基于单片机的智能玩具车设计.docx
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1、现在,玩具电动车要么是只能实现直线前进的,要么是带遥控装置的开环控制的,能够实现或前进、或后退、或左转、或右转的功能。能够显示运行状态、里程(圈数)并实现报警的却为数不多。本文的主要研究工作是设计和实现基于单片机STC89C51的智能玩具电动车,包括其硬件和软件两个部分。硬件电路部分主要包括控制器、信号检测电路、避障电路、电机驱动电路、显示电路、电源电路等,通过软件编程控制小车实现前进、后退、加速、减速、左转、右转和车灯闪烁等功能,并在小车行进中很好地实现避障,里程、行进方向显示和报警。本文是把当前一般的玩具电动车作为基础,增加各种传感器,如光电传感器、红外传感器、超声波传感器等,利用传感器构
2、成的信号检测电路实时检测电动车的运行速度、运行位置、运行状况,单片机接收并处理信号检测电路检测到的各种数据,然后由单片机发出指令控制电动小车运行。该智能玩具小车能够实现的功能有:实时准确地显示温度、显示里程,能够实现语音控制,自动循迹和避障,能够自动调节行驶速度并精确停车。关键词:智能,玩具电动车,单片机,软件设计ABSTRACTNow,e1ectrictoyiseithercanon1yachieveastraightforward,eitherwithremotecontro1deviceforopen1oopcontro1,canachieveorforward,orback,or1ef
3、t,orrightfunction.Tobeab1etodisp1ayoperatingstatus,mi1eage(1APS)anda1armhoweveramounttoisnotmuch.Themainresearchworkofthisthesisistodesignandimp1ementbasedonSTC89C51sing1e-chipmicrocomputerinte11igenttoycar,inc1udingitshardwareandsoftwareintwoparts.Thehardwarecircuitpartmain1ycomprisesacontro11er,as
4、igna1detectioncircuit,obstac1eavoidancecircuit,motordrivecircuit,disp1aycircuit,powersupp1ycircuit,throughsoftwareprogrammingtocontro1thecarforward,backward,acce1eration,dece1eration,turn1eft,turnrightand1ightsf1ashingandotherfunctions,andinthesma11carrunningwe11rea1izetheobstac1eavoidance,mi1eage,t
5、hedirectionofdisp1ayanda1arm.Thispaperistopresentagenera1e1ectrictoyasafoundation,increaseofvarioussensors,suchasphotoe1ectricsensor,infraredsensor,u1trasonicsensor,thesensorsigna1detectioncircuitforrea1-timedetectionofe1ectricvehic1erunningspeed,runningposition,operation,SCMreceivesandprocessesthes
6、igna1detectioncircuitdetectsavarietyofdata,andthenbytheMCUinstructioncontro1ofe1ectrictro11ey.Theinte11igenttoycarcanachievefunctions:rea1-timeandaccuratetemperaturedisp1ay,disp1aythemi1eage,voicecontro1canbeachieved,automatictrackingandobstac1eavoidance,andcanautomatica11yadjustthespeedandtheprecis
7、ionofparking.Keywords:Inte11igent,e1ectrictoycars,SCM,softwaredesign摘要IABSTRACTII第一章引言21.1 研究背景21.2 研究意义21.3 国内外研究现状31.4 研究内容4第二章相关技术62.1 单片机技术62.2 智能玩具电动车技术7第三章系统需求分析83.1 功能分析83.1.1 主控模块83.1.2 电机驱动模块93.1.3 显示模块93.1.4 电源模块113.1.5 机械系统模块I13.2 性能分析123.2.1 硬件系统可靠性措施123.2.2 软件系统可靠性措施12第四章电路设计154.1 主控电路设
8、计154.1.1 STC89C51单片机硬件结构154.1.2 最小应用系统设计164.2 信号检测电路设计214.2.1 红外检测电路设计224.2.2 金属探测电路设计224.3 驱动电路设计234.4 显示电路设计254.5 电源电路设计264.6 接口电路设计274.6.1 前向通道设计27第五章控制软件的设计与实现355.1 概述355.1.1 应用软件的一般要求355.1.2 应用软件的设计过程365.2 软件的结构设计365.3 主要模块实现375.3.1 电机驱动流程图及程序375.3.2 循迹流程图及程序425.3.3 显示流程图及程序49第六章系统功能测试616.1 测试仪
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