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首页基于51单片机的智能小车设计.pdf
51单片机控制的智能小车论文。小车功能包括:自动避开障碍物,实时检测并显示车速和所走路程。避障采用红外对管,车速检测采用霍尔传感器,车速和路程显示使用1602液晶。障碍物距离可调。稍加改进可以制成循迹小车。论文包括元器件选型、各部分原理库、实物照片和所有源代码(代码为C语言和汇编混合编程,以C语言为主)。原创,转载请注明出处。
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课程设计报告
华 南 农 业 大 学
理 学 院 应 用 物 理 系
设计题目: 电动小车的车速检测与避障检测
学 院: 理学院
专 业: 电子信息科学与技术
班 级: 09 电子信息科学与技术(2)班
学 号: 2009311202xx 2009311202xx
2009311202xx
姓 名: xxx xxx xxx
电子邮件: andyyang1990@126.com
时 间: 2012 年 1 月
成 绩:
指导教师: xxx

课 程 设 计(报告)任 务 书
学生姓名 xxx xxx xxx
指导教师 xxx 职称讲师
学生学号 2009311202xx 2009311202xx 2009311202xx
专业 电子信息科学与技术
题目 电动小车的车速检测与避障检测
任务与要求
1、 系统说明:
车速检测与避障是电动小车必须具备的两项基本功能,该任务是为电动小
车的制作打下基础,加入电机和调速模块可以实现小车的自动控制。
2、 系统功能要求:
1)利用霍尔开关实现转速检测,进而转化为车速输出、 显示。
2)利用光电传感器实现障碍物检测,当一定距离内出现障碍物时,以红灯警示。
3)单片机使用情况不限。
3、 提高要求:
1)路程计算及显示功能(可与车速切换显示)。
2)障碍物检测距离可调整。
开始日期 2012 年 1 月 2 日 完成日期 2012 年 1 月 11 日

电动小车的车速检测与避障检测
学生:xxx xxx xxx 指导老师:xxx
摘要:本次设计的电动小车采用简单的人工智能技术,使用 AT89C51 单片机 作为小车的
检测和控制核心。根据题目设定的行进及具体要求,分别采用光电传感器进行避障检测,采
用霍尔元件对小车行驶过程中的进行车速检测,并且利用 LCD 实时显示小车的速度和走过
的路程,在设定距离内检测障碍物时,控制某直流电机减速让小车实行拐弯,由 LED 构成警
报电路。最后,小车的运行过程中的各种自动化过程由单片机,通过编程实现。
关键词:电动小车、单片机、控制核心、传感器、避障检测、车速检测、警报
Abstract : The design of electric cars to use simple artificial intelligence
technology AT89C51 monolithic integrated circuits, the use of the car testing and
control as a core subject. Based on the march and concrete demands, the photo
electric sensors for detection and barriers from the hall of the components of a car for
the car testing real-time use lcd display, and the car and walked away, in the range test,
control of a barrier to a direct motor down to the implementation of the corner, led by
a warning of the circuit. Finally, the car running in the process of automation process,
programming is monolithic integrated circuits.
Keywords : electric vehicles, monolithic integrated circuits, controls the core,
sensors, barrier to detect, to detect the speed limit, alerts
1. 引言
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和
省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研
究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教师已经有充分的
准备。设计的电动小车应该能够实时显示速度、里程,具有避障警报功能。
根据题目的要求,确定如下方案:在万能板上加装电机和车轮,做成小车的底盘,
再加装光电、霍尔传感器和 LCD 显示器,实现对电动车的速度、路程、障碍物实时测量
与显示,并将测量数据传送至单片机进行处理,然后由单片机根据所检测的各种数据实
现对电动车的智能控制。
这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可
满足对系统的各项要求。本设计采用 AT89C51 单片机。以单片机为控制核心,利用光电
传感器检测道路上的障碍,控制电动小汽车的自动避障,并可以自动路程和速度。
AT89C51 是一款八位单片机,它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第
三代单片机的代表。
2.系统的设计与理论分析

2.1 系统设计
根据设计要求,系统控制模块主要由 STC89C52 组成,作为小车的控制中心,电源模块
提供稳定的合理的工作电压,霍尔传感器模块用作检测速度,光电传感器用作障碍物检测,
电机驱动模块用作实现避障功能, LCD 显示模块用于显示经 MCU 处理数据后的速度和路程,
其结构组成如图 1 所示:
图 1.系统硬件结构图
2.1.1 电源模块
系统电源由 9V 干电池提供。由于单片机、LCD 显示模块需要 5V 稳压电源,故应将干电
池 9V 电压转换为 5V 的稳定电压。考虑输入电压和输出电压要求,选择三端稳压器 L7805CV
作为电压转换芯片。其内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时,输出电流可达 1A。
另外,由于电机驱动模块需要较高电压(大于 5V),因此电机驱动电路电源直接接 9V 干电
池。
采用 L7805CV 构成的 5V 直流稳压电源模块电路如图 2 所示。
图 2.电源模块电路
MCU
STC89C52
电源模块
霍尔传感器模
块
反射式红外光
电传感器模块
电机驱动模块
LCD 显示模块
电源模块

2.1.1 霍尔传感器测速模块
霍尔元件是一种磁传感器,用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合
中使用。霍尔元件具有结构牢靠、体积小,重量轻,功耗小,耐震动,不怕灰尘、油污、水
汽及盐雾等污染或腐蚀、频率响应宽度大,动态特性好,对外围电路要求简单,使用寿命长,
价格低廉等特点。它对电源要求不高,安装也非常方便。霍尔开关只对一定强度的磁场起作
用,抗干扰能力强,霍尔元件以霍尔效应为其工作基础。霍尔开关元件 3144 就是以霍尔效
应为工作基础的传感器。当 3144 附近磁场强度超过阈值时,其输出电平就从高电平跳到低
电平,只要在车轮处安装好小磁钢,利用霍尔开关的输出电压特性,就可以给单片机中断脉
冲,达到测量速度的作用。
使用 3144 进行转速测量的电路图如图 3 所示:
图 3.霍尔开关 3144 测转速电路图
2.1.2 光电传感器避障检测与报警模块
本模块采用反射式红外线光电传感器用于障碍物的检测,小车底盘上前后左右各安装一
套红外对管。其工作电路如图 4 所示:
图 4.反射式红外线光电传感器检测障碍物电路图
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