自动小车路线识别系统.doc
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自动小车路线识别系统,页数 33字数 11486摘要随着生产力和科学技术的日益发展，自动控制及自动导航在各个科学领域得到应用，而传感器在控制中充当很大的作用，通过传感器可以得到自动控制，自动导航的依据信号，使自动控制成为可能，可以说由传感器的发展所引起的自动化的迅速发展是科学技术和生产力发展迅速的重要因素之一。而且伴随着...
内容介绍
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自动小车路线识别系统
页数 33 字数 11486
摘 要
随着生产力和科学技术的日益发展，自动控制及自动导航在各个科学领域得到应用，而传感器在控制中充当很大的作用，通过传感器可以得到自动控制，自动导航的依据信号，使自动控制成为可能，可以说由传感器的发展所引起的自动化的迅速发展是科学技术和生产力发展迅速的重要因素之一。而且伴随着计算机以及网络的发展，自动控制，自动导航将会迈向新的阶段，向工农业高度自动化的方向迈进。
本设计以89C51单片机为控制的核心，以微型反射式红外线发射接收一体化管为数据采集部件，通过它来判断地面路线的明暗变化来产生相应变化的电流，通过比较器产生一系列表示位置的高低电平，利用单片机对该信号进行判断识别，从而输出信号控制由三极管构成的电子开关电路驱动前后轮电机，使小车检测到黑线时开动，电平的变化使前轮电机自动调节前进的方向，实现小车的运动自动控制功能。系统还通过安装在轮子上的红外线反射对管产生脉冲，通过计数器实现测量小车运行的时间以及路程，通过LED显示等扩张功能。
此外，根据实际的需要还可以用单片机产生脉冲宽调制，控制小车的速度，增加小车的向后运动，实时的显示速度，实现高低速报警，同时还能增加障碍物体的检测及碰撞到障碍时报警等。
关键词： 单片机,自动导航,数码显示,光电耦合,红外线管
目 录
1 前言………………………………………………………………………………………1
1.1 设计方案的提出………………………………………………………………………1
1.2 设计的依据……………………………………………………………………………1
2 设计方案……………………………………………………………………………………2
2.1 控制方案……………………………………………………………………………2
2.1.1采用可编程逻辑器件…………………………………………………………………2
2.1.2 采用89C51作为控制芯…………………………………………………………………2
2.2 数据采集方案……………………………………………………………………………3
2.3 显示方案…………………………………………………………………………………3
3 系统硬件电路设计…………………………………………………………………………3 3.1 电源电路…………………………………………………………………………………3
3.2 传感器测试电路………………………………………………………………………3
3.2.1 红外线对管经比较器产生脉冲……………………………………………………… 4
3.2.2 小电压放大产生脉冲………………………………………………………………4
3.3 速度传感器电路……………………………………………………………………5
3.3.1 红外线对管测速电路…………………………………………………………………5
3.3.2 霍尔传感器测速电路…………………………………………………………………6
3.4 电机驱动电路……………………………………………………………………………7
3.4.1 继电器控制正反转……………………………………………………………………7
3.4.2 专用芯片控制正反转…………………………………………………………………7
3.4.3桥电路控制正反转……………………………………………………………………8
3.5 显示模块电路……………………………………………………………………………9
4 单片机程序设计……………………………………………………………………………11
4.1 总体系统工作原理………………………………………………………………………11
4.2 光信号处理模块………………………………………………………………………11
4.3 测速及计时电路程序的设计……………………………………………………………13
5 设计调试分析…………………………………………………………………………15
6 结论………………………………………………………………………………………16
致谢……………………………………………………………………………………………18
参考文献………………………………………………………………………………………19
英文摘要………………………………………………………………………………………20
附录1：电路原理图 ………………………………………………………………………21
附录2：程序清单……………………………………………………………………………23
毕业论文（设计）答辩成绩评定表
参 考 文 献
王宏，张铁. 1994. 基于地图的室外移动机器人路径规划与导航系统. 机器人，16（1）：24－29
刘野，高迪，郡毅阳. 2002. 自动往返小汽车. 电子世界，第5期：56-57
李华，李红青，孙晓民等. 2002. MCS-51系列单片机实用接口技术. 北京：航空航天大学出版社.162－188
李秀珍，王永吉，师菁. 1998. 关于智能车辆转向问题的研究.机械设计，第9期：39－42
宋新兵，徐源周，丛明河. 2002. 自动程控电动小汽车的设计.电子世界，第4期：56-58
赵会平. 1996. 汽车导航系统.电子科学报，第2期：20－22
页数 33 字数 11486
摘 要
随着生产力和科学技术的日益发展，自动控制及自动导航在各个科学领域得到应用，而传感器在控制中充当很大的作用，通过传感器可以得到自动控制，自动导航的依据信号，使自动控制成为可能，可以说由传感器的发展所引起的自动化的迅速发展是科学技术和生产力发展迅速的重要因素之一。而且伴随着计算机以及网络的发展，自动控制，自动导航将会迈向新的阶段，向工农业高度自动化的方向迈进。
本设计以89C51单片机为控制的核心，以微型反射式红外线发射接收一体化管为数据采集部件，通过它来判断地面路线的明暗变化来产生相应变化的电流，通过比较器产生一系列表示位置的高低电平，利用单片机对该信号进行判断识别，从而输出信号控制由三极管构成的电子开关电路驱动前后轮电机，使小车检测到黑线时开动，电平的变化使前轮电机自动调节前进的方向，实现小车的运动自动控制功能。系统还通过安装在轮子上的红外线反射对管产生脉冲，通过计数器实现测量小车运行的时间以及路程，通过LED显示等扩张功能。
此外，根据实际的需要还可以用单片机产生脉冲宽调制，控制小车的速度，增加小车的向后运动，实时的显示速度，实现高低速报警，同时还能增加障碍物体的检测及碰撞到障碍时报警等。
关键词： 单片机,自动导航,数码显示,光电耦合,红外线管
目 录
1 前言………………………………………………………………………………………1
1.1 设计方案的提出………………………………………………………………………1
1.2 设计的依据……………………………………………………………………………1
2 设计方案……………………………………………………………………………………2
2.1 控制方案……………………………………………………………………………2
2.1.1采用可编程逻辑器件…………………………………………………………………2
2.1.2 采用89C51作为控制芯…………………………………………………………………2
2.2 数据采集方案……………………………………………………………………………3
2.3 显示方案…………………………………………………………………………………3
3 系统硬件电路设计…………………………………………………………………………3 3.1 电源电路…………………………………………………………………………………3
3.2 传感器测试电路………………………………………………………………………3
3.2.1 红外线对管经比较器产生脉冲……………………………………………………… 4
3.2.2 小电压放大产生脉冲………………………………………………………………4
3.3 速度传感器电路……………………………………………………………………5
3.3.1 红外线对管测速电路…………………………………………………………………5
3.3.2 霍尔传感器测速电路…………………………………………………………………6
3.4 电机驱动电路……………………………………………………………………………7
3.4.1 继电器控制正反转……………………………………………………………………7
3.4.2 专用芯片控制正反转…………………………………………………………………7
3.4.3桥电路控制正反转……………………………………………………………………8
3.5 显示模块电路……………………………………………………………………………9
4 单片机程序设计……………………………………………………………………………11
4.1 总体系统工作原理………………………………………………………………………11
4.2 光信号处理模块………………………………………………………………………11
4.3 测速及计时电路程序的设计……………………………………………………………13
5 设计调试分析…………………………………………………………………………15
6 结论………………………………………………………………………………………16
致谢……………………………………………………………………………………………18
参考文献………………………………………………………………………………………19
英文摘要………………………………………………………………………………………20
附录1：电路原理图 ………………………………………………………………………21
附录2：程序清单……………………………………………………………………………23
毕业论文（设计）答辩成绩评定表
参 考 文 献
王宏，张铁. 1994. 基于地图的室外移动机器人路径规划与导航系统. 机器人，16（1）：24－29
刘野，高迪，郡毅阳. 2002. 自动往返小汽车. 电子世界，第5期：56-57
李华，李红青，孙晓民等. 2002. MCS-51系列单片机实用接口技术. 北京：航空航天大学出版社.162－188
李秀珍，王永吉，师菁. 1998. 关于智能车辆转向问题的研究.机械设计，第9期：39－42
宋新兵，徐源周，丛明河. 2002. 自动程控电动小汽车的设计.电子世界，第4期：56-58
赵会平. 1996. 汽车导航系统.电子科学报，第2期：20－22
