单片机驱动的智能玩具小车设计与实现

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"基于单片机的智能玩具小车的设计" 这篇文档详细介绍了基于单片机的智能玩具小车的设计过程,涵盖了从项目的意义、智能小车的背景介绍、系统设计方案到硬件构成、软件设计与实现、系统调试以及结论展望等多个方面。 1. 绪论 - 意义:智能玩具小车的设计不仅提升了传统玩具的趣味性,还展示了微电子技术在娱乐产品中的应用,同时也为科研和教育提供了实践平台。 - 智能小车概述:回顾了智能小车的发展历程,对比了国内外的发展概况,强调了其在军事、工业、交通等领域的潜在应用价值。 2. 系统总体设计方案 - 功能要求:智能小车应具备自动避障、自动循迹、无线电遥控以及实时显示速度和路程等功能。 - 总体方案设计:主要由主控系统、电机驱动模块、电源模块、红外遥控和接收模块组成。 3. 系统硬件构成 - 系统设计原理:硬件设计基于各个模块的协同工作。 - 模块电路设计: - AT89C52RC:作为主控芯片,负责处理各种控制指令。 - HT6221:无线遥控芯片,用于接收遥控信号。 - L298芯片:用于直流电机驱动,控制小车的移动。 - 红外避障模块:通过红外传感器检测障碍物,实现避障功能。 - 超声波测距模块:测量小车与周围环境的距离,辅助避障和循迹。 4. 系统软件设计与实现 - 软件设计:编写控制程序,包括避障算法、循迹算法、遥控信号解析等。 - 软件实现:编程实现上述功能,确保软件与硬件的协调运行。 5. 系统调试与结果 - 硬件调试:检查各硬件模块的连接和功能是否正常。 - 实物结果和应用程序:展示小车实物图片和测试结果,分析性能表现。 6. 结论和展望 - 结论:总结设计的成果和遇到的问题,评价系统功能的实现程度。 - 展望:对未来改进和进一步研发的可能性进行预测,可能涉及提高精度、增加功能或者优化控制算法。 关键词涉及到的关键技术有:智能车技术、避障算法、红外遥控、单片机编程,这些技术的综合运用使得这款智能玩具小车具有较高的实用性和研究价值。
2023-02-27 上传
摘要 随着计算机、微电子、材料、机械、通信等技术的快速发展,智能化的小车和机器人 的发展速度也越来越快,作为21世纪自动化领域内非常伟大的成就它已经和人们的生产 生活紧密的联系在了一起。根据题目的要求,本设计的智能遥控小车主要由两大部分构 成:一个红外遥控部分,一个智能小车部分。其中红外遥控部分采用专用编码芯片HT62 21作为发射端,一体化红外接收头作为接收端;智能小车部分采用微控制器AT89C52单片 机作为其控制核心,用红外反射式光电传感器进行障碍物和路线的检测,用步进电机控 制小车的启停、速度快慢以及转向,用直射式光电检测器、施密特触发器等元件组成的 电路来检测小车车轮转速,用LCD1602液晶显示屏来实时显示小车运行的速度、时间和路 程。 经过硬件和软件的综合设计,本设计的智能遥控小车基本上实现了遥控控制、自动躲 避障碍、自动沿着特定的路线行驶、实时显示速度、路程等功能。 关键词:AT89C52单片机;红外遥控;步进电机;LCD1602 ABSTRACT Along with the development of computer microelectronic materials mechanical and communication ,the smart cars and robots are also mov-ing faster,as a great achivement in the field of automation in the 21st century,they have closely contacted with people,s living and manufactur- ing.According to the topic,my designation of sm- art car mainly contain two parts,a infrared remote contral portion and a small car portion.The infrared remote contral portion is use the special coded chip HT6221 as the transmitter and use the integrated infrared receiving header as the receiver;we use the MCU(AT89C52 singal chip machine)as its control core, the infrared reflective ph- otoelectric sensor for detection of obstal and routes, the stepping motor to control its start-stop speed and steering,the circuits made of direct optical detectors schmitt tr- igger and other electronic components to detect the car,s wheel speed,1602 LCD sc- reen to display its real-time speed distance and time. Through the integrated design of hardware and software,the small car has the function of remote contral, avoiding obstal automatically,moving along specific route automatically, displaying real-time speed and distace. Keywords: AT89C52MCU; IR remote control; stepmotor; LCD1602 目录 第一章 绪论 1 1.1 课题背景和意义 1 1.2 课题研究现状和发展趋势 1 1.2.1 研究现状 1 1.2.2 发展趋势 2 1.3 课题内容和要求 2 第二章 总体方案设计与论证 4 2.1 遥控控制模块设计与论证 4 2.2 电机驱动模块设计与论证 5 2.3 避障循迹模块设计与论证 6 2.4 数据显示模块设计与论证 6 2.5 转速测量模块设计与论证 7 2.6 电源模块设计与论证 7 第三章 各模块硬件电路设计 9 3.1 红外遥控发射器模块 9 3.1.1 红外遥控模块的工作原理 9 3.1.2 HT6221编码芯片简介 10 3.1.3 红外遥控发射器 11 3.2