基于AT89C52的智能循迹避障遥控小车系统的设计

基于AT89C52的智能循迹避障遥控小车系统的设计

摘要:技术和各产业的发展极大地推动了智能小车的发展。如今，智能小车可以解决目前人们在生产、生活和研究方面无法解决的一些问题。在上一个世纪，人们发明一种新型小车叫做遥控智能小车。它在各领域作战中有着广泛的应用。

本课题主要是基于 AT89C52单片机的智能遥控小车。红外遥控、前后启动、停止，可独立寻找黑线，并根据黑线的方向实现快速稳定的线跟踪驱动；能测距避障，行驶中能检测前后障碍物的距离，避免与障碍物接触；驾驶时可记录并有LED警告和声音信号。小车系统采用AT89S52单片机作为系统控制处理器。使用红外传感器技术来控制小车的方向。此外，所有控制软件的设计和编程，以及程序调试和最终的软硬件集成已经完成，实现了此物件的预期功能。

关键词：AT89C52；单片机；智能小车；自动寻迹；红外遥控；避障报警；LED；蜂鸣器

 Design of intelligent remote control trolley system based on AT89C52

Abstract：With the development of computer technology and various industries and departments, the maturity of various technologies has greatly promoted the development of smart cars. So far, the development of smart cars has been able to solve some production, life and scientific research problems that people can't solve at present. Intelligent remote-controlled station wagon is a new type of vehicle proposed.explosion-proof, nuclear control and environmental pollution, and has the characteristics of small size, low cost and high viability. It is a wireless remote-controlled vehicle developed by Jump and Extreme.

The key point of this project is to design and realize a smart car with AT89C52 single chip as the core. The main functions are completed by the vehicle: it can achieve infrared remote control, start and stop, forward and backward; It can independently identify black lines and follow them to achieve fast and stable tracking; Be able to measure and avoid obstacles, identify the distance between front and rear obstacles, and avoid contact with obstacles during driving; It can be recorded during driving and has LED indicators and summer warnings. The Trolley system uses an AT89S52 microcomputer as the system control processor. Infrared sensors are used to determine the information content of the route.control the direction and speed of vehicles. In addition, you can design and program the entire control software, troubleshoot, and complete the integration of software and hardware to realize the expected function of the vehicle.

Keywords: AT89C52; MCU; Smart car; Traces; Infrared remote control; obstacle avoidance; LED； buzzer

目录

第一章 绪论 1

1.1本论文研究的目的和意义 1

1.2智能小车的国内外研究现状 1

1.3本课题的主要研究内容 2

第二章 智能遥控小车总体方案设计 3

2.1 智能小车系统功能设计 3

2.2 智能小车的设计方案 3

第三章 智能遥控小车系统的硬件设计 5

3.1 主控模块 5

3.1.1 AT89C52简介 5

3.1.2 单片机的最小系统设计 5

3.2 电源模块 6

3.3 红外遥控与接收模块 7

3.3.1 红外接收器 7

3.3.2 红外发射器 8

3.4 直流电机和电机驱动模块 9

3.4.1 遥控小车的直流电机 9

3.4.2 智能遥控小车的电机驱动电路 9

3.5 寻迹模块 11

3.6 避障报警模块 13

3.7显示模块 15

3.8 智能小车系统总图 16

第四章 智能遥控小车控制系统软件设计 17

4.1 主程序的架构 18

4.2 红外遥控解码子程序 18

4.3 电机驱动子程序 20

4.4 寻迹功能子程序 21

4.5 避障和报警功能子程序 22

4.6 显示功能子程序 23

第五章 智能控制小车软硬件联调 24

5.1 硬件电路的焊接 24

5.2 遥控器功能调试 24

5.3 寻迹防撞和报警功能测试 25

5.4 实物演示 25

结论 27

致谢 28

参考文献 29

附录一：智能小车系统总图 31

附录二：系统程序 32

第一章 绪论

1.1本论文研究的目的和意义

智能小车带给我们很多便利。当我们遭遇困难，只需向智能小车发出命令，随后就能按照自己的想法来处理。若遇到难以解决的问题，只需把这些问题发送给智能小车来解决。当遇到难题时，可用语音识别寻求智能小车的帮助，此外，智能机器人可辅助家务，例如清洁居室。

因此，我结合大学期间所学的知识，来设计出一款智能小车。

1.2智能小车的国内外研究现状

德国、美国、日本等国家在人工智能小车的研究内容上相对领先。日本是国外人工智能小车研究最具代表性的国家。一方面，日本正在从事人工智能和机器学习的研究内容，随着时间的推移科技发展水平的不断提高和化学工业水平的不断发展，日本在人工智能和机器学习方面进行了大量的研究。现在化学工业普遍选用的智能小车，是日本研发出来的。从德国的角度来看，德国的科学家和工程师在人工智能小车方面也进行了大量的研究。德国在人工智能小车各方面的研究内容方面起步较晚，但发展迅速，目前已有不少成功的相关案例。在人工智能小车的研发上，德国也是非常注重研究内容和思维创新的国家。他们非常注重人工智能小车研究内容的创新，在各个方面都有很多思维创新。在人工智能小车方面，德国对视觉传感器和多检测传感器融合技术的比较进行了大量研究。德国在研究智能手机智能小车的内容时，采取使用了多种具体的方法对内容进行研究，如果达不到，也不是很成功。目前，德国对智能手机智能小车的研究内容，如今也已经取得了很多成功案例。

中国自古以来就是最重要的农业经济国家。在农业经济方面，中国现在也能够成功开发出一款智能小车，帮助服务人员完成采摘新鲜蔬菜和水果等任务。农经智能家居产品中最重要、最不可或缺的就是我们国家研发生产的农用智能小车。这种智能小车未来的发展潜力不是很大，特别有意义的研究内容被迫突破。例如，一辆番茄采集智能小车包含多个检测传感器，用于采集分析和软件检测所选对象的成熟度，最后参照番茄的具体位置避免采集。保鲜果蔬采摘智能小车具备在非结构化数据环境下自主移动、快速搜索、果蔬成熟度识别、空间定位、采摘自动停机等主要特点。世界上许多国家都进行了大量的研究和开发，并取得了很多成果。

智能小车在人类无法完成的任务中具有巨大作用，可提升人们生活水平，亦为人类安全提供保障。目前，小车广泛应用于各领域，尤其在军事领域有显著应用。科技水平的提高，推动了智能小车在军事领域的发展。目前，军用小车和工业小车是智能小车发展迅速的领域。军用小车广泛应用于战场上，旨在提升人员和装备的保护水平；而工业小车则被广泛应用于生产领域，以提高生产效率和质量。随着智能小车的发展，其应用领域越来越广泛，如今已广泛应用于军事、航空航天、医疗保健等多个领域。在军事领域，智能小车主要用于保护战争中的人员和装备，提高战争效率。智能小车在航空航天领域得到广泛应用，以更好地为航天事业服务。工业领域中，智能小车涵盖机械制造、仪器仪表制造等多个领域。

1.3本课题的主要研究内容

在本课题中，我就在第一部分详细描述小车硬件部分元件的选择和设计，在第二部分我将写出小车软件部分的流程，并且最后验证是否能确保小车的正常运行。另一方面是软件方面是否可以是小车的运行能否符合要求，是否有漏洞的地方。对多个地方进行查漏补缺，把不足的地方进行及时弥补。

第二章 智能遥控小车总体方案设计

2.1 智能小车系统功能设计

当面临一个危险环境，需要对环境内的情况进行探测时，我们就可以用到由电机驱动的智能遥控小车，我们可以在人员安全的情况下派小车进去危险环境去获取我们需要的一些信息。同时，我们也要设置小车进行避障，为了使小车能够不被破坏，尽可能多的获取信息。

因此设计一个基于AT89C52单片机的智能遥控小车，小车的系统功能大致包括一下几点：

(1)控制核心为AT89C52

(2)红外遥控

(3)电机驱动运行

(4)具有寻迹功能

(5)在遇到障碍时会停止运行并报警

(6)具有LCD液晶显示功能

2.2 智能小车的设计方案

分析小车的功能，可以看出总体上分手动遥控功能和自动循迹功能。

（1）手动遥控控制

在手动控制状态下，我们按下遥控器上按键，发出红外线，红外接收器会接收到遥控器发出的红外线信号，并传递给单片机识别然后进行处理，因此小车会做出相应的动作。

（2）自动循迹控制

在自动寻迹状态下，我们按下自动寻迹按钮，单片机会按上文步骤接收到红外信号，并开启红外寻迹模块和超声波避障报警模块，使小车按照黑线进行运动，并在遇到障碍时停止并且开始报警。

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