智能小车控制系统的设计

摘要

随着科技的发展，由微处理器和电子元件开发的智能玩具越来越受到消费者的青睐，相比较传统玩具，智能玩具能更好的发展儿童的智力，想象力，甚至能通过人机交流的方式为孩子的生活增添欢乐，作为智能玩具的一个品种，智能小车可以实现自动寻迹，遥控操作等功能，本设计是由高性价比的C51控制器加上寻迹传感器模块和无线遥控接收模块搭配而成，这是一种非常好的硬件设计方案，其优势在于所用的器件成本较低，可靠性较高，若进行市场推广，将会产生巨大的经济和社会效益。

本文对智能小车概况做了阐述，并简要说明了寻迹和遥控的基本原理。在硬件设计方面，本范文以ATMAL公司的 AT89S52单片机为控制核心，依靠光电对管传感器采集黑线情况，设计小车的寻迹算法，另外使用了无线接收器接收遥控信号来控制小车的前进、后退、转向等动作。软件方面，利用C语言编写小车的寻迹、遥控方案，设计出具有自动寻迹和无线控制功能的小车，小车能够在铺设的赛道上自动完成循黑线环绕一周，用户通过无线遥控使小车在自动寻迹和无线控制两种模式之间自由切换，本范文首先对系统的理论支持做了概述，然后对各模块的硬件接口电路进行了阐述，最后阐述了自动寻迹和无线控制的软件设计实现。

关键字：红外寻迹，无线遥控，微控制器

ABSTRACT

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目录

第一章 绪论 5

1.1 课题研究背景 5

1.2 寻迹控制介绍 5

第二章 硬件模块的论证与分析 6

2.1 轨迹探测模块设计与比较 6

2.2 微控制器模块论证与分析 6

2.3 电机驱动模块论证与分析 7

2.4 电机选型的论证与分析 7

2.5 车体部分论证与分析 8

第三章 AT89S52单片机简介 9

3.1 AT89S52单片机详细介绍 9

3.1.1 微处理器 9

3.1.2 数据存储器 9

3.1.3 程序存储器 9

3.1.4 中断系统 9

3.1.5 定时器/计数器 9

3.1.6 串行口 9

3.1.7  I/O 端口 10

3.1.8 特殊功能寄存器 10

3.2 最小应用系统设计 10

3.2.1 时钟电路 11

3.2.2 复位电路 11

第四章 硬件模块详述 12

4.1 设计方案介绍 12

4.2 寻迹模块的设计与实现 12

4.2.1 反射式红外传感器电路详述 12

4.2.2 红外传感器寻迹方法论述 14

4.2.3 轨迹探测算法设计详述 15

4.3 电机驱动模块的电路设计与实现 18

4.4 电机驱动芯片介绍 19

第五章 软件流程图的设计 22

5.1 软件设计思路 22

5.2 软件设计流程图 22

第六章 系统整体连线图 23

6.1 整体连线图 23

6.2 整体连线图说明 23

参考文献... 24

致谢.........26

文档设计小结 27

附录A: 小车实物图 28

附录B：程序 29