持续工作电流为2A;额定功率25W内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。

基于51单片机的金属探测全方位移动智能小车西北民族大学 徐启明随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，智能化产品在现代社会显得日趋重要，它是今后发展的方向，可以在事先预定的程序下执行一系列的命令，无需人为进行管理，便可以完成预期所要达到的目标。

金属探测全方位智能小车的设想在此情况下便应用而生。

它以智能小车为载体代替人工，在某一区域自动进行循迹避障或遥控并智能的检测出金属物质然后作出反应。

1 引言智能小车，也称轮式机器人。

此项目是基于51单片机，采用STC89C52芯片制作的一辆集红外遥控，蓝牙遥控，自动循迹，躲避障碍，全方位移动，金属探测等为一体的智能小车。

2 系统组成此车由51单片机，电机驱动，稳压，电源，红外，蓝牙，超声波，电机，LCD1602，金属探测器，遥控器等模块组成。

稳压模块为单片机提供稳定的5V 电压，驱动模块为使能驱动电机，红外循迹模块可使小车智能循迹，红外遥控、蓝牙遥控为小车的两种控制方式，超声波可测距避免障碍，而金属探测器可探测金属让1602显示并报警。

本设计采用STC 公司生产的STC89C52芯片，它是一种低功耗、高性能的8位微型控制器，它的存储器有8K 字节，对于处理一般不太复杂功能的能力足够，从而使得STC89C52芯片为许多嵌入式控制系统提供灵活有效的解决办法。

（陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社,2010）图1 系统组成3 金属探测器原理如图1，由线圈L1、L2，三极管Q1，电阻R1，电容C2、C3，电位器W 组成了一个高频振荡电路，通过调节可调电阻W ，就可以改变振荡级的放大倍数，使得振荡器振荡状态处于临界状态，也就是说在未检测到金属前刚好未使振荡器起振。

Q2、Q3两个三极管组成一个检测电路，未检测到金属时，此时振荡电压会大于0.5V ，C4就会由于Q2三极管在负半周导通而短路，从而使Q3三极管截止；当线圈L1有金属物体靠近时，在金属导体中就会有涡电流产生，此时振荡回路中的能量损耗就会增大，使得正反馈减弱，振荡器振荡减弱，Q2三极管截止，电阻R2给C4电容充电，使得Q3三极管导通，蜂鸣器两端电压增大，从而使蜂鸣器发出声音。