1、本科毕业论文 文献综述 通信工程 基于单片机的智能小车的研究 摘要 ： 本次主要基于智能小车采集系统中控制单元模块的研究，单片机是智能小车整个系统的控制核心，其中讲述几种单片机如 AT89C51、 AT89S52等。另外还描述了有关中断和数据显示模块。 关键词： 单片机； 中断；显示 1.引言： 随着人们对安全性的日益重视，汽车的智能化已成为研究的重点之一智能汽车作为一种智能化的交通工具，体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多个学科领域理论技术的交叉和综合，是未来汽车发展的趋势 1。而且 智能小车具有识别、 推理、学习和规划等智能机制，可以把感知和智能化结合起来，能在非特定环境下工作，
2、在恶劣条件下探测、救生等方面具有广阔的应用前景。就目前来看，我国应从生产和应用的角度出发，结合我国国情加快生产结构简单、成本低廉的实用型机器人。而单片机作为智能小车控制系统的核心，更应该加大对它的研究。同样，单片机研究好了，那我国对智能机器方面肯定会有突飞猛进的发展。 2.小车控制器 2.1 msp430 文献中智能车采用 TI公司的 msp430单片机作为唯一的核心控制单元，该系列单片机具有功耗低，功能强大，接口丰富等优点 2 通过此芯片设计出的智能小车具有省电和抗外部干扰强的优点，可以长时间在恶劣环境下工作。小车系统一共由电源模块、电机驱动模块、路面探测模块和路程计算模块组成。其中核心控制
3、单元对采集到的信号进行处理和判别，产生不同占空比的 PWM波形分别控制转向电机前进与后退 3，电机系统结构如图 1所示 单片机 LED 显示 测速检测 路面检测 电机驱动 图 1 系统结构图 2.2 STC89C52 系统总体方框图如图 2所示。智能小车采用后轮驱动，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右二个光电反射式传感器，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
4、，左右两边的传感器都没检测到黑线，这样小车就会沿着黑线一直行走 4 图 2.系统总体方框图 2.3 AT89S52单片机 单片 机是整个小车系统的核心，控制所有模块。该文献中 5采用 AT89S52，它是一种低功耗、高性能 CMOS8位微控制器 6， 具有 8k字节在系统可编程 FIASH存储器，使用 Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51指令和引脚完全兼容。片上 FLASH允许程序存储器在系统可编程，亦使用常规编程器。在单芯片上拥有 8位 CPU和在系统可编程存储器，使得 AT89S52能为众多嵌入式控制应用系统提供灵活、有效的解决方案。 AT89S52除了具备 80
5、c51单片机标准功能外，还可降至 0Hz静态逻辑操作，支持两种软 件。可选择节电模式。空闲状态下， CPU停止工作。允许 RAM、定时器计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下， RAM中内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 3.显示模块 3.1 数码管由于显示速度快，使用简单，显示效果简洁明了而得到了广泛应用。智能小车的STC89C52 报警 模块 寻迹 模块 避障 模块 遥控 模块 L298 电机 驱动模块 发出 报警 工作模式 指示灯 按键 输入 电机 电源供给 显示内容主要为小车速度、小车运行状态 (可控、自动避障、自动寻径 )等，内容较为简单
6、，采用 7段数码管足以满足要求 7。 3.2 智能小车采用两片 4位八段数码管 gem4561ae作显示器，并具有双重功能，在小车不行驶时其 中一片显示年、月，另一片显示时、分；当小车行驶时，分别显示时间和行驶距离。 显示电路要求显示小车的行驶路程和行驶这一 路程的时间。为了提高 CPU的利用率，节省 CPU的资 源，采用静态显示 8。串行静态显示的优点是：显示稳 定，仅仅在需要更新显示内容时 CPU才执行一次显示更新程序，这样大大地节省了 CPU的时间，提高了 CPU的工作效率。9 4.中断 中断主要是使系统能实时响应触发信号从而执行开发者指定服务，它与其他模块 (主要是中断源 )结合使用，
7、使小车实现自动化控速 10。这里主要说明中断在实际文献中如何用。 和 8086一样，使用中断向量表，只不过 文献 11中 只有 5个入口，每个入口 3个字节分别是 03H， 0BH， 13H， 1BH， 23H，分别是外部中断 0，定时器中断 0，外部中断 1，定时器中断 1，串行通信中断。还有就是为什么从 03H开始，是因为单片机上电从 00H开始执行程序，所以一般要在 00H开始放一条跳转语句，跳到主程序的入口，而一条 16位地址绝对跳转的ljmp恰好占 3个字节。 其它的一些细节包括：读外部端口的时候先写 1，原因是由双向 I O结构决定的。 5 .结 论 采用单片机进行控制处理，它具有
8、编程灵活自由、易 于控制，稳定性能好、扩展容易等优点。而且通过单片机自带的串行口接收主机传输过来的控制智能小车运动方向和速度 (即占空比 )的信号，方便、及时、可靠、简洁地控制智能小车的运动状态。 参考文献 1 王伟，陈慧，刁增祥，等 . 基于光电导航无人驾驶电动汽车自动寻迹控制系统研究 J.汽车工程， 2008， 30(2)： 137140. 2 胡大可 MSP430系列 16位单片机原理与应用 M北京：北京航空航天大学出版社 2000 3 陈晶晶 孝感学院学报 第 30卷第 6期 2010年 10月 4 史 洪宇 . 仪表技术 2010年第 12期 5 张拓，戴亚文 .机电工程技术 200
9、9年第 38卷第 01期 6 马淑华，王凤文单片机原理与接口技术 (M)北京：北京邮电大学出版社 2005 7 张拓，戴亚文 计算机测量与控制 .2009. 17（ 2） 8 刘全盛数字电子技术 (第一版 )M北京：机械工业出版社， 9 郭立芝 河南机电高等专科学校学报 第 18卷第 3期 2010年 05月 10 广州周立功单片机发展有限公司 LPCIl00系列微控制器用户手册 11 单片机原理及接口技术（ 3版）李朝青 北京航空航天大学出版社 12 Bernard Nadel Knowledge-Based Engineering in the Automotive Industry 97chin Auto show， Beijing, 1997
