目录第一章前言2第二章方案设计与论证3一、电动机驱动调速模块4二、路面黑线探测模块4三、车轮检速及路程计算模块5四、电源选择5五、小结6第三章单片机的系统介绍6一、STC89C52单片机6第三章系统硬件设计8一、电动机PWM驱动模块的电路设计与实现8二、路面黑线检测模块的电路设计与实现9三、车速及路程检测模块的电路设计与实现10第四章系统软件介绍11一、路面检测程序11二、89C52单片机的主控程序12总结13参考文献14附录程序清单151摘要80C51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用80C51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。采用的技术主要有：（1）通过编程来控制小车的速度；（2）传感器的有效应用；（3）新型显示芯片的采用.关键词80C51单片机、光电检测器、PWM调速、电动小车2一、方案设计与论证1、方案的选择与论证根据题目的要求可以分为以下几个模块，如图：32、方案设计1、电动机驱动调速模块根据题目要求，通过控制电机两端电源的极性就可实现电机的正、反转，采用不同占空比的信号来控制直流电机，即可实现电机调速的目的，三种设计方案的比较如下：方案一：采用继电器对电动机的开关进行控制，通过控制继电器开与关的时间比例达到对电动机速度的调节。这个方案的优点是电路简单，缺点是继电器响应时间慢、易损坏、寿命短、可靠性低。方案二：采用数控电位器X9313集合NE555多谐振荡器输出PWM信号。通过单片机控制数控电位器来调整NE555多谐振荡器的输出方波的占空比，达到对电机速度的控制。这个方案的优点是控制比较方便、节约软件资源，但数控电位器不易购买且硬件参数的计算较繁琐。方案三：采用单片机直接产生PWM信号结合由772组成的经典H型桥式PWM电机驱动电路。此电路中驱动管772工作在占空比可调的开关状态，通过单片机可精确调整电动机的转速。由于此电路中管子工作在饱和截止的状态下，所以效率非常高；H型电路保证了可以简单实现转速和方向的控制；电子开关的响应时间很短，稳定性极强。由于方案三调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，因此本设计采用4方案三。二、路面黑线探测模块探测路面黑线的大致原理是:光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸的反射系数不同，可根据接收到的反射光强弱判断是否到达黑线。方案一:可见光发光二极管与光敏二极管组成的发射-接收电路。这种方案的缺点在于其他环境光源会对光敏二极管的工作产生很大干扰，一旦外界光亮条件改变，很可能造成误判和漏判;虽然采取超高亮发光管可以降低一定的干扰，但这又将增加额外的功率损耗。方案二:脉冲调制的反射式红外发射-接收器。考虑到环境光干扰主要是直流分量，如果采用带有交流分量的调制信号，则可大幅度减少外界干扰;另外，红外发射管的最大工作电流取决于平均电流，如果使用占空比小的调制信号，在平均电流不变的情况下，瞬时电流可以很大(50-100mA)，这样也大大提高了信噪比。此套红外光电传感器固定在底盘前沿，贴近地面。正常行驶时，发射管发射红外光照射地面，光线经白纸反射后被接收管接收，输出高电平信号；电动车经过黑线时，发射端发射的光线被黑线吸收，接收端接收不到反射光线，传感器输出低电平信号后送89C52单片机处理，判断执行哪一种预先编制的程序来控制玩具车的行驶状态。前进时，驱动轮直流电机正转,进入减速区时,由单片机控制进行PWM变频调速,通过软件改变脉冲调宽波形的占空比,实现调速。最后经反接制动实现停车。基于上述综合考虑，拟采用方案二。三、车轮检速及路程计算模块方案一:采用霍尔集成片。该器件内部由三片霍尔金属板组成，当磁铁正对金属板时，由于霍尔效应，金属板发生横向导通，因此可以在车轮上安装磁片，而...
