555时基经典电路51例

555时基经典电路51例
555时基经典电路51例

简单51单片机开发板的电路设计

一、摘要 本文给出了一个简单51单片机开发板的电路设计,完成了其原理图的绘制和PCB图的制作。着重介绍使用protel99SE画出的电路设计原理图,接着是对电路各个模块功能的分析,然后是电路所用主要芯片和其他重要元件的功能介绍以及内部封装和引脚分布,最后介绍用protel99SE画出的PCB板。此开发板具有串口通信、液晶显示、流水灯、扩展、RTC 时钟、复位、外部中断、外部存储、A/D D/A转换、报警、继电器控制等开发功能。 关键字:51单片机开发板 protel99 PCB 二、实验所用元器件及其介绍 、清单

SW-SPDT1自制封装1KΩ电阻150805 2KΩ电阻50805 三极管90152TO-18 HRS4-S-DC5V继电器1自制封装跳线6 LED110805 9针串口1DB9/M 极性电容10uF1.6 104电容40805 30pF电容50805 电池Battery1自制封装响铃1 n口排针4SIP n 晶振12MHZ1XTAL1 外接晶振1XTAL1 主要芯片引脚图和实物图 STC89C52

图(1) STC89C52引脚图 图(2) STC89C52实物图 8255

图 8255引脚图 DS1302 图(1) DS1302引脚图 表 DS1302引脚描述 引脚号符号描述引脚号符号描述 1VCC2备用电源5复位 2X1晶振引脚6 I/O数据输入/输

24C08 图(1) 24C08引脚图 表 24C08功能表

图(2) 24C08 实物图 MAX232 图(1)MAX232引脚图 表各引脚功能及推荐工作条件

基于51单片机智能小车循迹程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int ////电机驱动模块位定义//// sbit M11=P0^0; //左轮 sbit M12=P0^1; sbit M23=P0^2; //右轮 sbit M24=P0^3; sbit ENA=P0^4; //左轮使能PWM输入改变dj1数值控制转速sbit ENB=P0^5; //右轮使能PWM输入改变dj2数值控制转速////占空比变量定义//// unsigned char dj1=0; unsigned char dj2=0; uchar t=0; ////红外对管位定义//// sbit HW1=P1^0; //左前方 sbit HW2=P1^1; //右前方 sbit HW3=P1^2; //左后方 sbit HW4=P1^3; //右后方 ////小车前进//// void qianjin() { M11=1; //左轮 M12=0; // M23=1; //右轮 M24=0; // dj1=50; dj2=50; } ////向左微调//// void turnleft2() { M11=1; M12=0; M23=1; M24=0; dj1=7; //左轮 dj2=50; //右轮 } ////向右微调//// void turnright2() { M11=1; M12=0;

M23=1; M24=0; dj1=50; dj2=7; } ////向左大调//// void left() { M11=0; M12=1; M23=1; M24=0; dj1=7; dj2=80; } ////向右大调//// void right() { M11=1; M12=0; M23=0; M24=1; dj1=80; dj2=7; } ////循迹动作子函数//// void xj() { if(HW1==0&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //前进逻辑 { qianjin(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==0&&HW4==0) //左右微调 { turnleft2(); } if(HW1==0&&HW2==1&&HW3==0&&HW4==0) { turnright2(); } if(HW1==1&&HW2==0&&HW3==1&&HW4==0) //左右大调 { left(); }

STC89C51单片机学习电路板设计

设计题目:STC89C51单片机学习电路板设计 题目性质:一般设计 指导教师:[04054]吕青 毕业设计(论文)要求及原始数据(资料) 1.课题简介: STC89C51系列单片机具有功能强、价格低的特点,是51系列单片机最好的替代机型。本题目就是为入门该系列单片机设计一个学习电路板,满足学习该型号单片机的需求。 该学习电路板用于C8051F330单片机的学习。该板具有RS232接口、数码管、发光二极管显示、键盘、模拟量输入、蜂鸣器和具有扩展实验接口。设计原则是简单实用。 2.技术参数 1)使用美国Silabs公司STC89C51单片机 2)具有1个RS232接口 3)具有8个数码管(HC595驱动) 4)具有4个按钮 5)具有1路模拟量电压输入 6)ISP下载接口与下载电缆电路 7)具有蜂鸣器与驱动电路 8)供电:AC220V 9)具有8个LED 10)具有功率接口(具有AC220V,1A驱动能力) 11)具有D/A输出 毕业设计(论文)主要工作内容 主要内容 1)了解市场上的各种单片机学习板,制定设计方案。 2)学习STC89C51单片机的数据手册 3)学习STC89C51 单片机的相关参考书 4)学习PROTEL软件 5)学习板原理图设计 6)电路板(PCB)设计 7)调试电路板 8)熟悉STC89C51 单片机的C编译器与编程软件 9)编写C语言的电路板测试程序 10)编写学习使用说明 学生应交出的设计文件(论文) 1论文。要求内容准确,叙述清晰流畅,图文详尽,正文不少于60页,不得有错别字,并符合学校对论文的各项要求。主要内容包括: 1)学习板总体设计概述; 2)学习板结构设计说明(包括总体结构总框图); 3)学习板原理图设计说明(包括硬件电路原理图,用Protel98se画); 4)学习板硬件电路板设计说明(包括PCB板图); 5)学习板软件程序设计说明(包括程序流程图和源程序清单及注释); 6)学习板主要示例子程序设计说明(包括程序流程图和源程序清单及注释); 7)设计难点和遗留问题(包括设计中遇到的难题和解决方法,以及尚未解决的问题和解决的思路);

基于AT89S51单片机的智能超声波避障小车

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.....................................11
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循迹小车原理

寻迹小车 在历届全国大学生电子设计竞赛中多次出现了集光、机、电于一体的简易智能小车题目。笔者通过论证、比较、实验之后,制作出了简易小车的寻迹电路系统。整个系统基于普通玩具小车的机械结构,并利用了小车的底盘、前后轮电机及其自动复原装置,能够平稳跟踪路面黑色轨迹运行。 总体方案 整个电路系统分为检测、控制、驱动三个模块。首先利用光电对管对路面信号进行检测,经过比较器处理之后,送给软件控制模块进行实时控制,输出相应的信号给驱动芯片驱动电机转动,从而控制整个小车的运动。系统方案方框图如图1所示。 图1 智能小车寻迹系统框图 传感检测单元 小车循迹原理 该智能小车在画有黑线的白纸“路面”上行驶,由于黑线与白纸对光线的反射系数不同,可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”—黑线。笔者在该模块中利用了简单、应用也比较普遍的检测方法——红外探测法。 红外探测法,即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光,当红外光遇到白色地面时发生漫发射,反射光被装在小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收,则小车上的接收管接收不到信号。 传感器的选择 市场上用于红外探测法的器件较多,可以利用反射式传感器外接简单电路自制探头,也可以使用结构简单、工作性能可靠的集成式红外探头。ST系列集成红外探头价格便宜、体积小、使用方便、性能可靠、用途广泛,所以该系统中最终选择了ST168反射传感器作为红外光的发射与接收器件,其内部结构与外接电路均较为简单,如图2所示: 图2 ST168检测电路 ST168采用高发射功率红外光、电二极管与高灵敏光电晶体管组成,采用非接触式检测方式。ST168的检测距离很小,一般为8~15毫米,因为8毫米以下就是它的检测盲区,而大于15毫米则很容易受干扰。笔者经过多次测试、比较,发现把传感器安装在距离检测物表面10毫米时,检测效果最好。 R1限制发射二极管的电流,发射管的电流与发射功率成正比,但受其极限输入正向电流50mA的影响,用R1=150的电阻作为限流电阻,Vcc=5V作为电源电压,测试发现发射功率完全能满足检测需要;可变电阻

基于单片机89c51循迹小车原理与程序

自循迹小车 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. 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、光电管提供5V电压,对电机提供6V电压 路径识别电路由3对光电发送与接收管组成。由于路面存在黑色引导线,落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。 电机驱动采用L293驱动芯片,该芯片支持2路电机驱动同时支持PWM 调速

51单片机AD89电路设计程序+原理图

AD0809在51单片机中的应用 我们在做一个单片机系统时,常常会遇到这样那样的数据采集,在这些被采集的数据中,大部分可以通过我们的I/O口扩展接口电路直接得到,由于51单片机大部分不带AD转换器,所以模拟量的采集就必须靠A/D或V/F实现。下现我们就来了解一下AD0809与51单片机的接口及其程序设计。 1、AD0809的逻辑结构 ADC0809是8位逐次逼近型A/D转换器。它由一个8路模拟开关、一个地址锁存译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成(见图1)。多路开关可选通8个模拟通道,允许8路模拟量分时输入,共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量,当OE端为高电平时,才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

2、AD0809的工作原理 IN0-IN7:8条模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量要求:信号单极性,电压围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线:4条 ALE为地址锁存允许输入线,高电平有效。当ALE线为高电平时,地址锁存与译码器将A,B,C三条地址线的地址信号进行锁存,经译码后被选中的通道

的模拟量进转换器进行转换。A,B和C为地址输入线,用于选通IN0-IN7上的一路模拟量输入。通道选择表如下表所示。 C B A 选择的通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 数字量输出及控制线:11条 ST为转换启动信号。当ST上跳沿时,所有部寄存器清零;下跳沿时,开始进行A/D转换;在转换期间,ST应保持低电平。EOC为转换结束信号。当EOC为高电平时,表明转换结束;否则,表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号,用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=1,输出转换得到的数据;OE=0,输出数据线呈高阻状态。D7-D0为数字量输出线。 CLK为时钟输入信号线。因ADC0809的部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ, VREF(+),VREF(-)为参考电压输入。

基于 单片机设计智能避障小车

单片机设计智能避障小车 摘要 利用红外对管检测黑线与障碍物,并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向,从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N 驱动电路完成,速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景,接着介绍了该课题设计构想,各模块电路的选择及其电路工作原理,最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图,和本设计实物图,及完整的C语言程序。 关键词:智能小车;51单片机;L298N;红外避障;寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving

基于某51单片机的智能小车控制系统

工业职业技术学院 毕业设计 课题名称基于51与单片机的智能小车控制系统 系(院)名称电气工程系 专业及班级 学生 学号 指导教师

完成日期年11 月19 日

摘要 随着我国科学技术的进步,智能化作为现代社会的新产物开始越来越普及,各种高科技也广泛应用于智能小车和机器人玩具制造领域,使智能机器人越来越多样化。智能小车是一个多种高薪技术的集成体,它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识,可以涉及到当今许多前沿领域的技术。 整个小车平台主要以51单片机为控制核心,通过无线遥控实现前进后退和转向行驶,通过红外线传感器,实现小车的自适应巡航、避障等功能。设计采用对比选择,模块独立,综合处理的研究方法。通过翻阅大量的相关文献资料,分析整理出有关信息,在此基础上列出不同的解决方案,结合实际情况对比方案优劣选出最优方案进行设计。从电机车体,最小系统到无线遥控,红外线对管的自动寻迹再到红外线自动避障和语音控制,完成各模块设计。通过调试检测各模块,得到正确的信号输出,实现其应有的功能。最后将各个调试成功的模块结合到小车的车体上,结合程序,通过单片机的控制,将各模块有效整合在一起,达到所预期的目标,完成最终设计与制作,能使小车在一定的环境中智能化运转。 关键字:智能小车,单片机,红外传感器。

目录 第一章绪论.............................................................................................................................- 1 - 1.1.1智能循迹小车概述........................................................................................................- 1 - 1.1.2课题研究的目的和意义 ...............................................................................................- 2 - 1.1.3智能循迹小车智能循迹分类.......................................................................................- 3 - 1.1.4智能循迹小车的应用....................................................................................................- 3 - 第二章方案设计 ..........................................................................................................................- 5 - 2.1 主控系统.........................................................................................................................- 5 - 2.2单片机最小系统 ...............................................................................................................- 6 - 2.2.1 STC89C52简介...................................................................................................- 6 - 2.2.2 时钟电路...............................................................................................................- 8 - 2.2.3复位及复位电路....................................................................................................- 8 - 2.3 电机驱动模块................................................................................................................ - 10 - 2.4 循迹及避障模块............................................................................................................ - 11 - 2.5 机械系统......................................................................................................................... - 11 - 2.6电源模块......................................................................................................................... - 11 - 第三章硬件设计 ..................................................................................................................... - 12 - 3.1总体设计......................................................................................................................... - 12 - 3.1.1主板设计框图..................................................................................................... - 12 - 主板设计框图如图3-1,所需原件清单如表3-1 .................................................. - 12 -

51单片机循迹小车开题报告

一、研究课题的目的和意义 1)研究目的: 随着汽车工业的迅速发展,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。设计的智能电动小车应该能够具有自动寻迹、小灯显示等功能。 此项设计以AT89S52单片机为控制核心,逐步实现小车的循线行走功能。2)研究意义: 1、加深课堂上的学习 由于单片机教学例子有限,因此,单片机智能车能综合学生课堂上的知识来实践,使学习者更好的了解单片机的发展。通过此次的单片机寻轨车制作,使学 生从理论到实践,初步体会单片机项目的设计、制作、调试和成功完成项目的过 程及困难,以此学会用理论联系实际。通过对实践中出现的不足与学习来补充教 学上的盲点。 2、从理论转为实际运用 智能汽车是一种高新技术密集的新型汽车,是在网络环境下利用信息技术、智能控制技术、自动控制、模式识别、传感器技术、汽车电子、电气、计算机 和机械等多个学科的最新科技成果,使汽车具有自动识别行驶道路、自动驾驶等 先进功能.随着控制技术、计算机技术和信息技术的发展,智能车在工业生产和日 常生活中已经扮演了非常重要的角色.近年来,智能车在野外、道路、现代物流 及柔性制造系统中都有广泛运用,已成为人工智能领域研究和发展的热点。 二、研究内容 1)系统设计: 智能寻迹小车采用后轮驱动,左右后轮各用一个直流减速电机驱动,通过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的在车体前部分别装有左中右三或者两个红外反射式传感

51单片机循迹小车程序

/*功能:寻迹小车 使用芯片:AT89S52或者STC89C52 或A T89S51 STC89C51 晶振:12MHZ 编译环境:Keil 作者:MH~?*/ #include <reg51、h>// 引用标准库得头文件 #include #define ucharunsignedchar #defineuintunsigned int //=================电机驱动===================== sbit dianji_r = P3^0;//右边电机控制口,低电平转? sbitdianji_l= P3^7;//左边电机控制口,低电平转 //=============循迹感应接口====================== sbit xjmk_r=P3^2;// 右边寻迹模块检测口INT0 sbit xjmk_l= P3^3;// 左边寻迹模块检测口INT1 void check_righet();//右边时候检测到黑线测试程序 voidcheck_left();//左边时候检测到黑线测试程序 void delay_50us(uint t); void delayms(uintMs); ucharr_count;//右边传感器检测到得次数计数单元 uchar l_count; uint time; //***********************主程序****************************** main() { time=50; dianji_r=0;//上电时右侧电机运行 dianji_l=0;//上电时左侧电机运行 EA=1; EX1=1; EX0=1; IT1=0; IT0=0; xjmk_r=1;//置IO为1,准备读取数据 xjmk_l=1; _nop_(); r_count=0; l_count=0; while(1) { _nop_(); //check_righet();//调用右边寻迹检测传感器 //check_left();//

基于51单片机的液晶显示器控制电路设计_本科论文

XXXXXXX 毕业设计 题目GPRS无限通讯数据系统的设计与应用姓名xxx 学号xxx 专业班级xxx 分院xxx

指导教师xxx xxxx年xxx月xxx日

目录 摘要............................................... 错误!未定义书签。ABSTRACT........................................................... I I 第一章概述 (1) §1.1系统背景 (1) §1.2 系统概述 (2) 第二章方案论证 (3) §2.1字模数据的存储 (3) §2.2 通信电路 (3) 第三章液晶显示模块简介 (4) §3.1 显示控制器 (5) §3.2 列驱动方式 (10) §3.3 行驱动方式 (11) 第四章硬件设计 (13) §4.1硬件电路设计要求 (13) §4.2 总体电路设计构架 (13) §4.3 单片机与液晶显示模块接口 (13) §4.4 单片机与计算机的通信接口 (14) §4.5 电源电路 (15) 第五章系统软件设计 (15) §5.1 内置T6963C控制器软件特性 (15) §5.2初始化子程序设计 (19) §5.3 串行通信子程序设计 (20) §5.4 显示控制子程序设计 (21) 第六章系统调试 (22) §6.1 分步调试 (22) §6.2 系统统一调试 (23) 结束语 (24) 附录 (25)

参考文献 (30) 致谢............................................. 错误!未定义书签。

51单片机循迹小车程序

/*功能:寻迹小车 使用芯片:AT89S52 或者STC89C52 或AT89S51 STC89C51 晶振:12MHZ 编译环境:Keil 作者:MH~ */ #include // 引用标准库的头文件 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //=================电机驱动===================== sbit dianji_r = P3^0; //右边电机控制口,低电平转? sbit dianji_l = P3^7; //左边电机控制口,低电平转 //=============循迹感应接口====================== sbit xjmk_r = P3^2;// 右边寻迹模块检测口INT0 sbit xjmk_l = P3^3;// 左边寻迹模块检测口INT1 void check_righet();//右边时候检测到黑线测试程序 void check_left();//左边时候检测到黑线测试程序 void delay_50us(uint t); void delayms(uint Ms); uchar r_count;//右边传感器检测到的次数计数单元 uchar l_count; uint time; //***********************主程序****************************** main() { time=50; dianji_r=0;//上电时右侧电机运行 dianji_l=0;//上电时左侧电机运行 EA=1; EX1=1; EX0=1; IT1=0; IT0=0;

电子时钟基于AT89c51单片机设计电路图及程序

电子时钟基于AT89c51单片机的设计 电子时钟原理图 开机显示仿真图: 当按下仿真键时电子时钟开机页面显示第一行显示JD12102Class--16,第二行显示动态TINE:12:00:04。 电子时钟调时间仿真图:当按下K1为1次时,光标直接跳到电子时钟的秒,可以按下K2进行调节。 当按下K1为2次时,光标直接跳到电子时钟的分,可以按下K2进行调节。 当按下K1为3次时,光标直接跳到电子时钟的时,可以按下K2进行调节。 当按下K1为4次时,光标直接跳完,电子时钟可以进行正常计时。 电子时钟闹钟调节仿真:当按下K3为1次时,直接跳到闹钟显示界面00:00:00,按下K2可以对闹钟的秒进行调节。 当按下K3为2次时,可以调到分,按下K2可以对闹钟的分进行调节。 当按下K3为3次时,可以调到时,按下K2可以对闹钟的时进行调节。 当按下K3为4次时,直接跳到计时界面,对闹钟进行到计时,时间到可以发出滴滴声。

#include<> #define uchar unsigned char //预定义一下 #define uint unsigned int uchar table[]="JD12102Class--21"; //显示内容 sbit lcden=P3^4; //寄存器EN片选引脚 sbit lcdrs=P3^5; //寄存器RS选择引脚 sbit beep=P3^6; //接蜂鸣器 extern void key1(); extern void key2(); extern void key3(); uchar num,hour=12,minite,second,ahour,aminite,asecond,a,F_k1,F_k2,F_k3; //定义变量 void delay(uint z) //延时 { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } void write_com(uchar com) { lcdrs=0; P0=com; //送出指令,写指令时序 delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; } void write_data(uchar date) { lcdrs=1; P0=date; //送出数据,写指令程序 delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0; }

51单片机循迹小车项目方案报告(完整)

宜宾职业技术学院 《单片机系统设计》 项目设计报告 项目设计题目:智能寻迹小车 系部:电子信息与控制工程系班级:电子XXXX 班组号:第四组 小组成员:XXX 指导教师:XXX 2017年10月10日

目录 一、引言 (3) 二、方案论证 (4) 三、小车车体设计 (7) 四、硬件系统设计 (8) 1、单片机最小系统 (8) 2、循迹电路 (9) 3、电机驱动电路 (9) 五、软件系统设计 (12) 六、系统的制作、仿真与调试 (14) 七、总结 (15)

一、引言 当今世界,传感器技术和自动控制技术正在飞速发展,机械、电气和电子信息已经不再明显分家,自动控制在工业领域中的地位已经越来越重要,“智能”这个词也已经成为了热门词汇。现在国外的自动控制和传感器技术已经达到了很高的水平,特别是日本,比如日本本田制作的机器人,其仿人双足行走已经做得十分逼真,而且具有一定的学习能力,还据说其智商已达到6岁儿童的水平。作为机械行业的代表产品—汽车,其与电子信息产业的融合速度也显著提高,呈现出两个明显的特点:一是电子装置占汽车整车(特别是轿车)的价值量比例逐步提高,汽车将由以机械产品为主向高级的机电一体化方向发展,汽车电子产业也很有可能成为依托整车制造业和用车提升配置而快速成为新的增长点;二是汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展,使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。无容置疑,机电一体化人才的培养不论是在国外还是国内,都开始重视起来,主要表现在大学生的各种大型的创新比赛,比如:亚洲广播电视联盟亚太地区机器人大赛(ABU ROBCON)、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛等众多重要竞赛都能很好的培养大学生对于机电一体化的兴趣与强化机电一体化的相关知识。但很现实的状况是,国内不论是在机械还是电气领域,与国外的差距还是很明显的,所以作为电子专业学生,必须加倍努力,为逐步赶上国外先进水平并超过之而努力。为了适应机电一体化的发展在汽车智能化方向的发展要求,提出简易智能小车的构想,目的在于:通过独立设计并制作一辆具有简单智能化的简易小车,获得项目整体设计的能力,并掌握多通道多样化传感器综合控制的方法。所以立“智能循迹小车”一题作为尝试。此项设计是在以小为基础,采用AT89C52单片机作为控制核心,实现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。

FPGA和外围51单片机的通信

1 单片机与FPGA的接口方式 单片机与FPGA的接口方式一般有两种,即总线方式与独立方式。MCS-51单片机具有很强的外部总线扩展能力,利用片外三总线结构很容易实现单片机与FPGA的总线接口,而且单片机以总线方式与FPGA进行数据与控制信息通信也有许多优点:速度快;节省PLD芯片的I/O口线;相对于非总线方式,单片机编程简捷,控制可靠;在FPGA中通过逻辑切换,单片机易于与SRAM或ROM接口。 单片机与FPGA以总线方式通信的逻辑设计,重要的是要详细了解单片机的总线读写时序,根据时序图来设计逻辑结构,其通信的时序必须遵循单片机内固定的总线方式读/写时序。FPGA的逻辑设计也相对比较复杂,在程序设计上必须与接口的单片机程序相结合,严格安排单片机能访问的I/O空间。单片机以总线方式与FPGA 进行数据通信与控制时,其通信工作时序是纯硬件行为,速度要比前一种方式快得多,另外若在FPGA内部设置足够的译码输出,单片机就可以仅通过19根I/O线在FPGA与单片机之间进行通信和控制信息交换,这样可以节省FPGA芯片的I/O线。其原理图如图1所示。 2 总线接口逻辑设计 2.1 接口设计思想 单片机与CPLD/FPC,A以总线方式通信的逻辑设计,重要的是要详细了解单片机的总线读写时序,根据时序图来设计逻辑结构。MCS-51系列单片机的时序图如图2所示。

ALE为地址锁存使能信号,可利用其下降沿将低8位地址锁存于FPGA中的地址锁存器(LATCH_ADDRES)中;当ALE将低8位地址通过P0锁存的同时,高8位地址已稳定建立于P2口,单片机利用读指令允许信号PSEN的低电平从外部ROM中将指令从P0口读入,由时序图可见,其指令读入的时机是在PSEN的上升沿之前。接下来,由P2口和P0口分别输出高8位和低8位数据地址,并由ALE的下降沿将P0口的低8位地址锁存于地址锁存器。若需从FPGA中读出数据,单片机则通过指令“MOVXA,@DPTR”使RD信号为低电平,由P0口将锁存器中的数据读入累加器A;但若欲将累加器A的数据写进FPGA,则需通过指令“MOVx DPTR,A”和写允许信号WR。这时,DPTR中的高8位和低8位数据作为高、低8位地址分别向P2和P0口输出,然后由WR的低电平并结合译码,将累加器A的数据写入图中相关的锁存器。 通过对MCS-51单片机总线读/写时序的分析,设计了图3所示的接口电路。在FPGA中,设计了两个模块:一个是总线接口模块,负责单片机与FPGA的总线接口逻辑;另一个是寄存器单元及外部接口模块,运用总线接口模块来操作此模块。 在总线应用时,MCS-51单片机的P0口是作为地址/数据总线分时复用的,因此应在总线接口模块中设计一个三态缓冲器,实现P0口的三态接口;又因MCS-51单片机在访问外部空间时,它的地址为16位,因此借助地址锁存使能信号ALE在FPGA中实现高8位与低8位地址的编码,组合成16位地址,然后再根据MCS-51单片机的读/写信号,实现对FPGA的读写操作。 在接口设计中,采用了VHDL语言实现其接口逻辑。用VHDL语言编写,往往比较方便和严谨,注意整个过程的逻辑思路,并且尽量避免语言的冗余,造成比较长的延时。-MCS-51单片机与FPGA的通信读写电路的部分程序

51单片机数码管时钟电路的设计-AT89C51

广东石油化工学院 《51单片机原理与实践》课程设计报告 学院计算机与电子信息学院 专业 班级 学号 姓名 指导教师 课程成绩 完成日期 2010年12月27日

数码管时钟电路的设计 一、设计目的: 通过这次课程设计掌握单片机系统的基本设计步骤及设计思路,掌握汇编语言的用法及各种指令的含义,比较熟练的运用指令进行单片机系统的设计的,熟悉用KEIL软件进行汇编语言的汇编,以及把代码写入实验板中,观测代码结合实际的运行结果后进行调整,体会到编程的分析问题、确定算法、画程序流程图、编写程序、程序功能模块化的优点的各各步骤。 二、设计要求: LED数码管时钟电路采用24h计时方式,时、分、秒用六位数码管显示。该电路采用AT89C2051单片机,使用3V电池供电,只使用一个按键开关即可进入调时、省电(不显示LED数码管)和正常显示三种状态。 三、设计实验内容: 1. 硬件的设计 其采用AT89C51单片机应用设计,LED显示采用动态扫描方式实现,P0口输出段码数据,P2口输出位码数据,P1.1、P1.2接按钮开关。为了提供LED数码管的驱动电流,采用6MHz晶振。 2. 系统总体分析 系统主要包含四大模块:显示模块、时间计时模块、模式切换模块和模式设置模块。

●显示模块:主要由主循环负责。内存中开辟了一段8字节的内存空间, 用作数据显示的字符缓冲区。主循环不断将缓冲区中的字符呈现至数码管。 ●时间计时模块:电子钟的核心模块,记录了时间的时、分、秒信息。 ●模式切换模块(MODE):切换电子钟的设置模式,包括时设置、分设置、 秒设置、闹铃开关设置、闹铃时设置和闹铃分设置。相关数据被设置时将闪烁显示。 ●模式设置模块(CONFIG):通过判断设置模式(MODE),执行相应的设置。 如时、分、秒的增1以及闹铃开关的变换。 另外,主循环还负责扫描键盘,检测相应键是否被按下,若MODE键被按下则在特定单元中登记该功能,并启动定时器1,然后返回继续执行显示功能。在定时器1中断时,被登记的功能正式执行。期间用时约10ms,用以消除机械抖动。 主循环流程图大致如下: 图(一)主循环流程图 定时器1中断服务程序流程图如下:

基于AT89C52单片机的智能小车c语言程序

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar pro_left=35,pro_right=35,i,j; //左右占空比标志 sbit left1=P2^1;//定义端口 sbit left2=P2^0; sbit right1=P2^3; sbit right2=P2^2; sbit pleft=P2^7; sbit pright=P2^6; sbit en1=P1^0; sbit en2=P1^1; //循迹口三个红外传感器 sbit left_red=P1^2; //白线位置 sbit right_red=P1^4; //白线位置 void delay(uint z) { uchar i; while(z--) {for(i=0;i<121;i++);} } void init() {

left_red=0; //白线位置 right_red=0; TMOD=0X01; TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1; en1=1; en2=1; } void time0(void)interrupt 1//定时中断{ i++; j++; if(i<=pro_right) {en1=1;} else en1=0; if(i==40) {en1=~en1;i=0;} if(j<=pro_left) {en2=1;} else en2=0; if(j==40) {en2=~en2;j=0;} TH0=(65536-100)/256; TL0=(65536-100)%256; } void straight() //走直线函数

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