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，利用红外线传感器进行寻线，控制电动小汽车的自动循迹，并再通过光电开关探测障碍，从而控制电机转向，实现进行壁障功能。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。本文着重叙述了该系统的硬件设计方法、软件设计方法及测试结果分析。小车运行方案，在现有玩具电动车的基础上，加装红外线光电开关模块和红外寻线模块，实现对电动车位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
目 录第1章绪 论................................................................................................................... 1
1.1 研究目的及意义............................................................................................... 1
1.2 国内外发展情况............................................................................................... 2
第2章整体设计框架..................................................................................................... 3
2.1 方案选择及论证............................................................................................... 3
2.1.1控制模块选择....................................................................................... 4
2.1.2路面探测黑线轨迹模块....................................................................... 4
2.1.3探测路面障碍模块............................................................................... 5
2.1.4电机模块............................................................................................... 6
2.1.5电机驱动模块....................................................................................... 6
2.1.6 车架选择............................................................................................... 7
2.1.7最终方案选择....................................................................................... 7
2.2 方案可行性分析............................................................................................... 8
第3章硬件设计............................................................................................................. 8
3.1 系统总体设计框图........................................................................................... 9
3.2 红外线光电开关模块....................................................................................... 9
3.2.1光电开关的工作原理......................................................................... 10
3.2.2光电开关的类型................................................................................. 10
3.2.3 光电开关电路的设计......................................................................... 13
3.3 电机驱动模块................................................................................................. 13
3.4 红外循线模块................................................................................................. 15
3.4.1 红外放射式光电传感器特性与工作原理......................................... 15
3.4.2 红外循线具体设计与实现................................................................. 16
3.5 最小系统模块................................................................................................. 17
3.5.1 晶振电路的设计................................................................................. 17
3.5.2 复位电路的设计................................................................................. 17
3.6 电源模块......................................................................................................... 18
第4章软件设计........................................................................................................... 19
4.1 主程序流程图................................................................................................. 19
4.2 避障子程序流程图......................................................................................... 20
4.3 循线子程序流程图......................................................................................... 21
第5章系统调试和测试............................................................................................... 21
5.1 安装步骤......................................................................................................... 21
5.2 电路调试......................................................................................................... 23
5.2.1 光电开关模块调试过程..................................................................... 23
5.2.2电机模块调试过程............................................................................. 23
5.2.3红外循线模块调试过程..................................................................... 24
5.2.4测试结果与分析................................................................................. 25
结 论............................................................................................................................. 26
致 谢............................................................................................................................. 27
参考文献......................................................................................................................... 28
附录 系统设计原理图................................................................................................... 29
附录 设计系统部分源代码........................................................................................... 30
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