基于单片机的玩具车变速控制系统设计
摘要：随着我国经济的高速发展，机电一体化技术也得到了迅速的发展，在现在社会我们在各行各业中多能看到与机电一体化技术有关的技术应用。
玩具车作为现代孩童最为喜爱的玩具之一，几乎是随处可见，而且类型层出不穷，价格也高低不齐。但基本性能大相径庭，受到许多儿童所喜爱。而市面上的玩具车速度大多数是匀速运行，无法变速运行。
本论文通过讨论玩具车变速控制系统的组成，阐述单片机在玩具车变速控制中的应用，采用C语言编程的程序控制方式，提出了单片机对玩具车变速控制系统总体设计方案，设计过程，组成，列出了具体的主要硬件图，单片机的程序。并有系统组成框图和程序流程图，设计一套完整的玩具车变速控制系统。使玩具车速度充满可变性、刺激性。
关键词：玩具车；单片机；变速；C语言
Design of Toy car Speed Control system based on single Chip Microcomputer
Summary: With the rapid development of China`s economy, the mechatronics technology has also been developed rapidly. In the present society, we can see the technology application related to the mechatronics technology in various industries.
As one of the most favorite toys of modern children, toy cars are almost everywhere. But the basic performance varies greatly and is loved by many children. And most toy cars on the market are running at constant speed, unable to change speed.
. This paper discusses the composition of toy vehicle speed change control system, expounds the application of single chip microcomputer in toy car speed change control, and puts forward the overall design scheme of toy car speed change control system with single chip microcomputer by using the program mode of c language programming. Design process, composition, listed the specific main hardware diagram, single-chip computer program. And has the system composition diagram and the program flow chart, designs a complete toy car variable speed control system. Make toy car speed full of variability, irritability.
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Keyword: Toy car; single chip microcomputer; variable speed; c language
目录
第一章 绪论·················································4
1.1单片机概述··············································4
1.1.1单片机的组成··········································4
1.1.2单片机的发展和应用····································4
1.2伺服电机················································5
1.2.1伺服电机的组成········································5
1.2.2伺服电机的类型········································5
第二章控制和选型··············································6
2.1玩具小车的控制要求·······································6
2.2单片机选型···············································6
第三章 控制系统分析设计·······································8
3.1玩具车运行情况分析和分析框图构建·························8
3.2单片机电器元件设计·······································9
3.2.1Proteus ISIS软件的使用·································9
3.2.2构建仿真模拟和电路图···································10
3.3单片机软件程序设计·······································12
3.3.1Keil软件的使用·········································12
3.3.2玩具车变速程序设计·····································15
第四章 调试和安装··············································19
4.1模拟调试·················································19
4.2安装调试·················································20
第五章 未来展望···············································21
5.1 改善创新···············································21
结束语··························································22
总结····························································23
致谢····························································24
参考文献························································25
附录························································26
第一章绪论
1.1单片机概述
1.1.1单片机的组成
单片机是由中央处理器（即CPU中的运算器和控制器）、只读存储器（ROM）、读写存储器（RAM）、输入/输出口（可分为并行口和串行口两种，统称I/O口）等等组成。但实际上单片机里还有时钟电路，使单片机在进行运算和控制时，都可以有条不紊的进行。另外还有中断系统，当单片机控制对象的参数到达某个需要加以干预的状态时，就可通过中断系统传给CPU，使CPU根据具体情况采取正确的反应。
1.1.2单片机的发展和应用
现在单片机种类繁多，有许多国家也开始大力发展单片机，所以近年来单片机发展趋势也是日益上升。如今单片机发展趋势普遍向低能耗化、大容量化、微型单片化等方向发展，这样可以在保留原有优异性能的前提下发展单片机，使其性能更加完善。现在单片机在集成度、功能、性能结构方面多有飞速发展。
同时也因为单片机的这些优点，使其被广泛应用于各个领域中。如智能仪器仪表、机电一体化产品、实时工业控制和家用电器。目前单片机主要用于工业测控领域。
现今最新的单片机以64位微处理器为主，主要集成有处理器、存储控制器、I/O接口、64位浮点运算器组成，适用于超高速处理。其浮点运算速度可达12亿次/秒。而纵观单片机的发展史主要可分为以下五个阶段：
第一阶段（1971年-1976年），这各阶段时单片机的萌芽阶段，主要应用于计算器，较为经典的代表是Fairchild公司的F8单片机；
第二阶段（1976年-1980年），这是单片机的初级阶段，发展出了各种低档的8位单片机，经典代表Intel公司的MCS-48系列单片机，主要应用于工业控制和智能仪表，这一阶段也为单片机的发展奠定了基础，是单片机发展史上的里程碑；
第三阶段（1980年-1983年），这是一个单片机高性能化的阶段，出现了许多高性能的8位单片机，经典代表是Intel公司的MCS-51系列单片机，这一阶段单片机的应用范围得到了拓宽，并挤入了个人计算机领域，所以该类单片机是目前应用最多的单片机；
第四阶段（1983年-1986年），16位微控制器出现，发展了MCS-96系列等16位单片机，相较于过去的单片机其网络通信能力提高，可用于高速的控制系统；
第五阶段（1986年至今）32位微控制器出现，较为经典的是英国Inmos公司的IMST414单片机和Intel公司的80960单片机，32位单片机的出现引起了轰动，所以这个阶段被称为单片机发展史上又一个里程碑式的阶段。
而对于单片机的应用意义在于其打破原有的控制系统设计思路和方法。并且通过单片机进行数字计算控制、模糊控制和自适应控制实现PID调节。这种控制技术被称为微控技术。同时随着单片机的发展，微控技术被和其紧密的联系在一起。
一、选题简介、意义
玩具车是目前普遍被儿童喜爱的玩具之一;单片机是典型的嵌入式微控制器，由运算器、控制器、存储器、输入输出设备等构成，相当于一个微型计算机。它具有自供应的特点，而且其体积小、输入输出口简单、节约成本。伺服电机是机械元件运转的发动机，具有其位置精度准确、机电时间常数小、线性度高等特点。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
1）课题研究主要内容：
玩具车单片机变速控制系统的设计
2）解决的关键问题：
根据本课题设计的任务要求完成对单片机、伺服电机选型；单片机电气原理图的绘制；单片机软件程序的设计。
3）预期目标：
通过研究与设计能够初步达到本课题的基本要求与目标。
4）研究步骤：
查阅资料，设计系统原理框图；控制电路设计，包括硬件电路图和软件部分设计；编写程序和程序仿真；绘制电路图，程序流程图，翻译外文资料；
撰写设计论文，审核毕业设计论文并进行修改完善。
参考文献
【1】单片机应用技术（C语言版）；西安电子科技大学出版社；主编：单正娅，芮长颖；
【2】变频器与伺服驱动技术应用；高等教育出版社；主编：向晓汉，钱晓忠；副主编：张豪；
【3】C语言程序设计（第三版）；清华大学出版社：主编：谭浩强；
【4】51单片机典型项目实战全能一本通（c语言版）：人民邮电出版社；主编：彭喜元，崔秀海；
【5】51单片机典型系统开发；电子工业出版社；主编：白延敏；
【6】单片机原理及应用；电子工业出版社；主编：张鑫；
