毕业设计---智能玩具车系统设计

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1、毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文） 1 智能玩具车系统设计 摘要：本文主要以单片机为控制核心，完成无线遥控，红外线对管的自动寻迹，红外线自动 避障和语音控制等模块设计。通过调试检测各模块，得到正确的信号输出，通过单片机的控 制，将各模块有效整合在一起，达到智能控制目标。 关键词：51 单片机 红外线传感器 语音控制 玩具小车。 1 引言 随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子 大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目， 全国各高校也都很重 视该题目的研究。可见其研究意义很大。本文设计的智能玩具小车应该能够实时 显示时间、速度、测距、避障功能、准确

2、定位停车。 根据题目的要求，本设计的设计思路如下：在现有玩具车的基础上，加装光 电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、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。 2 总体方案设计 2.1 方案一：采用 AT89C51 单片机作为整机的控制单元 以 AT89C51 单片机为核心的控制电路，采用模块化的设计方案，运用光电传 感器、金属探测传感器、超声波传感器组成不同的检测电路，实现小车在行驶中 自动寻迹、 障碍物报警、 测量里程等问题。 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

3、数据实现对电动小车的智能化控制。 在本系统中， 先将信号传送到单片机系统进行处理， 使小车沿轨道自主行走； 电感式接近开关电路代替传感器探测障碍物，并发出声光信息进行提示；通过霍 尔元件测量小车行驶里程；采用 H 型脉冲宽度调制（PWM）全桥式驱动电路控制 电机的转向，实现电动小车的正反向行驶、快慢速行驶及转弯；采用 LCD1602 实时显示小车行驶的时间。此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电 路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，具有高度的智能化、人性化， 一定程度体现了智能，能满足系统的要求。 此方案如图 1 所示： 图 1 方案一原理图 毕业设计说明书（论文）毕业设计说明

4、书（论文） 2 2.2 方案二：采用类数字电路来组成电动小车的控制系统 采用数字电路对外围探测轨迹信号，检测信号，避障报警信号，寻找源信号 分部进行处理。但对输入输出都是模拟量的小装置，如果采用数字化方案，则要 先用 A/D 转换器将模拟量转换为数字量，经过数字电路处理后，再经 D/A 转换器 将数字量转换为模拟量。这样必然带来高成本、电路复杂等缺点。因此，本方案 灵活性不高，效率低，不利于电动小车智能化的扩展。同时，对各路信号处理也 比较困难。 比较以上两种方案的优缺点，方案一简洁、灵活、可扩展性好，能达到设计 要求，因此本设计采用方案一来实现。 3 分电路设计与论证 硬件设计是整个系统设计的基础，只有在系统硬件设计可行，稳定，可靠的 前提下，其他设计方案才得以继续。系统硬件设计包括单片机（主控） ，旋转编 码器（速度检测） ，SD 卡（大量数据存储） ，无线抄表（数据是我无线收发） ，直 流电机，电源等组成。 本系统采用 AT89C51 单片机作为中央处理器。 其主要任务是在小车行走过程 中不断读取传感器采集到的数据，将得到的数据进行处理后，来控制小车行走， 同时将相关数据送显示单