基于AT89S51单片机的智能超声波避障小车
毕业设计（论文）-基于AT89S52单片机的超声波避障智能小车设计
本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的超声波测距智能小车避障设计姓名：学号：专业：10电子信息工程院系：电子通信工程学院指导老师：职称学位：讲师/硕士完成时间：2014年5月11日安徽新华学院2014届本科毕业论文（设计）教务处制安徽新华学院本科毕业论文（设计）独创承诺书本人按照毕业论文（设计）进度计划积极开展实验（调查）研究活动，实事求是地做好实验（调查）记录，所呈交的毕业论文（设计）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
据我所知，除文中特别加以标注引用参考文献资料外，论文（设计）中所有数据均为自己研究成果，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的工作已在论文中作了明确说明并表示谢意。
毕业论文（设计）作者签名：日期：2014年5月16日基于单片机的超声波测距智能小车避障设计摘要本论文主要是基于单片机的超声波测距智能避障小车的研究，其用在行车过程中智能控制车距、车速、行驶方向，避免小车与障碍物碰撞。
本设计的超声波测距系统的确定条件是超声波在空气中的传播速度，采取发射超声波和反射波时间上的差计算距离，用以作为单片机做出判断并发出相应指令的判断信号源。
在研究超声波测距原理的基础上，本文完成了基于单片机超声波测距系统的设计，主要包括单片机最小系统、超声波测距系统和电机驱动控制电路。
设计中，单片机最小系统是为整个系统提供基础运行服务，超声波测距系统在单片机的控制下，发射并接收超声波，为单片机提供外部中断信号源，从而为单片机作出判断提供依据，驱动系统则是在单片机做出判断后给予其相应的指令代码，来控制驱动系统的运行；最终达到智能避障的目的。
该系统各个模块都能正常实现预期的功能，而且保证小车在行驶过程中的安全系数，同时实现了超声波在智能控制车距车速方面的应用。
设计完成并实现后分析，该智能小车的电路结构非常之简单，调试方便，设计方案正确、可行，各项指标稳定、可靠。
关键词：单片机；超声波；测距；避障；Design of super living wave range of intelligent obstacleavoidance car based on single chip microcomputerAbstractThis thesis is mainly based on single chip ultrasonic ranging intelligent obstacle avoidance car research, its use in the process of traffic intelligent control vehicles driving distance, speed and direction, to avoid the car collisions with obstacles.The determination of the design of ultrasonic ranging system on condition that the ultrasonic velocity in air, take on the side of launch ultrasonic wave and reflected wave time difference computing distance, used to make judgments as a single chip microcomputer and a corresponding instruction judgment signal source.Based on the study of the ultrasonic ranging principle, this paper completed the design of the ultrasonic ranging system based on single chip microcomputer, including single chip microcomputer minimum system, ultrasonic ranging system and motor drive control circuit.In the design of single chip microcomputer minimum system is to provide basic operation service for the whole system, the ultrasonic ranging system under the control of the MCU, transmit and receive ultrasonic, provide external interrupt signal source for SCM, so as to provide basis for the MCU to judge, the drive system is the single chip microcomputer after the judge to give its corresponding instruction code, to control the operation of the drive system.Ultimately achieve the goal of intelligent obstacle avoidance.Every module of the system can realize the expected function normally, and guarantee the safety factor in the process of the car on the road, at the same time realize the ultrasonic application in intelligent control vehicles is apart from the speed.Designed and implemented after analyzing the smart car circuit structure is simple, convenient debugging, the design scheme is correct and feasible, and the indicators is stable, reliable.Key words: single chip microcomputer; Ultrasound; Range; Obstacle avoidance;目录1 绪论 (1)1.1 背景及意义 (1)1.2 研究内容 (1)1.3 设计思路及各模块功能 (2)1.4 超声波测距的应用前景及一些场合 (2)2 小车硬件设计 (3)2.1 硬件总体设计 (3)2.2 单片机硬件电路设计 (3)2.2.1 单片机选择注意事项 (4)2.2.2 STC89C52双列直插式引脚分布 (4)2.2.3 单片机引脚及原理图设计 (4)2.3 超声波测距系统 (6)2.3.1 超声波测距原理 (6)2.3.2 超声波速度计算方式 (6)2.3.3 超声波发射电路 (6)2.3.4 超声波接收电路 (7)2.4 电机驱动控制电路 (8)2.4.1 L298N内部电路图及引脚 (8)2.4.2 驱动系统电路设计 (9)2.5小车整体硬件连接框图设计 (10)3 小车软件设计 (11)3.1软件总体设计 (11)3.2软件设计模块设计 (12)3.2.1 主程序执行设计 (12)3.2.2 子程序功能设计 (13)3.3 软件调试及功能实现 (13)4 系统调试 (14)4.1调试步骤 (14)4.2调试单个模块 (14)4.2.1 L298N驱动模块检测调试 (14)4.2.2 超声波测距模块调试检测 (14)4.3整体调试总结 (14)5 所得结论及展望 (16)5.1论文所得结论及总结 (16)5.2超声波测距应用的展望 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)1 绪论智能在今天的社会中、生活中均已得到了普遍的应用和普及，可以说已经是遍地都是了，智能是以后发展的必然方向，它完全遵照预先设定的程序和模式在预设和特定的环境里自动智能化的执行指令和运作，不需要人一直呆在某处进行管理操作，就可以完成预期所要目的以及目标。
(word完整版)基于STC89C51单片机的智能超声波避障小车
基于STC89C52单片机的智能超声波避障小车参赛人员：周志强王俊朱纪伟聂孟杰班级：2012级自动化3班日期:2015年3月一、方案概述本小车使用一台 AT89C52 单片机作为主控芯片，它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离,并且用液晶显示器实时的显示出来，在小车与障碍物的距离小于安全距离（40cm ） 时，小车上蜂鸣器会发出警报声,并且后退并拐弯，同时通过LCD1602显示器显示出小车与障碍物之间的距离，精确到0。
1cm. 在避开障碍物后，小车会沿直线前进。
本系统设计的简易智能小车分为几个模块：单片机控制系统、LCD1602显示器。
超声波路面检测系统、前进、 转弯控制电机以及方向指示灯系统。
它们之间的相互关系如下图所示.智能小车简要原理框架图二﹑总体电路原理图超声波模块三、主要模块基本原理（1）超声波模块超声波时序图以上时序图表明你只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40kHz 周期电平并检测回波.一旦检测到回波信号则输出回响信号。
回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比.由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离.公式：距离=高电平时间＊声速（340M/S）/2.(2)液晶显示模块16 脚接口，其中GND 为电源地，VCC 接5V正电源，VEE ,可调电阻调到最大时对比度最弱，可调电阻调到零时对比度最高令寄存器。
RW ,低电平时进行写操作.当RS 和RW 共同为RS 为低电平RW 为高电平时可以读忙信号，当RS 为高电平RW E 端由低电平跳变成高电平时，液晶屏执行命令。
DB0——DB7 为8 .源程序#include 〈at89x51＃include ”#define TX P2_1#define RX P2_0sbit DU = P2^6;sbit WE = P2^7；＃是100，100,最大的时候最快＃define Forward_R_DATA 180 //例如小车前进的时候有点向左拐，说明右边马达转速过快，那可以取一个值大一点，另外一个值小一点，例如 200 190//直流电机因为制造上的误差，同一个脉宽下也不一定速度一致的，需要自己手动调节//sbit P4_0=0xc0；//P4口地址/*＊*＊*按照原图接线定义＊＊＊＊＊＊/sbit L293D_IN1=P1^2；sbit L293D_IN2=P1^3;sbit L293D_IN3=P1^6；sbit L293D_IN4=P1^7；sbit L293D_EN1=P1^4；sbit L293D_EN2=P1^5；sbit BUZZ=P2^3；//蜂鸣器void cmg88（)//关数码管，点阵函数｛DU=1;P0=0X00;DU=0;｝void Delay400Ms(void）；//延时400毫秒函数unsigned char code Range[] =”==Range Finder==";//LCD1602显示格式unsigned char code ASCII［13］ = "0123456789.-M";unsigned char code table［]=”Distance:000。
基于51单片机的模块化智能小车(超声波避障)
基于51单片机的模块化智能小车（有图有真相）！L298N 电机驱动芯片L电机驱动模块背面STC89C52最小系统背面小车底盘（拆自玩具遥控工程车）！5线4相步进电机（512:1）超声波测距模块装配好51最小系统和电机驱动模块的小车步进电机+超声模块装上了步进电机和超声模块连接好线后的造型+步进电机驱动电路ULN2003大功告成！土豆网上传了视频，但程序没有好好写，导致跑起来很不爽，这是很久以前的一个视频链接：/programs/view/q0naSUSlV-Q/欢迎大家多多交流QQ769942445这是源代码：#include "reg51.h"#include "intrins.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define ulong unsigned long#define Moto3 P0/* sbit Moto3_a=P0^0; //5线4相步进电机sbit Moto3_b=P0^1;sbit Moto3_c=P0^2;sbit Moto3_d=P0^3;*/sbit Moto1_l=P2^0; //左电机sbit Moto1_r=P2^1;sbit Moto2_l=P2^2; //右电机sbit Moto2_r=P2^3;sbit TX=P2^4;sbit RX=P2^5;bitflag,flager;ucharhehe,flag_front,flag_left,flag_right;uint time;ulong S;ucharabcd[4]={0x01,0x02,0x04,0x08}; //电机导通相序A-B-C-D uchardcba[4]={0x08,0x04,0x02,0x01}; //电机导通相序D-C-B-Avoid delay1(uchar x){ uchara,b;for(a=0;a<x;a++)for(b=0;b<100;b++);}void Moto3_left(){ uchari,j;for(j=0;j<80;j++){ for(i=0;i<4;i++){ Moto3=abcd[i];delay1(10);}}}void Moto3_right(){ uchari,j;for(j=0;j<80;j++){ for(i=0;i<4;i++){ Moto3=dcba[i];delay1(10);}}}void delay(uchar n) //延时n*1ms{uchara,b,c;for(c=n;c>0;c--)for(b=142;b>0;b--)for(a=2;a>0;a--);}void left(){ Moto1_l=1;Moto1_r=0;Moto2_l=0;Moto2_r=1;}void right(){ Moto1_l=0;Moto1_r=1;Moto2_l=1;Moto2_r=0;}void go(){ Moto1_l=0;Moto1_r=1;Moto2_l=0;Moto2_r=1;}void back(){ Moto1_l=1;Moto1_r=0;Moto2_l=1;Moto2_r=0;}void stop(){ Moto1_l=1;Moto1_r=1;Moto2_l=1;Moto2_r=1;}void TX_10us() //启动一次模块{ TX=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;}void count() //计算{ time=TH0*256+TL0;S=(time*1.7)/100; //距离单位：cmTH0=0x00;TL0=0x00;if(S>30||flag==1) //10cm以内有效{ flag=0;}else{ flager=1; //障碍标志}}void test(){ TX_10us();while(!RX); //当RX为零时等待TR0=1; //开启计数while(RX); //当RX为1计数并等待TR0=0; //关闭计数count();}void delayer(uint n){ uinta,b,c;for(c=n;c>0;c--)for(b=100;b>0;b--)for(a=500;a>0;a--);}voidinit(){ TMOD=0x01;TH0=0x00;TL0=0x00;ET0=1;EA=1;}main(){ init();while(1)flag_front=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_left=flager;flager=0;aa: Moto3_right();test();flag_front=flager;flager=0;Moto3_right();test();flag_right=flager;flager=0;hehe=flag_front+(flag_left<<1)+(flag_right<<2);switch(hehe){ case 0x01:back();delayer(3);right();delayer(3);break;case 0x02:right();delayer(1);break;case 0x03:right();delayer(2);break;case 0x04:left();delayer(1);break;case 0x05:left();delayer(2);break;case 0x07:back();delayer(3);right();delayer(3);break;default:break;}go();flag_front=0;flag_left=0;flag_right=0;test();flag_right=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_front=flager;flager=0;Moto3_left();test();flag_left=flager;flager=0;hehe=flag_front+(flag_left<<1)+(flag_right<<2);switch(hehe){ case 0x01:back();delayer(3);right();delayer(3);break;case 0x02:right();delayer(1);break;case 0x03:right();delayer(2);break;case 0x04:left();delayer(1);break;case 0x05:left();delayer(2);break;case 0x07:back();delayer(3);right();delayer(3);break;default:break;}go();flag_front=0;flag_left=0;flag_right=0;gotoaa;}}void time0()interrupt 1{ flag=1;}。
毕业设计智能超声波避障小车
编号：毕业设计(论文)说明书题目：智能超声波避障小车系别：电子工程系专业：电子信息工程题目类型：☐理论研究☐实验研究☑工程设计☐工程技术研究☐软件开发☐应用研究随着现今社会智能化愈来愈高，智能性交通工具的改善是必不可确少的，由于交通工具的普及，由于驾驶员的长时刻驾驶引发精神注意力不集中而发生许多严峻的交通事故触目皆是，因此智能车的诞生是必然的，它致力于提高汽车的平安性、适应性、舒适性、和提升良好的人车交互界面。
自主智能寻迹避障小车是通过单片机、传感器、信号处置器、电机驱动和自动操纵等技术来实现环境感知和自动行驶相结合的高新技术综合体，随着不断提高企业生产技术和不断加深对自动化技术的要求，智能车已普遍的应用于许多工业部门。
能够说它已日趋深切到社会和工业的方方面面，例如：智能车在物流运输方面的应用；智能车在军事领域的应用；智能车在社会生活中的应用；智能车在智能运输系统上的应用等等。
这些应用能够使社会上正在面临各类各样的问题得以有效解决，关于城市公共交通效劳质量的提高，减缓各地交通拥堵，减轻交通治理，道路建设压力起到踊跃的推动作用。
在我国高科技水平的日趋提高的同时，工业自动化进程也在不断地推动，智能小车能够通过自动采取一些躲避障碍物的方法，有效幸免交通事故的发生，同时也被普遍应用于各类玩具和其他产品的设计中，极大地丰硕了人们的生活。
本次设计主若是利用ATmega16单片机，超声波传感器、红外线传感器和L298N完成避障小车的制作。
以ATmega16为主控芯片，利用超声波传感器对距离的检测，将前方障碍探测出，而且通过超声波的传回数据和红外线传感器对小车双侧的障碍物位置的确信，进行判定，1602液晶显示所测距离，然后由ATmega16单片机发出指令，操纵电机转动，电机驱动采纳经常使用的PWM方式进行电机的调速操纵。
关键词：智能小车；单片机；超声波；避障As intelligent in today's society more and more high, the improvement of the intelligent transportation is will not do less, due to the popularity of traffic tools, because the driver from driving for a long time of the spirit of inattention and many serious traffic accidents, so the birth of smart cars is inevitable, it aims to improve vehicle safety, adaptability, comfort, and promote good interactive interface, autonomous intelligent tracing car obstacle avoidance is by single-chip computer, sensor, signal processors, motor drive and automatic control technology to realize environmental awareness and the combination of autonomous driving technology, along with the continuously improve enterprise production technology as well as the growing demand for automation technology, intelligent vehicle has been widely used in many industrial sectors. It has increasingly deep into the social and industrial aspects, such as: intelligent car applications in logistics; Smart car in the field of military application; Smart car in the application of social life.High-tech level rising in our country at the same time, industrial process automation is in constant propulsion, smart car can automatically take some measures to avoid obstacles, effectively avoid the happening of traffic accident, but also are widely used in the design of all kinds of toys and other products, greatly enriched people's life.This design mainly use ATmega16 single chip microcomputer, ultrasonic sensors, infrared sensors and L298N complete obstacle avoidance car production. ATmega16 as main control chip, using ultrasonic sensors to the detection of the distance, will be in front of the obstacle detection, and returned by ultrasonic and infrared sensors data for determining obstacles on either side of the car position, judge, 1602 liquid crystal display measured distance, and instructions issued by the ATmega16 single chip microcomputer to control motor rotation, the motor driver uses the commonly used PWM motor speed control in the form of control.Key words :intelligent car; Single chip microcomputer; Ultrasound; Obstacle avoidance目录引言 (1)1 系统设计 (1)1.1 任务要求 (1)整体设计 (1)2 方案论证 (2)系统操纵模块设计方案论证 (2)电机的选择方案论证 (3)避障模块设计方案论证 (4)显示模块设计方案论证 (5)直流调速方案设计 (5)电源模块设计方案论证 (5)3 元器件介绍 (6)AVR单片机主控芯片介绍 (6)3.2 L298N驱动芯片 (6) (6)驱动芯片特点 (6)3.3 直流电机 (6)3.4 超声波传感器 (7)超声波传感器概述 (7)接口说明 (8)超声波测距原理 (8)3.5 光电传感器 (8)3.6 LCD1602液晶显示 (9)液晶显示LCD实物图 (9)液晶显示原理 (9)管脚功能 (9)4 系统单元电路的设计 (10)4.1 超声波收发电路 (10)4.2 红外线收发电路 (10)4.3 单片机主控电路 (10)4.4 电源电路 (11)LCD1602显示电路 (12)4.6 电机驱动电路 (13)直流电机H 桥驱动方案的选择 (14)调速原理 (14)4.7 光警示电路 (16)4.8 单片机复位电路 (16)4.9 单片机时钟震荡电路 (17)5 软件设计 (18)主程序 (19)避障子程序 (19)电机驱动子程序 (20)显示子程序 (21)5.5 测量距离子程序 (23)5.6 光警示子程序 (24)6 调试与仿真 (24)6.1 调试仿真工具Proteus介绍 (24)6.2 硬件的制作与调试 (26)6.3 电路与程序调试进程 (28)电路的仿真调试 (28)电路的调试 (28)7 结论 (30)谢辞 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
基于STC89C51单片机的智能避障小车
西华大学“西华杯”学生课外学术科技作品
项目申报书
项目名称：基于STC89C51单片机的智能避障小车学院名称：电气信息学院
申报者姓名
（集体名称）：
指导老师：
类别：
□自然科学类
□哲学社会科学类
□科技发明制作类
1.本项目申报书，在申报项目批准后，方为有效。
2.本项目申报书填写一式一份,报校团委。
3.本项目申报书各项内容,要实事求是,逐条认真填写。
表达要明
确、严谨。
4.本项目申报书要求用A4纸打印，双面复印（项目组成员签
名由本人亲笔填写）装订成册；填写、装订不符合要求者，申报项目不予受理。
5.项目原则上在一年内完成。
6.项目完成时，按照本项目申报书第二栏填写的成果形式结题
（验收、鉴定），请各学院（直属系）严格审定。
7.如有未尽事宜，可另附材料说明。
基于51单片机的超声波避障小车设计-毕业论文
基于51单片机的超声波避障小车设计-毕业论文内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于单片机的超声波避障小车设计学生姓名:祝伟泰学号:1267112115 专业:测控技术与仪器班级:测控2012-1指导教师:燕芳副教授内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)基于单片机的超声波避障小车设计摘要随着科学技术的飞速发展，人们对智能汽车的研究有增无已，智能车已然成为以后科学技术发展的新思路和新方向。
智能车可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作，不需要人为的操控，可应用于路面检测，科学勘探，智能温度测量等。
本设计中制作的智能小车(又称轮式机器人)是本人在综合应用了本科所学的专业知识后设计出的一台智能小车，它具有超声波测距，自动避障，同步测速等功能。
虽然超声波避障小车只是智能车领域中的冰山一角，但是它却也是智能车中一个典型的代表。
麻雀虽小五脏俱全，本次设计的超声波避障小车，用STC15单片机作为核心控制器，设计出一种可以自动避障，并能同步实现速度和距离的测量以及显示的智能小车。
避障和测距通过超声波测距模块实现，并加入光电码盘测速模块从而实现测速功能，小车驱动由L298N驱动电路完成,数据的显示用LCD1602实现。
关键词:STC15单片机;超声波;避障;测速I内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)Ultrasonic obstacle avoidance car design basedon Micro Computer UnitAbstractWith the development of science and technology, People have increased the research of smart car.Smart car has become the new way of thinking and a new direction for after the development of science and technology . Smart cars can be according to the preset mode automatically in an environment of operation, without the need of human control, can be applied to road testing, scientific exploration, intelligent temperature measurement, etc.This paper discusses the intelligent car (also known as wheeled robot) is I after summarized the major undergraduate course design a smart car, it has the ultrasonic distance measurement, automatic obstacle avoidance, synchronous speed, and other functions. Although ultrasonic obstacle avoidance car is just the tip of the iceberg in the field of smart car, but it is also a typical representative in intelligent vehicles. The sparrow is small all-sided, the design of ultrasonic obstacle avoidance car, use STC51 single-chip microcomputer as the core controller, design a kind of can automatic obstacleavoidance, and can realize the speed and distance measurement simultaneously and the smart car show. Obstacle avoidance and the distance by ultrasonic ranging module, and add light code disc speed measuring module and function of speed of the car drive by L298N drive circuit is completed, through LCD1602 display of measured data.Keywords: STC15;Ultrasonic sensors; avoidance; speedII内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)目录摘要 (I)Abstract (II)1.1课题研究背景和意义 (1)1.2智能汽车的发展概述 (1)1.3 课题研究技术要求与主要内容 ....................................... 2 第二章总体方案设计 (4)2.1总体方案设计 (4)2.1.1具体设计思路 .................................................52.2系统各模块的设计方案 (6)2.2.1控制核心模块的选择方案论证 ...................................62.2.2主电路板的方案论证 ...........................................67 2.2.3测距避障传感器的方案论证 .....................................2.2.4 测速模块的选择方案论证 ......................................89 2.2.5电机驱动选择方案论证 .........................................2.2.6 显示装置的选型方案论证 ......................................92.3 本章小结 ........................................................11 第三章硬件电路设计 (11)3.1 STC15单片机简介 .................................................123.1.1 引脚说明 ...................................................123.1.2 特别管脚说明 ...............................................133.1.3 中断说明 ...................................................133.2 时钟电路和复位电路 (14)3.3电源电路部分 .....................................................143.4超声波传感器 .....................................................143.4.1 超声波测距的物理性质 .......................................153.4.2 超声波测距的原理 ...........................................153.4.3超声波测距过程分析 ..........................................163.5 电机驱动电路 ....................................................17III内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)3.5.1 电机驱动电路分析 ...........................................183.5.2 PWMD调速分析 ...............................................193.6 LCD1602显示电路设计 .............................................193.6.1 LCD1602显示 ................................................193.6.2 LCD1602引脚功能说明 ........................................203.6.3 1602LCD的指令说明及时序: (20)3.7 光电测速模块 (22)3.8 报警电路设计 ..................................................... 23 第四章软件设计部分 (24)4.1 主程序的设计 (24)4.2 超声波测距程序设计 (25)4.3 避障程序设计 (26)4.4 PWM程序设计 .....................................................2728 4.5 显示子程序设计 ...................................................4.7 报警程序设计 (29)系统调试 .........................................................30 第五章5.1概述 .............................................................305.2 各模块的调试 (30)5.2.1 LCD的调试 ..................................................305.2.2光电码盘调试 ................................................315.2.3 蜂鸣器报警调试 .............................................315.2.4 电机及驱动调试 .............................................325.2.5 超声波模块调试 .............................................32 总结 .................................................................... 33 参考文献 (34)附录A 实物图 ............................................................ 36 附录B 源程序 (37)致谢 ....................................................................38IV内蒙古科技大学毕业设计说明书(毕业论文)第一章绪论1.1课题研究背景和意义随着21世纪的到来科学技术的发展步入了一个高速发展的阶段，智能化也普及了各个领域。
基于AT89S51单片机的智能超声波避障 (3)
超声波视觉 优点：价格合理，夜间不受影响。 易于多目标测量和分类，分辨率好。 缺点：测量范围小，对天气变化敏感。 不能直接测量距离，算法复杂，处理速 度慢。
激光雷达MMW雷达: 优点：价格相合理，夜间不受影响 不受灯光、天气影响。 缺点：对水、灰尘、灯光敏感。 价格贵
本设计采用小型超声波传感器作为探测前方障碍物体的检 测元件，如电动车前方遇到有障碍物时，此超声波信号被 障碍物反射回来，由接收器接收。
测速系统
采用红外传感器进行测速。但无论是反 射式红外传感器还是对射式红外传感器， 他们对都 对外围环境要求较高，易受外部环境的 影响，稳定性不高，且价格较为昂贵。
测速发电机
测速发电机的输出电动势具有斜率高、特性成线性、 无信号区小或剩余电压小、正转和反转时输出电压不 对称度小、对温度敏感低等特点。此外，直流测速发 电机要求在一定转速下输出电压交流分量小，无线电 干扰小；交流测速发电机要求在工作转速变化范围内 输出电压相位变化小。 本设计考虑到小车的大小设计，采用红外传感器进行 测速。
基于AT89S51单片机的智能 避障小车设计方案与论证
设计人：
郭彬彬 张奔 冯栋
一、总体方案概述
本小车使用一台AT89S51单片机作为主 控芯片，它通过超声波测距来获取小车 距离障碍物的距离，并且用数码管实时 的显示出来，在小车与障碍物的距离小 于安全距离时，拐弯，以避开障碍物， 同时会点亮相应侧边的发光二极管作为 提示信号。在避开障碍物后，小车会沿 直线前进。
驱动系统
采用继电器对电动机的开或关进行制，通过开 关的切换对小车的速度进行调整.此 方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的 响应时间慢，易损坏，寿命较短，可靠性不高。
基于51单片机的超声波智能避障小车论文
基于51单片机的超声波智能避障小车所在院系：电气与控制工程学院作者：2015.7.7论文题目：基于51单片机的超声波智能避障小车专业：微电子学1201学生：指导老师：刘晓荣柴钰王健摘要随着国内外智能小车的迅速发展，我们在本次课设中进行了超声波智能避障小车的设计，超声波避障小车主要是运用超声波测距进行数据传输，最后通过单片机控制电机进行避障，这次小车设计的意义在于探索智能小车的设计理念及设计方法，有些生活中的实际问题便是由于人的反应时间过长所引起，而智能车实现了自动应急，为生命保障做最后一道壁垒。
关键词：智能小车，单片机，超声波，测距，避障1绪论二十一世纪是计算机技术、科学技术和汽车工业迅猛发展的时代，在此大环境下，汽车与电子信息产业逐渐的一体化，向电子化、多媒体化和智能化方向发展，智能超声波避障小车则是其中的代表，它的研究及应用无疑成为关注的焦点。
1.1概述本小车使用一台STC89C52单片机作为主控芯片，它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离，在小车与障碍物的距离小于安全距离（用软件设定）时自动拐弯，以避开障碍物。
在避开障碍物后，小车会沿直线前进。
本系统设计的简易智能小车分为几个模块：单片机控制系统、超声波路面检测系统、前进、转弯控制电机。
1.1.1 基于51单片机的超声波智能避障小车的发展随着社会的不断发展和科学技术水平的不断提高，人类渴望创造出一种取代人力的劳动工具解放劳动力，于是出现了“机器人”这个代名词。
1959年诞生世界上第一台机器人，至今已有50多年的历史，机器人技术在科学领域也取得了质的飞跃，目前已发展成一门机械、电子、计算机、自动控制、信号处理，传感器等多学科为一体的尖端技术。
智能超声波避障小车经历了三代技术创新变革。
第一代超声波避障小车可编程的示教再现型，不需要装载任何传感器，只是采用简单的开关控制，通过编程来设置小车的路径与运动参数，在工作过程中不能根据环境的变化而改变自身的运动轨迹。
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基于 AT89S51 单片机的智能 超声波避障小车姓名： 班级： 学号：钟洋 08 电子二班 200810330219 张儒指导老师：目录摘要...........................................3 一、总体方案概述.......................................3 二、总体电路原理图....................................3 三、各模块功能介绍.................................4 （一） 、超声波测距模块................................4 （二） 、数码管显示模块................................4 （三） 、步进电机控制模块..............................6 （四） 、语音提示模块..................................7 （五） 、速度自控模块..................................8 （六） 、信号提示模块..................................8 （七） 、单片机控制模块...............................8 四、系统软件设计..................................9 五、元件清单.....................................10 六、应用前景.....................................10 六、参考文献.....................................112摘要： 摘要：现今发达的交通在给人们带来便捷的同时也带来了许多的交通事故。
发生交通事故的因 素有很多。
当然，如果我们的汽车能够更加智能，就是说事先能预测并显示前面障碍物离车的 距离，当障碍物距离很近时汽车会自动采取一些措施避开障碍物，这样就能够在很大程度上避 免这些事故的发生。
在本论文中，我们将会看到能够实现这一功能的智能小车。
关键字： 关键字：超声波、测量、避障、单片机、语音 一、总体方案概述 总体方案概述 本小车使用一台 AT89S51 单片机作为主控芯片， 它通过超声波测距来获取小车距离障碍物 的距离，并且用数码管实时的显示出来，在小车与障碍物的距离小于安全距离（用软件设定） 时，小车会发出“在距您车前方 x（数码显示的实时距离）米的地方有一障碍物，请您注意避 让” 的语音提示， 并且拐弯， 以避开障碍物， 同时会点亮相应侧边的发光二极管作为提示信号。
在避开障碍物后，小车会沿直线前进。
本系统设计的简易智能小车分为几个模块： 单片机控制系统、 超声波路面检测系统、 前进、 转弯控制电机以及方向指示灯系统。
它们之间的相互关系如下图 1 所示。
图 1：智能小车简要原理框架图二、总体电路原理图P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 RST 9 TRIG 10 ECHO 11 LCD3 12 13 14 15 LCD1 16 LCD2 17 18 19 20 GND 0.1uf VCC GND R20 4.7K 4.7K 4.7uf C7 VOL1 REC1 PLAY1 ERASE1 S5 S6 GND P3 MIC 2 1 R22 4.7K GND C14 0.1uf C15 0.1uf R23 80K 24 23 25 26 19 22 SS 7 SCLK 6 MOSI5 4 MISO 10 11 9 20 C16 18 4.7uf GND I1 REC PLAY ERASE FWD VOL FT SS SCLK MOSI MISO MIC+ MICAnaln Rosc AGC RESET LED ISD1760 Vccd Vssd 3 2 R19 1 R 28 21 8 14 16 12 15 13 17 27 C4 S4 VCC L7 VCC 0.1uf Sperker C9 0.1uf 0.1uf C12 C10 C13 4.7uf GND C11 4.7uf GND GND 4 g c dp d e VCC 0.1uf C6 GND VCC C5 4.7uf GND b 7 LED3 8 LED2 9 10 11 LED1 12 f a A1 P10 VCC P11 P00 P12 P01 P13 P02 P14 P03 P15 P04 P16 P05 P17 P06 RST/VPD P07 P30/RXD EA/VPP P31/TXD ALE/PROG P32/INT0 PESN P33/INT1 P27 P34/T0 P26 P35/T1 P25 P36/WR P24 P37/RD P23 XTAL2 P22 XTAL0 P21 VSS P20 AT89S51 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 VCC R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 b f a e d dp c g P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ULN2803 U1 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 GND OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 CM 18 17 16 15 14 13 12 11 10 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 BJDJ1 VCC 470 470 470 470 470 470 470 470 P1 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 VCCVCC 10uf S1 C1FIRST BJDJ2Q1 LED1SECONDQ2 LED2THIRDQ3 LED3FORTHQ4 LED4 VCCGND 20pf C2 GND 20pf C3 X1S2 S3GND U2 1 TRIG 2 ECHO 3 4 5 GND VCC TRIG ECHO OUT GNDP2ultrasonicR9R10 10k R11 10k R12 10k R13 10k SS SCLK MOSI MISOFORTH FIRST SECOND THIRDOUT5 OUT6 OUT7 OUT8L1 POWER 470L2 470L3 470 R15 LCD2L4 470 R16 LCD2L5 R17 LCD1 470L6 R18 LCD1GNDR14 GND LCD3R21Vcca Vssa Vccp Vssp1 Vssp2 SP+ SP-C8 4.7ufl8LEDb 3 2 f a 1P4 1 2AUD/AUX INT/RDY36 5 4 3 2 1 g c dp d e LED4三、各模块功能介绍 各模块功能介绍 、超声波测距模块 （一） 超声波测距模块 、 首先利用单片机输出一个 40kHz 的触发信号，把触发信号通过 TRIG 管脚输入到超声波测 距模块，再由超声波测距模块的发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时单片机通过 软件开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物返回，超声波测距模块的接收器收到反 射波后通过产生一个回应信号并通过 ECHO 脚反馈给单片机，此时单片机就立即停止计时。
时 序图如图 1 所示。
由于超声波在空气中的传播速度为 340m/s，根据计时器记录的时间 t，就可 以计算出发射点距障碍物的距离，即：S=VT/2，通过单片机来算出距离。
图 1：超声波模块时序图、数码管显示模块 （二） 数码管显示模块 、 1、数码管显示原理 数码管有一位、双位、四位等几种。
而不管将几位数码管连在一起，数码管和显示原理都 是一样的， 都是靠点亮内部的发光二极管来发光。
数码管的内部电路结构如下页图所示： （a） 从 可看出，一位数码管的引脚数是 10 个，显示一个 8 字需要 7 个小段，另外还有一个小数点， 所以其内部一共有 8 个小的发光二极管，最后还有一个公共端，生产商为了封装统一，单位数 码管都封装 10 个引脚。
而它们的公共端又分为共阳极和共阴极。
上页图的（b）和（c）分别 为共阳极和共阴极数码管的原理图。
本小车的数码管采用的是 4 位共阳极数码管。
所谓“共阳”就是指其内部的 8 个发光二极 管的阳极全部接在一起，而它们的阴极是独立的，通常在设计电路时一般把阳极接 VCC，当我4们给数码管的任一个阴极加低电平时，对应的那个发光二极管就点亮了。
当使用多位一体数码管时，它们内部的公共端是独立的，而负责显示什么数字的段线全部 都是连在一起的， 独立的公共端可以控制多位数码管中哪一位点亮。
通常我们把公共端叫做 “位 选线” ，连在一起的段线叫做“段选线” 。
a b ca b c d e f g dpa b c d e f g dpa f e d g b c dpA Ad e f g dp(a)引引引(b)共共共GND(c)共共共+5图 2：数码管内部原理图2、显示部分 C 源程序的编写： 由于在本电子钟中 4 位数码管的段选线是直接接在单片机的 P0 口的，所以我们首先应该 计算出显示各个数字所对应的 P0 口输出的二进制编码。
例如如果要显示一个“0” ，对照上面 的（a）图，我们需要点亮数码管中的 a、b、c、d、e、f，而 g 和 dp 不点亮，故 a、b、c、d、 e、f、g、dp 对应的二进制编码就为：00000011。
再对照数码管段选线与单片机连接的顺序就 可得要赋给单片机 P0 口的值应为 10100000， 转换为十六进制就是 a0。
同理可以得到其它数字 对应的十六进制编码： uchar code table[10]={0xa0,0xbe,0x62,0x2a,0x3c,0x29,0x21,0xba,0x20,0x28}; uchar code table_dot[10]={0x80,0x9e,0x42,0x0a,0x1c,0x09,0x01,0x9a,0x00,0x08}; 点的数字段码表 //带小数5b 7 LED3 8 LED2 9 10 11 LED1 12f aVCCl8 FIRST Q1 LED1 SECOND Q2 LED2 THIRD Q3 LED3 FORTH Q4 LED4LEDb 3 2 f a 1 4 g c dp d e LED46 5 4 3 2 1 g c dp d e图 3：指示灯与数码管显示电路3、数码管实时显示距离 用单片机控制四位共阳 7 段数码管来动态显示出测量距离。