51單片機(jī)智能小車

1、51單片機(jī)智能小車'、智能小車開發(fā)板介紹 智能小車好玩、有趣，很多單片機(jī)愛好者就是靠玩小 車而走上了單片機(jī)開發(fā)的職業(yè)。關(guān)于智能小車，市場 上有一些，經(jīng)過對照，發(fā)現(xiàn)市場上的很多 智能小車 其實就是一個個 四肢興旺，頭腦簡單的白癡，一點 點都不智能，之所以這樣說，主要是基于以下兩點： 一是很多小車太注重小車的機(jī)械結(jié)構(gòu)，致使小車整體價格偏高； 二是沒有提供源程序或提供的源程序很少，不能充分 發(fā)揮小車的智能性。頂頂電子設(shè)計的這款智能小車，機(jī)械和電機(jī)局部由廣 州某公司專門定做，采用二個驅(qū)動輪、二個從動輪也 可使用一個萬向輪，即簡單，又靈活。電路局部由我 們自己獨立設(shè)計，并配備了豐富多彩的實用源程

2、序， 可讓那些智能小車的粉絲們快快樂樂玩?zhèn)€夠！ 頂頂電子設(shè)計的這款簡易智能小車，米用STC89C51/52單片機(jī)作為小車的檢測和控制核心；采 用光電開關(guān)、聲控傳感器、光敏傳感器、溫度傳感器、 紅外接收器等來檢測和感應(yīng)各種外界情況，從而把反 饋到的信號送單片機(jī)，使單片機(jī)按照預(yù)定的工作模式 控制小車在各區(qū)域按預(yù)定的速度行駛；智能小車既可 以采用LED數(shù)碼管來顯示有關(guān)信息，也可以采用 1602LCD實時顯示小車行駛的距離。機(jī)器小車主要由底盤含2個帶電機(jī)的驅(qū)動輪、2個從 動輪，底板、電路板和6節(jié)5號電池盒三局部組成， 其正面和底面外形如以下圖：以下圖是51單片機(jī)智能小車的電路組成框圖:PC機(jī)串口一MA

3、X2329V電池電壓.列穩(wěn)壓器一5*幣形電路74HCI4電機(jī)驅(qū)動L293D話筒圧輸入壯冊遛障朮電開關(guān)獅跡允電開次電開關(guān)燈外遙拎揺牧舲電池電壓抜磁輸入A I轉(zhuǎn)換ADCO832單片機(jī)STC89C511位散碼洱指小燈160233以下圖是智能小車中主要元件在小車中的位置實物圖：u元戰(zhàn)迫國串口1602辭障光電 開關(guān)播孔謹(jǐn)度質(zhì)測 光電幵關(guān)電機(jī)驅(qū)詢L293O加除換 ADC0832STC89C51 單片扒J*MMM1*M1h電機(jī)霾俺E3F DS10C4 安製孔踴述光電 可弋隔孔74HC14惜跡尤電 幵關(guān)彌*紅外逼揑 f養(yǎng)收KIAX232g甘電壓二、產(chǎn)品配置智能小車產(chǎn)品配置如下: 1.小車底板1塊、車軸插片4片

4、2.車輪4只3.車軸2根，墊片2只，銅螺帽2只-4.帶齒輪箱的電機(jī)及104電容各2只5.智能小車開發(fā)板1塊除DS18B20外，板上集成電 路配備完整6.避障光電傳感器1只TCR T5000 、循跡光電傳 感器2只RPR220、速度光電傳感器1只RPR2207.雙向插頭排線4根8.串口線1根9.紅外遙控器1只10.固定電路板與底板的長螺絲、橡皮墊圈各2只11.6節(jié)5號電池盒個電池屬易燃易爆物品，故不配送, 請自行購置12.豐富的源程序、電路原理圖和操作使用手冊J齊臉12_小車?yán)锍逃嬛币?程厚口口口 E1D食曙F刪控削小龍5林車PbfAdol# Aerabit Do.耀塞淀小車電.lAdob

5、74; Acrobtt 如.I1HWIHMFI1"I IB I Ilg|T"!RF單片機(jī)智能小車操作使用手冊審片機(jī)琶能小車燥作SM手冊 *一、單対機(jī)智維小車開發(fā)扳介紹卻二、開發(fā)很各插計閘 4三、小車姐更刪 一一. 枷四、光電開關(guān)安爰刪e五、指導(dǎo)一一亠_1條實驗i一 池電壓梢測程序 快起2 擬PXVM林小車速度程序俗璉3一用頷中斷齡卜卜車連度程序 16*實驗4一話葡控制小車起停種洋 17k1 - ii«a-dvrr-r - - -rBi-raiirBBiri-ranikdiiBBB>-B-iBa-ri- - 1 1 “臧6_ I外遁校數(shù)籬昱耗序 他實驗7 卜誘

6、控LCD顯示程際實驗S碼管逞度昱示程序20*驍 a一LCD溫度顯擁序201 障小車 21 r'J06 Hd 嘩 IBBEaff22冥驗12一h車?yán)锍逃嬎愠绦蜓s E3_ 濟(jì)一関喬昔功能的小車?yán)硇騙.一.一卻用戶購置后，只需要再另外購502膠水1元左右、 雙面膠1元左右和6節(jié)5號電池采用普通的華 太電池即可，6節(jié)約1.5元即可進(jìn)行組裝與實驗了。需要說明的是，小車的組裝非常簡單，有關(guān)詳細(xì)的組裝 方法，我們將在智能小車操作使用手冊上，采用圖解 的形式進(jìn)行說明。三、選配件用戶購置產(chǎn)品后，可進(jìn)行小車的根本實驗，如果用戶 想進(jìn)行一些特殊的實驗，需要購置以下產(chǎn)品，說明如 下：1.溫度傳感器DS18B

7、20,價格6元鏈接： :/item.taobao /auction/item_detail-0db1-b2ca1e775f188cd406558351465e6ebe .htm 配置DS18B20后，可進(jìn)行溫度顯示的實驗 2.1602液晶顯示器，價格16元配置1602液晶顯示器后，可進(jìn)行液晶顯示方面的實 驗。3.高性能光電開關(guān) E3F-DS10C4，價格16元配置E3F-DS10C4后，可大大提供小車避障和循跡的 效果。4.無線遙控套件，價格26元。配置無線遙控套件后，可進(jìn)行無線遙控小車實驗5.1 SD1700語音模塊，價格66元配置ISD1700語音模塊后，可使小車具有說話的功能 以上為選配

8、件，請用戶根據(jù)情況進(jìn)行選擇。四、實驗說明智能小車附帶的程序十分豐富，全部采用C語言編寫， 非常方便使用和移植，主要程序如下：實驗1電池電壓檢測程序?qū)崿F(xiàn)功能：開機(jī)后，數(shù)碼管上顯示出電池電壓的值，當(dāng) 電池電壓低于7V時，蜂鳴器鳴叫，表示電池電壓低， 需要更換電池。以下圖是小車顯示的電池電壓情況顯示的電壓值為8.5V:實驗2模擬PWM控制小車速度程序?qū)崿F(xiàn)功能：用單片機(jī)的IO 口模擬PWM信號，控制小車的轉(zhuǎn)速，具體要求是：開機(jī)后，小車按全速運轉(zhuǎn)，當(dāng)按下K1鍵時，小車運行的速度是全速的0.1,當(dāng)按 下K2鍵時，小車的轉(zhuǎn)速是全速的 0.5。實驗3用定時中斷控制小車速度程序?qū)崿F(xiàn)功能：采用定時中斷方法，控制小

9、車的轉(zhuǎn)速，具體 要求是：開機(jī)后，小車按全速的 0.2運轉(zhuǎn)。實驗時，為了便于對照，讀者可在源程序的根底上修改 定時器0中斷處理函數(shù)：void TimerO(void) interrupt 1/定時器 0 中斷處理函數(shù)入口TH0=0xfc;/ 定時 1msTL0=0x66;EA=0;關(guān)中斷tim=tim+1;/時間計數(shù)加1if(tim<20)EN1=0;EN2=0;else EN1=1;EN2=1;if(tim=100)tim=0;EA=1;/開中斷修改的方法是：改變上述語句if(tim<20)EN1=0;EN2=0;中的 tim 的值，例如，將此改為iftim<50EN1=0;

10、EN2=0;,重新編譯源程序， 再下載到小車的單片機(jī)中，此時會發(fā)現(xiàn)小車的運轉(zhuǎn)速 度快了很多。實驗4話筒控制小車起停程序?qū)崿F(xiàn)功能：在智能小車上安裝有話筒，要求采用聲音可 以控制小車的起停，具體要求是：開機(jī)后，小車運轉(zhuǎn)， LED1、LED2指示燈亮；當(dāng)拍一下巴掌或敲擊一下器 物發(fā)出響亮的聲音時，小車停轉(zhuǎn)，LED1、LED2指示 燈熄滅；再次拍一下，小車?yán)^續(xù)運轉(zhuǎn)，LED1、LED2指示燈又點亮。實驗5光控小車程序?qū)崿F(xiàn)功能：在智能小車上安裝有光敏電阻，能夠感受到 光線的變化情況，要求通過光敏電阻判斷出白天和黑 夜，當(dāng)白天時光線正常時，小車前面的兩個指示燈 LED1、LED2不亮，當(dāng)夜晚時光線暗時，小車

11、 前面的兩個指示燈LED1、LED2點亮。實驗6紅外遙控數(shù)碼管顯示程序?qū)崿F(xiàn)功能:在智能小車上安裝有紅外遙控接收頭，能夠 接收遙控器發(fā)出的信號，要求按下遙控器的01H鍵 時，小車前進(jìn)前方的兩個指示燈熄滅；按下遙控 器上的05H鍵時，小車停止前方的兩個指示燈熄 滅；按下遙控器上的04H鍵時，小車左轉(zhuǎn)左前方 的指示燈點亮；按下遙控器上的06H鍵時，小車右 轉(zhuǎn)右前方的指示燈點亮；按下遙控器上的 09H鍵 時，小車后退前方的兩個指示燈點亮。遙控器上 的鍵值能同時在LED數(shù)碼管上顯示出來。以下是按下遙控器上的05H時，小車顯示的情況：實驗7紅外遙控LCD顯示程序 實現(xiàn)功能：在智能小車上安裝有紅外遙控接收頭

12、， 能夠 接收遙控器發(fā)出的信號，開機(jī)時，LCD顯示如下畫面：要求按下遙控器的01H鍵時，小車前進(jìn)前方的兩個 指示燈熄滅；按下遙控器上的05H鍵時，小車停止前方的兩個指示燈熄滅；按下遙控器上的04H鍵 時，小車左轉(zhuǎn)左前方的指示燈點亮；按下遙控器 上的06H鍵時，小車右轉(zhuǎn)右前方的指示燈點亮； 按下遙控器上的09H鍵時，小車后退前方的兩個指 示燈點亮。遙控器上的鍵值和狀態(tài)能同時在LCD上顯示出來前時時顯示 FRONT，后退時顯示 BACK，左轉(zhuǎn)時顯示LEFT，右轉(zhuǎn)時顯示RIGHT，停 止時顯示STOP 。以下是按下遙控器上的05H時，小車顯示的情況：實驗8數(shù)碼管溫度顯示程序 實現(xiàn)功能：在智能小車上設(shè)

13、有溫度傳感器 DS18B20的 安裝位置，DS18B20安裝好后，能夠感知外界的溫度， 要求外界溫度能通過LED數(shù)碼管顯示出來。以下是顯示的溫度情況：實驗9LCD溫度顯示程序 實現(xiàn)功能：在智能小車上設(shè)有溫度傳感器 DS18B20的 安裝位置，DS18B20安裝好后，能夠感知外界的溫度， 要求外界溫度能通過LCD顯示出來以下是顯示的溫度情況：實驗10避障小車程序?qū)崿F(xiàn)功能：在智能小車的頭部，設(shè)有避障光電開關(guān)安裝 位置，如果裝上此光電開關(guān)后，就能夠感受到前方障 礙物的，當(dāng)檢測到有障礙物時，可控制小車后退并轉(zhuǎn) 向，從而避開障礙物，到達(dá)避障的目的。特別說明：本實例采用的是普通的光電開關(guān)(TCR T500

14、0 )進(jìn)行避障，由于該開關(guān)檢測距離較短(一般 只有1cm左右)，因此，避障效果不是很好，只有當(dāng) 小車離障礙物較近時，才能檢測到障礙物的存在，容 易發(fā)生車頭觸碰障礙物的情況；要真正到達(dá)比較好的 效果，需要采用性能較好的光電開關(guān)，如E3F-DS10C4 等，其檢測距離達(dá)10cm以上，既使小車速度較快， 一般也不會發(fā)生撞車的現(xiàn)象。另外，如果想全方位進(jìn) 行避障，還需要在小車的前面多裝幾個光電開關(guān)，對 不同方位的障礙物進(jìn)行檢測，用戶可根據(jù)情況自行設(shè) 計和安裝。實驗11小車循跡程序 實現(xiàn)功能：在智能小車的頭部，設(shè)有兩個循跡光電開關(guān) 安裝位置，如果裝上這個光電開關(guān)后，就能夠感受到 地面鋪設(shè)的道路情況，從而控

15、制小車按事先制作的黑 色道路行進(jìn)。以下是小車循跡實驗效果圖特別說明：本實例采用的是普通的光電開關(guān)RPR220 進(jìn)行循跡，由于該開關(guān)檢測距離較短， 因此，循跡效果不是很好，另外，還需要根據(jù)鋪設(shè)的 道路情況對源程序中的延時程序進(jìn)行調(diào)整當(dāng)轉(zhuǎn)向大 時，將延時常數(shù)調(diào)小一些，當(dāng)轉(zhuǎn)向小時，將延時常數(shù) 調(diào)大一些，以便使小車偏離道路時，能夠及時轉(zhuǎn)到 正常的軌道上來。為了能夠到達(dá)比較好的循跡效果，建議采用性能較好 的光電開關(guān)，如兩只E3F-DS10C4等，其檢測靈敏度 較高，檢測距離較遠(yuǎn)，當(dāng)然，既使采用性能較好的光 電開關(guān)，也需要根據(jù)實際的道路情況，對源程序中的 延時時間進(jìn)行調(diào)整。這個源程序?qū)嶒灂r有一定難度，用戶

16、一定要鋪設(shè)好道 路，對源程序進(jìn)行簡單的修改，并保持一定的耐心， 否那么，不易成功！實驗12小車?yán)锍逃嬎愠绦驅(qū)崿F(xiàn)功能：當(dāng)小車運行時，在數(shù)碼管上可以顯示出小車 轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，并且每轉(zhuǎn)一圈，指示燈 LED3會閃爍一 次，當(dāng)按下K1鍵時，小車停止，同時，在數(shù)碼管上 顯示出小車運行的距離。以下顯示的是小車轉(zhuǎn)動的圈數(shù)：特別說明：本實例采用的是普通的光電開關(guān)RPR220進(jìn)行檢測，由于該開關(guān)檢測距離較短一 般只有1cm左右，因此，安裝速度光電開關(guān)時，應(yīng) 盡量靠近車輪的內(nèi)側(cè)，如果小車轉(zhuǎn)動時，指示燈LED3 不閃爍，說明光電開關(guān)安裝位置不正確，需要反復(fù)進(jìn) 行調(diào)整，直至正常為止。實驗13無線控制小車程序 實現(xiàn)功能：將無線遙控接收模塊的+5V、GND、10D0 、11 D1、12 D2、13 D3 、VT 腳用杜邦線分別接智能小車開發(fā)板的 VCC、GND、P00P04腳，如以下圖所示：2 r勺卩呎外 *TllfmTTTH 、無線遙控 接收模決車前進(jìn)再按按壓那么停止，按鍵小車后退再按連接好后，可實現(xiàn)以下功能：按無線發(fā)射器的 A鍵小按壓那么停止，按C鍵小車左轉(zhuǎn)再