51單片機(jī)智能小車(chē)

1、51單片機(jī)智能小車(chē)、智能小車(chē)開(kāi)發(fā)板介紹。關(guān)于智能小車(chē)，市場(chǎng)智能小車(chē)好玩、有趣，很多單片機(jī)愛(ài)好者就是靠玩小 車(chē)而走上了單片機(jī)開(kāi)發(fā)的職業(yè)上有一些，經(jīng)過(guò)對(duì)照，發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)上的很多“智能小 車(chē)”其實(shí)就是一個(gè)個(gè)“四肢發(fā)達(dá)，頭腦簡(jiǎn)單”的白 癡，一點(diǎn)點(diǎn)都不智能，之所以這樣說(shuō)，主要是基于以 下兩點(diǎn)： 一是很多小車(chē)太注重小車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，致使小車(chē)整體價(jià)格偏高； 二是沒(méi)有提供源程序或提供的源程序很少，不能充分 發(fā)揮小車(chē)的智能性。頂頂電子設(shè)計(jì)的這款智能小車(chē)，機(jī)械和電機(jī)部分由廣 州某公司專(zhuān)門(mén)定做，采用二個(gè)驅(qū)動(dòng)輪、二個(gè)從動(dòng)輪（也 可使用一個(gè)萬(wàn)向輪），即簡(jiǎn)單，又靈活。電路部分由 我們自己獨(dú)立設(shè)計(jì)，并配備了豐富多彩的實(shí)用源程 序

2、，可讓那些“智能小車(chē)”的粉絲們快快樂(lè)樂(lè)玩?zhèn)€ 夠！頂頂電子設(shè)計(jì)的這款簡(jiǎn)易智能小車(chē)，采用STC89C51/52單片機(jī)作為小車(chē)的檢測(cè)和控制核心；采 用光電開(kāi)關(guān)、聲控傳感器、光敏傳感器、溫度傳感器、 紅外接收器等來(lái)檢測(cè)和感應(yīng)各種外界情況，從而把反 饋到的信號(hào)送單片機(jī)，使單片機(jī)按照預(yù)定的工作模式 控制小車(chē)在各區(qū)域按預(yù)定的速度行駛；智能小車(chē)既可 以采用LED數(shù)碼管來(lái)顯示有關(guān)信息，也可以采用 1602LCD實(shí)時(shí)顯示小車(chē)行駛的距離。機(jī)器小車(chē)主要由底盤(pán)（含2個(gè)帶電機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪、2個(gè)從 動(dòng)輪，底板）、電路板和6節(jié)5號(hào)電池盒三部分組成， 其正面和底面外形如圖所示：/j “頂M-?j，価9 “W御 JfpiiwHini

3、nnnhT. 1$ A! -Dp仙榊訓(xùn)帥汽釀8g1叫J、車(chē)底盤(pán)縣嘗吶葩號(hào)皿i軸刖叭-kI卜圖是51單片機(jī)智能小車(chē)的電路組成框圖:PC機(jī)串口9V電池電壓UAX232 U*戡形迪路71HCI19V，電機(jī)動(dòng)L293DM扁及輸入電路卜輕片機(jī)比敏傳悠器卜STC89C51避障比電片關(guān)In dvXrI輪遞光電H關(guān)卜*紅外遙拎按收I溫度傳憊曙卜fI按犍輸入!一1602 示 S電池電T於鴛L-r 蜂眄器F圖是智能小車(chē)中主要元件在小車(chē)中的位置實(shí)物圖E3F.DS10C4 安養(yǎng)孔儲(chǔ)箍光電 開(kāi)關(guān)桶扎建障允電開(kāi)去鈕兩/5嘶事；祖 ；腫點(diǎn)-n fJr ,:miinniTviTT.2：6心 亠十 _嘗=；_。二卜：川1 ?5

4、r_1 n腳LSW F、產(chǎn)品配置智能小車(chē)產(chǎn)品配置如下:1.小車(chē)底板1塊、車(chē)軸插片4片2.車(chē)輪4 只&尸VPr口卯F佇 7 八門(mén) EIJ q；珂簞I3.車(chē)軸2根，墊片2只，銅螺帽2只皈竇価$淤一號(hào);側(cè)胸4.帶齒輪箱的電機(jī)及104電容各2只產(chǎn);/5.智能小車(chē)開(kāi)發(fā)板1塊（除DS18B20外，板上集成電 路配備完整）dME B敘 TIP? J s I .5龜 亠沱.墾 t-na- & By 1r世-OBffJ 1 JKj J ! 1 J1只（TCR T5OO0、循跡光電傳6.避障光電傳感器感器2只（RPR220、速度光電傳感器1只（RPR2207.雙向插頭排線(xiàn)4根8.串口線(xiàn)1根JPIVIUTH iRF

5、mi訓(xùn)岡曬Nl甲聊9.紅外遙控器1只4444ochIftOEJHWOEhJr 1 hW WWWV twwT，*0HL10.固定電路板與底板的長(zhǎng)螺絲、橡皮墊圈各2只,I U| I . r11.6節(jié)5號(hào)電池盒（因電池屬易燃易爆物品,故不配送, 請(qǐng)自行購(gòu)買(mǎi)）-*?.蘭12.豐富的源程序、電路原理圖和操作使用手冊(cè)口臨刪序匚? |1.油電壓檢測(cè)口 筆蠶酸PWM控制水口臨刪序匚? |1.油電壓檢測(cè)口 筆蠶酸PWM控制水匚2實(shí)驗(yàn)5加小車(chē)師外遙控?cái)?shù)瑪匚7 髀gjjCDtfSS示程匚j實(shí)驗(yàn)10J8障彳、車(chē)輕厚口魏必時(shí)匚J番津12一小車(chē)?yán)锍逃?jì)tt匚7 隸13無(wú)錢(qián)酬財(cái)、車(chē)口蘇冊(cè)語(yǔ)音功能亠24 413,15-16-1

6、72 .mJ8-13 232322.m2242APDF談gg嚴(yán)牌電”認(rèn) 1譏心 A:r C b i* i : *單片機(jī)智能小車(chē)操作使用手冊(cè)亠片機(jī)智能小車(chē)|作使用手冊(cè)-、單片機(jī)智能小車(chē)開(kāi)發(fā)板介紹二、開(kāi)發(fā)板各插針刪三、小車(chē)組聶姍四、桂股安五、雜指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)I翹電壓檢5躍序?qū)嶒?yàn)?擬PVM控制小車(chē)遠(yuǎn)度程殷 實(shí)驗(yàn)3定時(shí)中斷控制小車(chē)逋度思序 實(shí)驗(yàn)4一話(huà)簡(jiǎn)控制小車(chē)起停程J?實(shí)驗(yàn)5光控小車(chē)程彤璉6_a：外遙JSK艙昱彌序?qū)嶒?yàn)7外湛控LCD S示程序買(mǎi)驗(yàn)S碼管泡度昱示8序雜 9一LCDiSSaJr雜1 _fi障小車(chē)程序?qū)嶒?yàn)11d車(chē)循跡程序雜口一車(chē)?yán)锍逃?jì)算程序?qū)嶒?yàn)13粗控制小車(chē)程序買(mǎi)驗(yàn)1_有唐音功能的小車(chē)程序孑A王i

7、三壬薈二亠芒 梟Jg峯- *B- .ir*if-n 一ir* 旗.f囲三STLI?* h爲(wèi)屋旦宅用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)后，只需要再另外購(gòu) 502膠水（1元左右）、 雙面膠（1元左右）和6節(jié)5號(hào)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(shí)驗(yàn)了。需要說(shuō)明的是,小車(chē)的組裝非常簡(jiǎn)單,有關(guān)詳細(xì)的組 裝方法，我們將在智能小車(chē)操作使用手冊(cè)上，采用圖 解的形式進(jìn)行說(shuō)明。、選配件 用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品后，可進(jìn)行小車(chē)的基本實(shí)驗(yàn)，如果用戶(hù) 想進(jìn)行一些特殊的實(shí)驗(yàn)，需要購(gòu)買(mǎi)以下產(chǎn)品，說(shuō)明如1.溫度傳感器DS18B20價(jià)格6元。ilB鏈接: htt p:/auctio n/item_detail-Odb1-b2ca1e77

8、5f188cd406558351465e6ebe.htm 配置DS18B20后，可進(jìn)行溫度顯示的實(shí)驗(yàn)。2.1602液晶顯示器，價(jià)格16元。療HF飛*和河E麗配置1602液晶顯示器后，可進(jìn)行液晶顯示方面的實(shí) 驗(yàn)。3.高性能光電開(kāi)關(guān)E3F-DS10C4價(jià)格16元。配置E3F-DS10C4后 可大大提供小車(chē)避障和循跡的 效果。4.無(wú)線(xiàn)遙控套件，價(jià)格26元。7配置無(wú)線(xiàn)遙控套件后，可進(jìn)行無(wú)線(xiàn)遙控小車(chē)實(shí)驗(yàn)。5.ISD1700語(yǔ)音模塊，價(jià)格66元。試1于*鑿L0Fun 10a供E a沖r 3f 2;氣儼J J配置ISD1700語(yǔ)音模塊后，可使小車(chē)具有說(shuō)話(huà)的功能。以上為選配件，請(qǐng)用戶(hù)根據(jù)情況進(jìn)行選擇。四、實(shí)驗(yàn)

9、說(shuō)明智能小車(chē)附帶的程序十分豐富，全部采用C語(yǔ)言編寫(xiě)， 非常方便使用和移植，主要程序如下： 實(shí)驗(yàn)1電池電壓檢測(cè)程序 實(shí)現(xiàn)功能:開(kāi)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(shí)，蜂鳴器鳴叫，表示電池電壓 低，需要更換電池。下圖是小車(chē)顯示的電池電壓情況（顯示的電壓值為8.5V）:PWM控制小車(chē)速度程序卄實(shí)驗(yàn)2模擬a號(hào),實(shí)現(xiàn)功能:用單片機(jī)的IO 口模擬PWM信號(hào)，控制小車(chē) 的轉(zhuǎn)速，具體要求是：開(kāi)機(jī)后，小車(chē)按全速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)按下K1鍵時(shí)，小車(chē)運(yùn)行的速度是全速的0.1，當(dāng)按下K2鍵時(shí)，小車(chē)的轉(zhuǎn)速是全速的0.5 。實(shí)驗(yàn)3用定時(shí)中斷控制小車(chē)速度程序 實(shí)現(xiàn)功能:采用定時(shí)中斷方法，控制小車(chē)的轉(zhuǎn)速，具 體要求

10、是：開(kāi)機(jī)后，小車(chē)按全速的 0.2運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),為了便于對(duì)照，讀者可在源程序的基礎(chǔ)上修 改定時(shí)器0中斷處理函數(shù)：/定void Timer0(void) interrupt 1時(shí)器0中斷處理函數(shù)入口 TH0=0 xfc;/定時(shí)1msTL0=0 x66;EA=O;/關(guān)中斷tim=tim+1;/時(shí)間計(jì)數(shù)加1if(timv20)EN1=0;EN2=0;else EN1=1;EN2=1; if(tim=100)tim=0;EA=1;/開(kāi)中斷if(timv20)EN1=0;EN2=0;此改為if(tim50)EN1=0;EN2=0;，重新編譯源程 序，再下載到小車(chē)的單片機(jī)中，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)小車(chē)的運(yùn) 轉(zhuǎn)速度快了很

11、多。修改的方法是：改變上述語(yǔ)句中的tim的值，例如，將實(shí)驗(yàn)4話(huà)筒控制小車(chē)起停程序卜巴掌或敲LED1 LED2 指示卜，小車(chē)?yán)^續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，LED1 LED2指擊一下實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車(chē)上安裝有話(huà)筒，要求采用聲音 可以控制小車(chē)的起停，具體要求是：開(kāi)機(jī)后，小車(chē)運(yùn) 轉(zhuǎn)，LED1 LED2指示燈亮；當(dāng)拍一 器物發(fā)出響亮的聲音時(shí)，小車(chē)停轉(zhuǎn)，燈熄滅；再次拍 示燈又點(diǎn)亮。實(shí)驗(yàn)5光控小車(chē)程序臺(tái)匕實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車(chē)上安裝有光敏電阻，能夠感受 到光線(xiàn)的變化情況，要求通過(guò)光敏電阻判斷出白天和 黑夜，當(dāng)白天時(shí)(光線(xiàn)正常時(shí)，小車(chē)前面的兩個(gè)指示燈LED1 LED2不亮），當(dāng)夜晚時(shí)（光線(xiàn)暗時(shí)），小 車(chē)前面的兩個(gè)指示燈LED1

12、LED2點(diǎn)亮。實(shí)驗(yàn)6紅外遙控?cái)?shù)碼管顯示程序?qū)崿F(xiàn)功能:在智能小車(chē)上安裝有紅外遙控接收頭， 夠接收遙控器發(fā)出的信號(hào)，要求按下遙控器的能a號(hào),01H鍵時(shí)，小車(chē)前進(jìn)（前方的兩個(gè)指示燈熄滅）；按下遙控 器上的05H鍵時(shí)，小車(chē)停止（前方的兩個(gè)指示燈熄滅）； 按下遙控器上的04H鍵時(shí)，小車(chē)左轉(zhuǎn)（左前方的指示 燈點(diǎn)亮）；按下遙控器上的06H鍵時(shí)，小車(chē)右轉(zhuǎn)（右 前方的指示燈點(diǎn)亮）；按下遙控器上的 09H鍵時(shí)，小 車(chē)后退（前方的兩個(gè)指示燈點(diǎn)亮）。遙控器上的鍵值 能同時(shí)在LED數(shù)碼管上顯示出來(lái)。以下是按下遙控器上的05H時(shí)，小車(chē)顯示的情況：sig能開(kāi)機(jī)時(shí)，LCD顯示如下畫(huà) MB君7實(shí)驗(yàn)7紅外遙控LCD顯示程序 實(shí)現(xiàn)

13、功能:在智能小車(chē)上安裝有紅外遙控接收頭, 夠接收遙控器發(fā)出的信口 面:要求按下遙控器的01H鍵時(shí)，小車(chē)前進(jìn)（前方的兩個(gè) 指示燈熄滅）；按下遙控器上的 05H鍵時(shí)，小車(chē)停止（前方的兩個(gè)指示燈熄滅）；按下遙控器上的 04H鍵 時(shí)，小車(chē)左轉(zhuǎn)（左前方的指示燈點(diǎn)亮）；按下遙控器 上的06H鍵時(shí)，小車(chē)右轉(zhuǎn)（右前方的指示燈點(diǎn)亮）； 按下遙控器上的09H鍵時(shí)，小車(chē)后退（前方的兩個(gè)指 示燈點(diǎn)亮）。遙控器上的鍵值和狀態(tài)能同時(shí)在 LCD 顯示出來(lái)（前時(shí)時(shí)顯示 FRONT后退時(shí)顯示BACK左 轉(zhuǎn)時(shí)顯示LEFT右轉(zhuǎn)時(shí)顯示RIGHT停止時(shí)顯示STOP。 以下是按下遙控器上的05H時(shí)，小車(chē)顯示的情況：實(shí)驗(yàn)8數(shù)碼管溫度顯示程

14、序 實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車(chē)上設(shè)有溫度傳感器 DS18B20勺 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(guò)LED數(shù)碼管顯示出來(lái)。以下是顯示的溫度情況:丹I ; 備旳:V yt1 r N V 弋 r d f n , J 丿u昇昇昇打診；:q jjjx oaga，? Jir實(shí)驗(yàn)9 LCD溫度顯示程序 實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車(chē)上設(shè)有溫度傳感器 DS18B20勺 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(guò)LCD顯示出來(lái)。以下是顯示的溫度情況:LJ 1 -*舌實(shí)驗(yàn)10TCR實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車(chē)的頭部，設(shè)有避障光電開(kāi)關(guān)安 裝位置，如果裝上此光電開(kāi)關(guān)后

15、，就能夠感受到前方 障礙物的，當(dāng)檢測(cè)到有障礙物時(shí)，可控制小車(chē)后退并 轉(zhuǎn)向，從而避開(kāi)障礙物，達(dá)到避障的目的。 特別說(shuō)明：本實(shí)例采用的是普通的光電開(kāi)關(guān)（T5000）進(jìn)行避障，由于該開(kāi)關(guān)檢測(cè)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(chē)離障礙物較近時(shí)，才能檢測(cè)到障礙物的存在，容 易發(fā)生車(chē)頭觸碰障礙物的情況；要真正達(dá)到比較好的 效果，需要采用性能較好的光電開(kāi)關(guān)， 如E3F-DS10C4 等，其檢測(cè)距離達(dá)10cm以上，既使小車(chē)速度較快， 一般也不會(huì)發(fā)生撞車(chē)的現(xiàn)象。另外，如果想全方位進(jìn) 行避障，還需要在小車(chē)的前面多裝幾個(gè)光電開(kāi)關(guān)，對(duì) 不同方位的障礙物進(jìn)行檢測(cè)，用戶(hù)可根據(jù)情況自行設(shè)

16、計(jì)和安裝。實(shí)驗(yàn)11小車(chē)循跡程序 實(shí)現(xiàn)功能:在智能小車(chē)的頭部，設(shè)有兩個(gè)循跡光電開(kāi) 關(guān)安裝位置，如果裝上這個(gè)光電開(kāi)關(guān)后，就能夠感受 到地面鋪設(shè)的道路情況，從而控制小車(chē)按事先制作的 黑色道路行進(jìn)。以下是小車(chē)循跡實(shí)驗(yàn)效果圖:f .Z特別說(shuō)明：本實(shí)例采用的是普通的光電開(kāi)關(guān)（RPR220 進(jìn)行循跡，由于該開(kāi)關(guān)檢測(cè)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(duì)源 程序中的延時(shí)程序進(jìn)行調(diào)整（當(dāng)轉(zhuǎn)向大時(shí)，將延時(shí)常 數(shù)調(diào)小一些，當(dāng)轉(zhuǎn)向小時(shí)，將延時(shí)常數(shù)調(diào)大一些）， 以便使小車(chē)偏離道路時(shí)，能夠及時(shí)轉(zhuǎn)到正常的軌道上 來(lái)。為了能夠達(dá)到比較好的循跡效果，建議采用性能較好 的光電開(kāi)關(guān)，如兩只E3F-DS

17、10C4等，其檢測(cè)靈敏度 較高，檢測(cè)距離較遠(yuǎn)，當(dāng)然，既使采用性能較好的光 電開(kāi)關(guān)，也需要根據(jù)實(shí)際的道路情況，對(duì)源程序中的 延時(shí)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。這個(gè)源程序?qū)嶒?yàn)時(shí)有一定難度，用戶(hù)一定要鋪設(shè)好道路，對(duì)源程序進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改，并保持一定的耐心， 否則，不易成功！ 實(shí)驗(yàn)12小車(chē)?yán)锍逃?jì)算程序指示燈LED3會(huì)閃爍在數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)功能:當(dāng)小車(chē)運(yùn)行時(shí)，在數(shù)碼管上可以顯示出小 車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，并且每轉(zhuǎn)一圈，一次，當(dāng)按下K1鍵時(shí)，小車(chē)停止，同時(shí)上顯示出小車(chē)運(yùn)行的距離。以下顯示的是小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù): r *蘭曾特別說(shuō)明：本實(shí)例采用的是普通的光電開(kāi)關(guān)（RPR220 進(jìn)行檢測(cè)，由于該開(kāi)關(guān)檢測(cè)距離較短（一般只有 1cm 左右），因此，安裝速度光電開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)盡量靠近車(chē)輪的內(nèi)側(cè)，如果小車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，指示燈 LED3不閃爍， 說(shuō)明光電開(kāi)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(shí)驗(yàn)13無(wú)線(xiàn)控制小車(chē)程序?qū)崿F(xiàn)功能:將無(wú)線(xiàn)遙控接收模塊的+5V GND 10( DO)、 11( D1)、12 (D2)、13 (D3)、VT腳用杜邦線(xiàn)分別 接智能小車(chē)開(kāi)發(fā)板的 VCC GND P00P04腳，如下圖 所示：、T F 5 bpF - j *.*j 二35嚇.r 沖J怛豊一MA鍵小連接好后，可實(shí)現(xiàn)以下功能：按無(wú)線(xiàn)發(fā)射器的 車(chē)前進(jìn)（再按按壓則停止），按 B鍵小車(chē)后退（再按 按壓則停止），按C鍵小車(chē)左轉(zhuǎn)（再按按壓則停止） 按D鍵小車(chē)右轉(zhuǎn)（再