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基于 89s51 单片机的循迹
小车设计报告
摘 要
本文介绍了基于 at89s52 单片机的智能小车的设计与实现。小车完成的主要功能
是能够自主识别黑色引导线并根据黑线走向实现快速稳定的寻线行驶。小车系统
以 AT89S52 单片机为系统控制处理器;采用红外对管获取赛道的信息;通过数
字 PID 控制策略和 PWM 控制技术来对小车的方向和速度进行控制。本文介绍了
小车硬件和软件系统的设计过程。
关键字:at89s52 单片机; 光电管; PID;
目 录
摘 要............................................................................................................................2
第一章 引言..............................................................................................................2
1.1 设计目的..............................................................................................................2
1.2 设计方案介绍......................................................................................................2
1.3 技术报告内容安排..............................................................................................2
第二章 技术方案概要说明........................................................................................3
第三章 硬件电路的设计..............................................................................................4
3.1 单片机最小系统..................................................................................................4
3.2 传感器电路 ........................................................................................................4
3.3 电源电路设计 ....................................................................................................5
3.4 舵机及电机驱动电路设计 ................................................................................5
第四章 软件系统的实现..............................................................................................6
4.1 主程序设计 ..........................................................................................................6
4.2 程序思路 ............................................................................................................6
第五章 结论................................................................................................................7
附录:源程序主代码....................................................................................................8

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第一章 引言
1.1 设计目的
通过设计进一步掌握51单片机的应用,特别是在嵌入式系统中的应用。进
一步学习51单片机在系统中的控制功能,能够合理设计单片机的外围电路,并
使之与单片机构成整个系统。
1.2 设计方案介绍
该智能车采用红外对管方案进行道路检测,单片机根据采集到的红外对管的
不同状态判断小车当前状态,通过pid控制发出控制命令,控制舵机和电机的
工作状态以实现对小车姿态的控制。
1.3 技术报告内容安排
本技术报告主要分为三个部分。第一部分是对整个系统实现方法的一个概
要说明,主要内容是对整个技术方案的概述;第二部分是对硬件电路设计的说明,
主要介绍系统传感器的设计及其他硬件电路的设计原理等;第三部分是对系统软
件设计部分的说明,主要内容是智能模型车设计中主要用到的控制理论、算法说
明及代码设计介绍等。
第二章 技术方案概要说明
本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱
动模块、舵机控制模块。
在整个系统中,由电源管理模块实现对其他各模块的电源管理。其中,对单
片机、光电管、舵机提供 5V 电压,对电机提供 6V 电压。
路径识别电路由 8 对光电发送与接收管组成。由于路面存在黑色引导线,落

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在黑线区域内的光电接收管接收到反射的光线的强度与白色的路面不同,进而在
光电接收管两端产生不同的电压值,由此判断路线的走向。传感器模块将当前采
集到的一组电压值传递给单片机,进而根据一定得算法对舵机进行控制,使小车
自动寻线行走。
单片机模块是智能车的核心部分,主要完成对外围各个模块的管理,实现对
外围模块的信号发送,以及对传感器模块的信号采集,并根据软件算法对所采集
的信号进行处理,发送信号给执行模块进行任务执行,还对各种突发事件进行监
控和处理,保证整个系统的正常运作。
舵机控制模块则根据检测情况经单片机处理后发出相应的 PWM 波对舵机进
行转向的控制。
电机驱动模块采用H桥驱动,通过 PWM 波对电机进行控制,以实现对小
车速度的调节。
第三章 硬件电路的设计
3.1 单片机最小系统
小车采用 atmel 公司的 at89s52 单片机作为控制芯片,图 3-1 是其最小系统
电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下:
1、时钟电路:给单片机提供一个外接的 16MHz 的石英晶振。
2、电源电路:给单片机提供 5V 电源。
3 、 复 位 电 路 : 在 电 压 达 到 正 常 值 时 给 单 片 机 一 个 复 位 信 号 。
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