基于STC89C52單片機的智能小車的設計

1.3 遙控系統

紅外遙控系統主要由遙控發射器、紅外接收器兩部分組成。紅外遙控器產生遙控編碼脈沖，驅動紅外發射管輸出紅外遙控信號，遙控接收器接收發射器發出的紅外信號，并完成對信號的放大、檢波、整形、解調出遙控編碼脈沖，輸入到單片機，完成對遙控指令解碼，并執行相應的遙控功能。如圖3，接收器選用VS1838B，out是解調信號輸出端，直接與單片機相連。利用紅外遙控可代替手動開關控制小車的啟動、停止、左轉、右轉、前進、后退等功能。

1.4 尋跡系統

在智能車系統中，紅外發射管發射紅外線，當紅外線照射到白色地面時會有較大的反射，紅外接收管接收到反射回的紅外線強度就較大;如果紅外線照射到黑色標志線，黑色標志線會吸收大部分紅外光，紅外接收管接收到的紅外線強度就很弱。這樣，利用紅外光電傳感器檢測智能車行駛道路上的黑色標志線，就可以實現智能車的智能尋跡。本智能小車探測的傳感器選用TCRT5000反射紅外傳感器，該傳感器封裝形狀規則，便于安裝。如圖4，在使用約40mA的發射電流，沒有強烈日光干擾(在有日光燈的房間里)探測距離能達8cm，完全能滿足探測距離要求。這是一種自帶發光二極管和光敏三極管的器件，當檢測到黑線時，由于反射率不高，三極管截止而輸出高電平。當檢測到白色地面時，由于反射率較高，三極管飽和而輸出低電平，從而實現了黑線的檢測。

1.5 避障系統

本設計采用超聲波測距。超聲波頻率高、波長短、定向性好、能量集中，適合于距離測量，且不易受光線干擾，提高了系統的可靠性，另外，還可以對障礙物的位置進行定位。通過超聲波發射裝置發出超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在傳播途中碰到障礙物就立即返回，超聲波接收器收到反射波立即停止計時，根據時間差就可以知道距離了，這就是時間測距法(超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離s，即：s=340t/2)。超聲波傳感器為非接觸式傳感器，HC-SR04傳感器測量距離為2～400cm，測量精度為3mm。避障系統包括：超聲波發射器、接收器與控制電路。

1.6 顯示系統

本設計采用1602液晶顯示，也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊，它有若干個5×7或者5×11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。它具有功耗低、壽命長、顯示內容多的特點，可以直接接單片機數據端使用。

1.7 小車供電系統

小車供電系統有兩路：一路是VSS直流減速電機供電電源，由兩塊3.7V電壓1200mAh容量的手機鋰電池串聯而成，電壓在7.4V左右;另一路是VCC電路板供電電源，由VSS電源經穩壓芯片7805輸出5V的電壓，為傳感器和控制板供電。

2 智能小車軟件系統設計

設計中的應用軟件包括：硬件電路設計軟件、程序設計軟件和服務軟件。

本設計使用Protel 99SE軟件，繪制原理圖，并生成PCB電路板，完成硬件電路軟件設計;采用混合編程的方法，即高級語言C編寫主程序，用匯編編寫硬件有關的程序，編寫源程序，并生成hex格式文件，完成程序軟件設計，程序流程圖如圖6所示;還使用了STC-ISP-V4.83程序燒錄軟件和USB轉串口驅動軟件等服務軟件。

3 結論

智能小車，行駛的不是凝固的軌跡，而是踐行著流動的思想。所謂智能就是將思想賦予機器，使之完成既定的任務。本次設計智能小車實現了如下功能：智能小車按下電源開關，1602液晶顯示“zhineng che”并停在原地，然后可以在遙控的控制下進行前進、后退、左轉、右轉、剎停等運轉，并且可以進行尋跡模式和避障模式的切換。尋跡模式下小車可以在做好的跑道上，沿紅外線傳感器感應到1.5cm寬的黑色引導線，沿線前進并轉彎，并在終點線停止前進。在避障模式下小車可以經過超聲波傳感器測量出障礙物距離，并在10cm處做出反應，左轉躲避障礙物。