1、南京工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯答辯人: 徐博班級：浦電子0905導(dǎo)師: 楊小健論文題目： 基于單片機的智能避障小車論文設(shè)計的框架和結(jié)構(gòu)論文設(shè)計的框架和結(jié)構(gòu) 1. 課題概述 2.紅外避障原理 3.硬件設(shè)計與分析 4.軟件設(shè)計與分析 5.實物展示課題目的課題目的 本可以主要設(shè)計了一個基于單片機的智能小車。主要實現(xiàn)了自動避障的功能，當(dāng)小車前進(jìn)時前方檢測到障礙物時可以左轉(zhuǎn)，在此基礎(chǔ)上加上了一個聲控功能，當(dāng)小車靜止時檢測到聲音信號時可以啟動，啟動時則靜止。智能小車模塊分析智能小車模塊分析 本論文設(shè)計小車主要由單片機控制系統(tǒng)模塊、電機驅(qū)動模塊、紅外避障模塊、聲音檢測模塊和電源模塊組成，系統(tǒng)以STC89C52RC

2、單片機為核心，通過7節(jié)1.5V干電池通過降壓電路降成5V穩(wěn)定直流電對單片機和發(fā)動機進(jìn)行供電，通過紅外避障模塊和聲音檢測模塊接收到的信息通過單片機控制模塊來控制電機驅(qū)動模塊達(dá)到避障效果。系統(tǒng)設(shè)計框圖系統(tǒng)設(shè)計框圖紅外避障原理紅外避障原理 本設(shè)計小車采用如圖所示的E18-D80NK-N傳感器。經(jīng)過調(diào)制后發(fā)出紅外光線，當(dāng)傳感器前方有障礙物時，可以接收到反射回來的紅外線。它有2個輸出狀態(tài)，正常情況下是高電平，當(dāng)接收到反射紅外線時則輸出低電平。車體結(jié)構(gòu)設(shè)計車體結(jié)構(gòu)設(shè)計 本設(shè)計的小車為三輪結(jié)構(gòu)，車的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中前面兩個車輪由2個發(fā)動機分別控制，通過控制2個發(fā)動機來調(diào)節(jié)小車的前進(jìn)方向。后面一個車輪

3、起到穩(wěn)定小車的作用。單片機控制模塊單片機控制模塊復(fù)位復(fù)位晶振晶振電路電路開關(guān)開關(guān)電源模塊電源模塊 本設(shè)計采用的是干電池供電，由于系統(tǒng)耗電量較大，所以總的供電系統(tǒng)是有10.5V的大功率電池儲能，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換單元，可在圖上所示接出需要的5V電壓。聲音檢測模塊聲音檢測模塊 聲音檢測模塊是在原避障的基礎(chǔ)上加的一項功能，通過電路去除雜音，對響度較大的聲音進(jìn)行識別。如圖所示，正常狀態(tài)下Voice端輸入高電平，當(dāng)檢測到聲音信號時輸入低電平。紅外傳感電路圖紅外傳感電路圖 本設(shè)計通過E18-D80NK-N傳感器，連接單片機P33端口，當(dāng)正常運行時輸入高電平，當(dāng)檢測到障礙時輸入低電平。電機驅(qū)動電路電機驅(qū)動電路 驅(qū)

4、動電路采用了PWH型電路，左右端接入單片機，上下端接入電源，通過Q3和Q4兩個三極管將單片機信號轉(zhuǎn)成電機需要的電壓，當(dāng)左端為高電平，右端為低電平時，場效應(yīng)管D3D2導(dǎo)通，發(fā)動機逆時針轉(zhuǎn)，小車向前運行，反之則順時針轉(zhuǎn)。軟件程序主流程圖軟件程序主流程圖 如圖所示，當(dāng)接通電源后程序先進(jìn)行初始化，其中voice_flag變量被初始化為0，此變量通過子程序控制，當(dāng)main程序內(nèi)的voice_flag變量為1時小車處于前進(jìn)狀態(tài)，否則處于停止?fàn)顟B(tài)。主程序分析主程序分析void main(void) IO_Init(); /IO初始化 Interrupt_Init(); /外中斷配置 T0_Init(); /

5、T0中斷配置 while(1) if(Int0count=40) /500usx40=20ms 聲音檢測消抖Int0count=0;Int0_flag=0;if(voice_flag=1)LED=0;Forword();/前進(jìn)else if(voice_flag=0)Stop(); /停止LED=1; 程序開始時對IO口初始化（L_L=1;L_R=1;R_L=1;R_R=1）。然后進(jìn)行中斷配置。通過定義一個unchar 變量voice_flag來控制小車的前進(jìn)與停止，voice_flag變量初始為0，當(dāng)接受到一次聲音信號時，子程序?qū)oice_flag變量狀態(tài)取反一次。程序運行時如果voice

6、_flag變量的值為1時小車前進(jìn)，否則停止。避障模塊程序流程圖避障模塊程序流程圖 如圖所示，小車接通電源后程序先進(jìn)行初始化，當(dāng)外中斷程序接收到紅外信號后程序先判斷小車是否在運行，如果是則小車會執(zhí)行左轉(zhuǎn)指令，否則不執(zhí)行。避障模塊程序分析避障模塊程序分析void Extern_Int1(void) interrupt 2 using 1if(voice_flag=1) /前進(jìn)狀態(tài)下，檢測到障礙物L(fēng)ED=0;Stop();/停止delay_ms(1000);Turn_Left(); /左轉(zhuǎn)Stop();/停止delay_ms(1000);else if(voice_flag=0) Stop(); /停止 小車在前進(jìn)時接收到紅外信號，先停止1秒鐘進(jìn)行緩沖，然后進(jìn)行左轉(zhuǎn)，整個過程執(zhí)行2.4秒（由Trun_Left（）控制，然后再停止緩沖。聲音檢測模塊程序分析聲音檢測模塊程序分析void Extern_Int0(void) interrupt 0 using 0 if(