1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告 题题 目目 单片机倒计时电路设计 学学 院院 专专 业业 光信息科学与技术 姓姓 名名 班班 级级 学学 号号 指导教师指导教师 蔡本晓 1 一一本课题的研究意义本课题的研究意义 单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力 的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 接口和中断系统、定时 器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机作为
2、微型 计算机的一种，它具有如下的特点：（1）具有优异的性能价格比（2）集成度高，体积 小，可靠性高（3）控制功能强，开发应用方便（4）低电压，低功耗。 单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，有助于提高劳动效率，减 轻劳动强度，提高产品质量，改善劳动环境，减少能源和材料消耗，保证安全等。但是， 单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围以及所带来的经济效益上，更重要的意义还 在于：单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须 有模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能使用单片机通过软件（编程）方法 实现了。这种以软件取代硬件并提高系统性能的控制系统“软化”技
3、术，称之为微控制 技术。微控制技术是一种全新的概念，是对传统控制技术的一次革命。随着单片机应用 的推广普及，微控制技术必将不断发展、日益完善和更加充实。 电机控制是指，对电机的启动、加速、运转、减速及停止进行的控制。根据不同电 机的类型及电机的使用场合有不同的要求及目的。对于电动机，通过电机控制，达到电 机快速启动、快速响应、高效率、高转矩输出及高过载能力的目的。步进电机是将电脉 冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转 速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱 动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个
4、固定的角度，称为 “步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制 角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速 度和加速度，从而达到调速的目的。 在对发动机动力性能做定量分析时，需要测量和控制发动机转速，在判断旋转动力 的异常情况时，也通常采用测量和控制转速的方法。电机转速的测量和控制方案可分成 两类，用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发电机的工作原理是将转速转变为 电压信号，它运行可靠，但体积大、精度低，且由于测量值是模拟量，必须经过 A/D 转 换后读入计算机 。随着超大规模集成电路技术提高，尤其是单片机应用技术以其功能
5、强大，价格低廉的显著特点，使全数字化测量转速系统得以广泛应用。由于单片机具有 体积小、性能强、成本低的特点，越来越受到企业用户的青睐 二二研究的基本内容，研究的基本内容，主要重难点主要重难点： 1、基本内容 本课题主要开发一个能自动循迹的智能小车控制系统。设计主要以简易 2 智能机器人为开发平台，选择适当的单片机为控制平台，选择常见的电机模型车为机械 平台，通过细化设计要求，结合传感器技术和电机控制技术相关知识实现小车的各种功 能。设计完成以由红外线对管的自动寻迹、红外线超车组成的硬件模块结合软件设计组 成多功能智能小车， 共同实现小车的前进倒退、 转向行驶， 自动根据地面黑线寻迹导航， 实现
6、智能控制，达到设计目标。 2、重点和难点 （1） 、能前进并且能左右调整方向 （2） 、基于单片机 STC89C52 控制，能基本实现小车匀速行驶 （3） 、小车能以黑线为轨迹前进行驶，自动调整方向沿着 三三 研究步骤、方法及措施：研究步骤、方法及措施： 1 系统设计： 智能寻迹小车采用后轮驱动，左右后轮各用一个直流减速电机驱动，通 过调制后面两个轮子的转速从而达到控制转向的目的 在车体前部分别装有左中右三或 者两个红外反射式传感器，当小车左边的传感器检测到黑线时，说明小车车头向右边偏 移，这时主控芯片控制左轮电机减速，车体向左边修正 同理当小车的右边传感器检测 到黑线时，主控芯片控制右轮电机减速，车体向右边修正 当黑线在车体的中间，中间 的传感器一直检测到黑线，这样小车就会沿着黑线一直行走。 2 硬件设计： （1） 主控芯片的选择 本次设计的主控芯片未定。拟采取 STC89C52、PIC16877 或 spec061，三种芯片中的 一种。 此三种芯片都是低功耗高性 CMOS 8 位微控制器，
