摘 要
简易自动行走汽车是移动式机器人的重要组成部分，本设计通过不断检测各个模块的传感器的输入信号，利用红外对管检测黑线实现循迹,超声波传感器测距实现避障，采用存储空间较大的STC89C51作为主控制芯片，电动车电机驱动采用L298N芯片，根据内置的程序分别控制简易自动行走汽车左右两个直流电机运转，实现简易自动行走汽车自动识别路线，能较有效的控制其在碰上障碍物时能转弯角度及循迹行驶。本设计结构简单，较容易实现，在一定程度上体现了智能。
关键词：简易自动行走汽车；STC89C51单片机； L298N；超声波传感器；红外对管
ABSTRACT
Simple automatic walking vehicle is an important part of mobile robot. This design uses infrared tube to detect black line and ultrasonic sensor to avoid obstacle by constantly detecting the input signal of sensor of each module.The STC89C51 with large storage space is used as the main control chip, the electric vehicle motor is driven by L298N chip, and according to the built-in program, the two DC motors running on the left and right of the auto walking vehicle are respectively controlled.It can realize the automatic identification of the automobile and control the turning angle and track when it meets the obstacle effectively.The structure of the design is simple and easy. Realization, to a certain extent reflects the intelligence.
Keywords: simple automatic walking vehicle STC89C51 single chip microcomputer; L298N; Ultrasonic sensor; Infrared tube
目 录
1 绪论 1
1.1简易自动行走汽车的研究与意义 1
1.2简易自动行走汽车的现状 3
1.2.1国外移动机器人研究 3
1.2.2国内移动机器人的状况 4
1.2.3简易自动行走汽车避障现状综诉 4
1.2.4简易自动行走汽车的现状 5
1.3论文研究内容与主要结构 5
1.3.1基于单片机控制的简易自动行走汽车 5
1.3.2文章主要结构 6
2 方案选型设计 6
2.1车体设计 6
2.2电机驱动设计 6
2.2.1电机选择 6
2.2.2驱动选择 7
2.2.3H桥式电路工作原理 8
2.2.4PWM调速技术 9
2.3循迹模块 9
2.3.1光电传感器的工作原理 9
2.3.2光电传感器的分类和工作方式 9
2.3.3光电传感器的选择 10
2.4避障模块 11
2.4.1超声波测距的原理 11
2.4.2超声波传感器的分类 11
2.4.3超声波测距特点 12
2.4.4超声波模块选择 12
2.5显示模块 13
2.5.1数码管的结构及工作原理 13
2.5.2数码管的选择 14
2.6控制系统模块 14
2.6.1单片机的发展 15
2.6.2STC89C51单片机的简单介绍 16
2.7电源模块 17
3 硬件设计 18
3.1总体设计 18
3.1.1简易自动行走汽车总体概述 18
3.1.2简易自动行走汽车总体设计框图 18
3.2驱动电路设计 18
3.3信号检测模块电路设计 20
3.3.1循迹模块信号检测电路 20
3.3.2壁障模块和显示信号检测电路 21
3.4显示模块电路设计 23
3.5主控电路设计 26
3.5.1单片机最小系统设计 26
3.5.2主控电路图 29
4 软件设计 30
4.1主程序设计 30
4.1.1主程序框图 30
4.1.2主程序流程图 31
4.2循迹模块程序设计 31
4.3显示模块程序设计 32
4.4避障模块程序设计 33
5 制作安装与调试 34
5.1简易自动行走汽车的安装 34
5.2简易自动行走汽车的调试 34
5.3简易自动行走汽车的功能 35
结 论 36
参考文献 37
致 谢 39
