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

如上图所示，整个液晶屏采用标准的16 脚接口，其中GND 为电源地，VCC 接5V正电源，VEE 为液晶显示屏对比度调整端，通过一个可调电阻接地，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。RS 为寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。RW 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS 和RW 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS 为低电平RW 为高电平时可以读忙信号，当RS 为高电平RW为低电平时可以写入数据。E 端为使能端，当E 端由低电平跳变成高电平时，液晶屏执行命令。DB0——DB7 为8 位双向数据线。

四、流程图及源代码

主函数流程图

源程序

#include

#include

#include "LCD1602display.h"

#define TX P2_1

#define RX P2_0

sbit DU = P2^6;

sbit WE = P2^7;

#define Forward_L_DATA 180//当前进不能走直线的时候，请调节这两个参数，理想的时候是100,100，最大256，最小0。0的时候最慢，256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:000.0cm";

unsigned char code table1[]=" Out of range";

unsigned char disbuff[4]={0,0,0,0};//用于分别存放距离的值0.1mm、mm、cm和m 的值

void Count(void);//距离计算函数

unsigned int time=0;//用于存放定时器时间值

unsigned long S=0;//用于存放距离的值

bit flag =0; //量程溢出标志位

bit turn_right_flag;

//============================================================ ============================================================= void Forward(unsigned char Speed_Right,unsigned char Speed_Left)// 前进{

L293D_IN1=0;

L293D_IN2=1;

L293D_IN3=1;

L293D_IN4=0;

}

void Stop(void) //刹车

{

L293D_IN1=0;

L293D_IN2=0;

L293D_IN3=0;

L293D_IN4=0;

}

void Turn_Right(unsigned char Speed_Right,unsigned char Speed_Left) //后退左转

{

L293D_IN1=1;

L293D_IN2=0;

L293D_IN3=1;

L293D_IN4=0;

Delay(100);

L293D_IN1=1;

L293D_IN2=0;

L293D_IN3=1;

L293D_IN4=0;

}

//============================================================ ============================================================= /********距离计算程序***************/

void Conut(void)

{

time=TH1*256+TL1;

TH1=0;

TL1=0;

//此时time的时间单位决定于晶振的速度，外接晶振为11.0592MHZ时，//time的值为0.54us*time，单位为微秒

//那么1us声波能走多远的距离呢？1s=1000ms=1000000us

// 340/1000000=0.00034米

//0.00034米/1000=0.34毫米也就是1us能走0.34毫米

//但是，我们现在计算的是从超声波发射到反射接收的双路程，

//所以我们将计算的结果除以2才是实际的路程

S=time*2;//先算出一共的时间是多少微秒。

S=S*0.17;//此时计算到的结果为毫米，并且是精确到毫米的后两位了，有两个小数点