单片机STC89C51驱动的智能玩具车设计与实现

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"这篇文档是关于基于单片机的智能玩具车设计,主要涉及STC89C51单片机在智能玩具车中的应用,包括硬件和软件的设计与实现,以及利用各种传感器进行实时监控和避障等功能。" 本文档详细介绍了如何设计一款基于单片机的智能玩具车,其核心是STC89C51单片机,这是一种广泛应用的8位微处理器。智能玩具车不仅具备基本的前进、后退、转弯功能,还集成了显示运行状态、里程计数和报警系统,显著提升了玩具车的智能化程度。 硬件设计部分包括以下几个关键组件: 1. **控制器**:STC89C51单片机作为核心,负责接收和处理传感器数据,以及控制车辆动作。 2. **信号检测电路**:利用光电传感器、红外传感器和超声波传感器等,实时监测玩具车的速度、位置和运行状态。 3. **避障电路**:通过传感器检测障碍物,确保小车能自动避开前方障碍物。 4. **电机驱动电路**:控制玩具车的前进、后退、加速和减速。 5. **显示电路**:用于显示运行状态、里程(圈数)等信息。 6. **电源电路**:为整个系统提供稳定电源。 软件设计方面,主要任务是编写控制程序,让单片机根据传感器输入的数据做出相应决策,如调整行驶方向、速度和执行避障动作。此外,程序还包括语音控制功能,使用户可以通过语音指令控制小车,增加了互动性。 智能玩具车的具体功能如下: 1. **实时显示温度**:可能通过集成温度传感器来实现,提供环境温度信息。 2. **里程显示**:记录玩具车的行驶距离,可作为比赛或娱乐的参考。 3. **语音控制**:通过语音识别技术,用户可以口述指令来控制小车。 4. **自动循迹**:通过传感器识别路径,使小车能沿着预设路线行驶。 5. **避障能力**:结合传感器数据,自动避开障碍物,确保安全行驶。 6. **速度调节**:根据环境或用户需求,自动调整行驶速度。 7. **精确停车**:通过精确控制,使小车能够在指定位置停稳。 关键词涵盖了“智能”、“玩具电动车”、“单片机”和“软件设计”,表明了这篇文档的研究重点在于将先进的控制技术应用于玩具领域,提升玩具的趣味性和教育价值。这样的智能玩具车设计不仅对儿童具有吸引力,也为电子爱好者和教育工作者提供了实践和学习平台,有助于推动STEM教育的发展。
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