本系統以設計題目的要求為目的，采用80C51單片機為控制核心，利用紅外線傳感器進行尋線，控制電動小汽車的自動循跡，并再通過光電開關探測障礙，從而控制電機轉向，實現進行壁障功能。整個系統的電路結構簡單，可靠性能高，實驗測試結果滿足要求。本文著重敘述了該系統的硬件設計方法、軟件設計方法及測試結果分析。小車運行方案，在現有玩具電動車的基礎上，加裝紅外線光電開關模塊和紅外尋線模塊，實現對電動車位置、運行狀況的實時測量，并將測量數據傳送至單片機進行處理，然后由單片機根據所檢測的各種數據實現對電動車的智能控制。
目 錄第1章緒 論................................................................................................................... 1
1.1 研究目的及意義............................................................................................... 1
1.2 國內外發展情況............................................................................................... 2
第2章整體設計框架..................................................................................................... 3
2.1 方案選擇及論證............................................................................................... 3
2.1.1控制模塊選擇....................................................................................... 4
2.1.2路面探測黑線軌跡模塊....................................................................... 4
2.1.3探測路面障礙模塊............................................................................... 5
2.1.4電機模塊............................................................................................... 6
2.1.5電機驅動模塊....................................................................................... 6
2.1.6 車架選擇............................................................................................... 7
2.1.7最終方案選擇....................................................................................... 7
2.2 方案可行性分析............................................................................................... 8
第3章硬件設計............................................................................................................. 8
3.1 系統總體設計框圖........................................................................................... 9
3.2 紅外線光電開關模塊....................................................................................... 9
3.2.1光電開關的工作原理......................................................................... 10
3.2.2光電開關的類型................................................................................. 10
3.2.3 光電開關電路的設計......................................................................... 13
3.3 電機驅動模塊................................................................................................. 13
3.4 紅外循線模塊................................................................................................. 15
3.4.1 紅外放射式光電傳感器特性與工作原理......................................... 15
3.4.2 紅外循線具體設計與實現................................................................. 16
3.5 最小系統模塊................................................................................................. 17
3.5.1 晶振電路的設計................................................................................. 17
3.5.2 復位電路的設計................................................................................. 17
3.6 電源模塊......................................................................................................... 18
第4章軟件設計........................................................................................................... 19
4.1 主程序流程圖................................................................................................. 19
4.2 避障子程序流程圖......................................................................................... 20
4.3 循線子程序流程圖......................................................................................... 21
第5章系統調試和測試............................................................................................... 21
5.1 安裝步驟......................................................................................................... 21
5.2 電路調試......................................................................................................... 23
5.2.1 光電開關模塊調試過程..................................................................... 23
5.2.2電機模塊調試過程............................................................................. 23
5.2.3紅外循線模塊調試過程..................................................................... 24
5.2.4測試結果與分析................................................................................. 25
結 論............................................................................................................................. 26
致 謝............................................................................................................................. 27
參考文獻......................................................................................................................... 28
附錄 系統設計原理圖................................................................................................... 29
附錄 設計系統部分源代碼........................................................................................... 30
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