基于单片机的红外遥控智能小车报告大学本科毕业论文 联系客服

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基于单片机的红外遥控小车

第1章 引言

单片机以其强大的控制能力已经被广泛应用于诸多领域,配以各种外部接口及传感器可以实现系统的智能化与自动化。无论是在工业控制、医疗卫生,还是在国防军事、航天航空领域,微控制器都起着举足轻重的作用。从最初的8位控制器到现在的16位、32位控制器都还有很大的发展和应用空间。

随着经济的不断发展,人们的生活水平也在不断的提高,车已经成为生活水平高低的一种象征。大人想要一辆真正的车,小孩子也想要一辆属于自己的车。此次设计的遥控小车,具有遥控的功能,可以模拟真的小车,更是小朋友们心中理想的玩具。今天,电子行业也发展的非常快,电子产品的价格在不断的下调,所以这款遥控小车的电子元件的成本已经不是很高,集成芯片的工艺也不断更新,功能也非常强大,所以设计这种遥控小车已经不是难事。

智能遥控车的设计包含机械系统构建、控制系统硬件配置、传感技术、控制算法的程序编写等。通过对这些技术的研究讨论,能更进一步了解现代智能技术。本次设计的这款智能遥控小车在普通玩具车小车的机械部分做了改进,使之可以实现左右转向和前进速度控制,因此更加接近真实的车辆。“智能遥控车”运用单片机和红外传感器控制小车运动。遥控器采用普通电视遥控器,接收部分采用专用的红外接收头接收,能够将接收到的信号解调去掉载波,输出脉宽不等的脉冲,将信息送给单片机进行处理,送出控制信号来控制小车的前进、后退、左右转弯、加减速,H桥电路来控制电机的正反转来实现小车的前进后退。另外该小车还具有检测温度并显示的功能,可实现温度的实时监测。

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基于单片机的红外遥控小车

第2章 系统硬件设计及原理简介

按照设计要求,系统可以分为以下几个基本功能模块:遥控接收模块、液晶显示模块、电机驱动模块、避障模块、温度检测模块等。系统结构框图如图2-1所示。

障碍物检测 AT89S52单片机 温度检测 1602液晶模块 红外信号接收 电机驱动

图2-1 系统结构框图

有些模块的功能是由硬件完成,有些模块的功能由软、硬件配合完成。下面将详细介绍各模块的基本原理及设计方法。

2.1 单片机控制系统

AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。8位微控制器8K字节在系统可编程Flash。 2.1.1 AT89S52各引脚描述

1 P0口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。程序校验时,需要外部上拉电阻。

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2 P1口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1口输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入口使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX),具体如表1所示。

表1 AT89S52单片机P1口第二功能

引脚号 P1.0 P1.1 P1.5 P1.6 P1.7

第二功能 T2(定时器/计数器T2的外部计数输入),时钟输出 T2EX(定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制) MOSI(在系统编程用) MISO(在系统编程用) SCK(在系统编程用) 在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。

3 P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR)时,P2口送出高八位地址。在这种应用中,P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址(如MOVX @RI)访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。

在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 4 P3口:P3口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O口,p2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P3端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。

P3口亦作为AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如表2所示。 在flash编程和校验时,P3口也接收一些控制信号。

此外,P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。 5 RST——复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

ALE/PROG——当访问外部程存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:

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