寻迹小车毕设论文
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毕业设计（论文）单片机寻迹小车设计与制作系别：机电信息学院专业名称：自动化学生姓名：徐德鋆学号：0701030117指导教师姓名、职称：朱宇完成日期年月日STC89C51RC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。
本文介绍的是基于 STC89C51RC单片机循迹电动小车的设计与制作。
以STC89C51RC单片机为控制核心，采用两个红外反射式光电传感器ST188检测黑色轨迹线，能较有效的控制其在特定位置转弯及行驶出错处理，控制电动小车的自动寻迹。
L298N芯片驱动小车的电机，两个130r/min的5V直流电机为小车提供驱动力，保证了小车平稳匀速的向前行驶。
整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
关键词STC89C51RC单片机；反射式光电传感器；PWM调速；电动小车STC89C51RC microcontroller is a single chip eight, his ease of use and versatility by the majority of users praise. This article describes a microcontroller based tracking STC89C51RC electric car design and production. STC89C51RC microcontroller for the control of the core, using two infrared reflective photoelectric sensors detect the black trajectory ST188, can more effectively control its turning and running in a specific location error handling, control, automatic electric car tracing. L298N chip-driven motor car, two 130r/min the 5V DC motor to provide driving force for the car to ensure that the car moving forward smoothly uniform. Simple circuit structure of the system reliability can be high.Keywords STC89C51RC SCM; reflective photoelectric sensor; PWM speed control; electric car目录第1章绪论 (5)1.1引言 (5)1.2国内外现状 (5)第2章概述 (6)2.1什么是单片机 (6)2.2单片机介绍 (7)2.2.1 单片机历史 (7)2.3STC89C51RC芯片简介 (8)2.3.1 STC89C51RC结构图 (9)2.3.2 STC89C51RC系列单片机管脚的定义 (9)2.4L298N电机驱动简介 (10)2.4.1 L298N内部结构图 (11)2.4.2 L298N引脚排列 (11)2.5红外反射传感器简介 (12)2.6LM358比较器简介 (13)第3章循迹小车的车体 (14)3.1小车零件 (15)第4章循迹小车的硬件设计 (15)4.1循迹小车的控制器模块 (16)4.2循迹小车的传感器模块 (16)4.3循迹小车的电压比较器模块 (17)4.4循迹小车的驱动模块 (18)4.5寻迹小车的电源模块 (19)第5章循迹小车的软件设计 (20)5.1循迹小车软件中的行驶以及转弯程序 (21)第6章循迹小车程序的编译与烧录 (22)6.1K EIL U V ISION2环境 (22)6.2循迹小车程序的烧录 (23)结束语 (24)附录 1循环迹小车原理图 (25)附录 2循迹小车源程序 (26)附录 3小车靓照 (27)附录 4元器件清单 (28)参考文献 (29)致谢 (29)第1章绪论1.1引言随着科学技术的快速发展，智能机器人在工业的应用越来越广。
这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，随着智能机器人的技术进步，机器人将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。
本文采用MCS-51系列中的80C51单片机。
以STC89C51RC单片机为控制核心，采用二个红外反射式光电传感器ST188检测黑色胶带轨迹线。
80C51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。
它是第三代单片机的代表。
小车的主要功能是：沿着一条一米长的曲折黑胶带轨迹匀速行驶。
1.2国内外现状自工业革命以来，随着电气的发展，人类进入了文明的新阶段。
机器人已经广泛用于工业、农业、服务业、军事、机械、交通、航天航空等领域。
智能机器人水平的不断提高，大大提高了劳动效率，减轻了劳动强度。
机器人与人类并肩作战，在征服自然，改造自然地过程中发挥着重要作用。
近年来，智能行走机器人的研究呈现一些新的特点。
首先，随着计算机硬件按技术的提高，硬件结构由最初的专用板卡或芯片逐渐向通用板卡或芯片过渡，为了提高运转速度，出现了专用的运算指令。
其次，在控制系统方面，随着网络传输速度的提高，出现了基于网络传输信号控制的机器人，而不再是以往一成不变的“单机式”控制模式。
最后，机器人的控制算法成为研究的一个重点。
目前智能行走机器人，智能小车的研究正向复杂型、智能型、自住型发展，智能车与人类与人生活联系的越来越密切。
作为现在机器人中一个重要分支“移动”是机器人里一个相当活跃的研究领域。
智能小车是集理论力学、机械结构、数字电路、模拟电路、传感器、单片机、控制理论和算法等多门学科为一体的综合系统，其内容涵盖机械、电子、自动控制原理、计算机、传感技术等多个学科和领域。
当前的电动小汽车基本上采取的是基于纯硬件电路的一种开环控制方法, 或者是直线行使, 或者是在遥控下作出前进、后退、转弯、停车等基本功能。
但是这不能满足某些特殊场合下的要求。
基于此，本文设计了智能循迹电动小车控制系统。
实现对电动车的运动状态进行实时控制。
自主循迹电动小车是一个运用传感器、单片机、信号处理、电机驱动及自动控制等技术来实现环境感和自动行驶为一体的高新技术综合体，它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用。
第2章概述2.1什么是单片机单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。
90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大的提高。
随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。
而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。
目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。
当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
事实上单片机是世界上数量最多的计算机。
现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。
而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。
汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。
2.2单片机介绍单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！......它主要是作为控制部分的核心部件。
单片机是靠程序的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话，电路一定是一块大PCB板！但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别！只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！2.2.1 单片机历史单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。
SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
