前方左侧指示灯熄灭判断延时期间是否有红外信号输入将可执行标志位置判断是否有按下将小车置于停止状态改变小车运行状态标志位,改变按键标志位跳转到标签判断是否有按下将小车置于前进状态改变小车运行状态标志位,改变按键标志位跳转到标签前方红外指示灯显示正前方红外探头状态左侧红外指示灯显示前方左侧红外探头状态右侧红外指示灯显示前主右侧红外探头状态判断正前方,前左侧,前右侧红外探头状态改变小车状态为后退调用延时子程序,将蜂鸣器取反改变小车为前进状态关闭蜂鸣器声音判断是否有话筒信号输入判断小车当前的运行标志位将小车置于停止状态改变小车运行标志位将小车置于前进状态改变小车运行标志位,将话筒信号指示灯取反跳转标签判断运行标志位,改变小车运行停止状态标志位将运行停止状态标志位置运行闪动时间重设定判断可执行标志位开启外部中断开启定时计数器可执行标志位置参考文献何立民单片机应用系统设计北京航空航天大学出版社方佩敏新编传感器原理应用与电路详解电子工业出版社周秉功继电器选型手册机械工业出版社，李仁电器控制机械工业出版社，常斗南主编可编程序控制器原理•应用•实验北京机械工业出版社，戴明宏主编电器控制与应用北京北京航空航天大学出版社,黄净主编电气控制与可编程控制器北京机械工业出版社,李向东主编电器控制与北京机械工业出版社,蔡美琴系列单片机系统设计及其应用高等教育出版社，刘灿军实用传感器国防工业出版社，张万忠可编程控制器入门与应用实例北京,中国电力出版社,常斗南主编可编程序控制器原理应用实验北京,机械工业出版社,王质朴，吕运朋单片机原理接口及应用北京理工大学出版社，李广弟,单片机基础,北京北京航空航天大学出版社何希才,新型实用电子电路例,电子工业出版社,年,赵负图,传感器集成电路手册,第版,化学工业出版社陈伯时,电力拖动自动控制系统,第二版,北京机械工业出版社,年月,陈清泉，现代电动车电机驱动及电力电子机械工业出版社，,致谢四年的大学生活已接近尾声，历时三个多月的毕业设计也即将结束。在此我衷心对各位机电工程学院其他教过我的老师同学对我的指导和帮助表示感谢。在本次毕业设计过程中通过参考查阅大量有关单片机方面的参考资料，请教各位老师有关单片机控制系统设计制造方面的有关问题，特别是单片机控制系统设计在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短短的时间里，对单片机这个领域的认识有了个很大的提高。同时也使我对单片机自动控制系统设计设计的过程有了深刻的理解。虽然在这次设计中对于知识的运用和衔接还不够熟练。但是我将在以后的工作和学习中继续努力不断完善。这几个月的设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程，为今后的发展打下了良好的基础。由于自身水平有限，设计中定存在很多不足之处，敬请各位老师批评指正。再次感谢学院领导缑亚楠老师的指导以及同学对我的帮助综合以上两种驱动方案分析，选择方案二。信号检测模块光敏探测器光敏电阻探测器在光照下改变自身的电阻率，光照愈强，其自身的电阻愈小，这种方案原理简单，使用方便，价格低廉，但受光照强度影响很大，可靠性不高。光电传感器作为光电检测系统中实现光电转换关键元件的光电传感器，是把光信号转变成为电信号的器件。光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量，如光强光照度等也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，如位移振动速度等。光电式传感器具有非接触响应快性能可靠等特点，因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。光电传感器的优点检测距离长对检测物体的限制少响应时间短分辨率高可实现非接触的检测可实现颜色判别便于调整等。综上分析，选择光电传感器方案。红外光线照射到路面并反射，由于黑带和白纸的系数不样，可根据接收到的红外线的强弱判断是否到达或者偏离黑带。通过采用反射式光电检测电路对跑道上的黑线进行检测，并用两个遮光套管套住发光管和接收管以定的角度贴近跑道，这样可以消除外界光线的干扰，信号检测如图。图信号检测行程计算本设计采用红外检测，因为它具有定位精度高可靠性强等优点，故采用红外光电码盘测速方案。具体电路图如图所示。安装在电动机轴上的光栅会随着电动机的转动而转动，红外发光二极管和红外三极管分装在光栅两侧，当红外发光二极管点亮时，三极管就会接收到二极管的红外信号。这样当电机转动起来时，光栅随着电机转动，三极管就会不断接收到红外信号。然后将这些信号传送至单片机，经过计数器的计数就可计算出行车距离。通过车轮转圈，记录个脉冲，储存在计数器中，进行二进制乘法及码转换以获得准确里程。则里程脉冲数车轮周长。图行程检测系统原理最初启动时，由按键启动小车，复位。将小车放置在黑线跑道上，由外围电路的超声波传感器和红外光电传感器进行检测，检测小车是否在黑道轨道上行驶，是否偏离轨道，然后将检测到的数据送至单片机计数显示，单片机经过数据处理后，经过脉宽调速技术，控制小车的实时运动，由数码管显示小车的行驶路程和时间，这样就提高了小车的总体性能。如下图。电动小车模块控制器模块车头传感器模块图系统原理图第章硬件设计系统硬件以为核心，包括个模块电路电动驱动模块信号检测模块单片机控制处理模块和显示模块。电动驱动模块电动驱动采用的是高低电平进行信号控制。当输入时是截止状态，当输入时，电机正转，当输入时，电机反转，但不能高电平同时输入其中代表高电平，代表低电平。利用改变脉冲宽度控制电机的转速，使具有不同的转速，分高速和低速两种状态。信号检测模块信号检测模块主要是由红外发光二极管超声波传感器红外三极管和光敏二极管构成。当小车在黑线上行驶时输出高电平，在白纸上时输出低电平。单片机控制处理模块用光电传感器检测不同的信号，并经过单片机对信号进行处理，配合脉宽调速程序，使其控制电机的正反转，实现加速减速和转向。通过单片机内部定数器计数器进行定时计数，再用单片机串行输入输出口进行显示控制。这种控制系统电路成熟工作稳定容易实现控制。显示模块此设计的显示模块主要是往返时间和行驶里程的显示。里程显示和往返时间的显示利用的是位数码管的共用，采用数码管动态扫描的方式。行驶里程显示用霍尔集成块作检测头，当磁钢经过时输出个低电平。最小应用系统设计般最小系统都具有载入程序，在线调试，复位，数据传输和数字模拟信号之间的相互转换等功能。最小系统硬件般包括下载口，扩展端口，串口和相关功能的芯片组成。是片内有的单片机，因此，这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。在用单片机构成最小应用系统时，将时钟电路和复位电路接在单片机接上构成最小应用系统。以实现单片机片上硬件功能，包括，对左电动机组右电动机组左下方传感器正前方传感器右下方传感器的控制和与计算机串口进行通信等功能，并且方便今后对该单片机系统的直接使用和扩展。时钟电路时钟电路可以简单定义如下就是产生象时钟样准确的振荡电路。任何工作都按时间顺序。用于产生这个时间的电路就是时钟电路。时钟电路般由晶体震荡器晶震控制芯片和电容组成。片内设有个由反相放大器所构成的振荡电路，和分别为振荡电路的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式时钟电路是在和引脚上外接定时元件，内部振荡电路就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体可以在之间选择，电容值在之间选择，电容的大小可以起到频率微调作用。如图。外部时钟电路是接地，接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求，只要保证脉冲宽度，般采用频率低于的方波信号。在设计印刷电路板时，晶体和电容应尽可能靠近单片机芯片安装，以减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定和可靠地工作。为了提高温度稳定性，应采用电容。图内部时钟电路图复位电路的复位是由外部的复位电路来实现的。单片机有个用于构成内部振荡器的反相放大器，和分别是放大器的输入输出端。石英晶体和陶瓷谐振器都可以用来起构成自激振荡器。从外部时钟源驱动器件的话，可以不接，而从接入。由于外部时钟信号经过二分频触发后作为外部时钟电路输入的，所以对外部时钟信号的占空比没有其它要求，最长低电平持续时间和最少高电平持续时间等还是要符合要求的。复位电路通常采用上电自动复位和手动复位两种方式。在输入端出现高电平时实现复位和初始化。在振荡器运行的情况下，要实现复位操作，必须使引脚至少保持两个机器周期个振荡周期的高电平。在第二个机器周期内执行内部复位操作，以后每个机器周期重复次，直至端电平变低。复位期间不产生及信号。内部复位操作使堆栈指示器为，各端口都为，特殊功能寄存器都复位为，但不影响的状态器端口定义定义红外接收端口完成红外接收端口的定义定义延时子程序定义延时时间变量开始进行延时循环子程序返回定义小车控制子程序将电机正向电平置低将电机反向电平置低将电机正向电平置低将电机反向电平置低关闭前方左侧指示灯关闭前方右侧指示灯将此状态延时段时间判断小车控制指令类型前进判断是否是前进将电机正向端口置高将电机正向端口置高数码管显示前进状态退出判断后退判断是否是后退将电机反向端口置高将电机反向端口置高数码管显示后退状态将前方右侧指示灯置低亮将前方左侧指示灯置低亮退出判断左转判断是否是左转将电机反向端口置高将电机正向端口置高数码管显示左转状态将前方左侧指示灯置低亮退出判断右转判断是否是右转将电机正向端口置高将电机反向端口置高数码管显示右转状态将前方右侧指示灯置低亮退出判断默认情况下的判断直接退出判断定义红外定时器子程序向定时器定时间寄存器填入高八位值向定时器定时间寄存器填入低八位值自增变量加定义红外接收中断子程序将定时计数器关闭,将红外接收指示灯状态取反判断接收到的数据是判断到就将当前位写将当前位向左移动位判断接收到的数据是将当前位写将当前位向左移动位将红外接收位计数器加判断是否接收到位数据是位数据时,则将数据暂存到高位变量中判断是否接收到位数据关闭红外定时器关闭红外外部中断打开定时计数器定时时间间隔变量清零判断用户码是否正确取出接收到的低八位数据判断低八位数据的值下列那位电源说明按下了电源键将小车停止将运行标志位置返回说明按下数字键数码管显示数字将小车置于前进状态返回说明按下了数字键数码管显示数字将小车置于后退状态返回说明按下了数字键数码管显示数字将小车置于左转状态返回说明按下了数字键数码管显示数字将小车置于右转状态返回说明按下了数字键数码管显示数字返回说明按下了数字键数码管显示数字返回说明按下了数字键数码管显示数字返回说明按下了数字键数码管显示数字返回说明按下了数字键数码管显示数字返回说明按下键数码管显示数字返回将接收到的数据清零将接收计数器清