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基于STC89C52单片机的智能超声波避障小车参赛人员：周志强王俊朱纪伟聂孟杰班级：2012级自动化3班日期：2015年3月一、方案概述本小车使用一台AT89C52单片机作为主控芯片，它通过超声波测距来获取小车距离障碍物的距离，并且用液晶显示器实时的显示出来，在小车与障碍物的距离小于安全距离（40cm）时，小车上蜂鸣器会发出警报声，并且后退并拐弯，同时通过LCD1602显示器显示出小车与障碍物之间的距离，精确到0.1cm.在避开障碍物后，小车会沿直线前进。本系统设计的简易智能小车分为几个模块：单片机控制系统、LCD1602显示器.超声波路面检测系统、前进、转弯控制电机以及方向指示灯系统。它们之间的相互关系如下图所示。智能小车简要原理框架图超声波测距控制数据单片机控制电机控制显示与报警装置二﹑总体电路原理图超声波模块三、主要模块基本原理（1）超声波模块超声波时序图以上时序图表明你只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40kHz周期电平并检测回波。一旦检测到回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式：距离=高电平时间*声速（340M/S）/2。(2)液晶显示模块如上图所示，整个液晶屏采用标准的16脚接口，其中GND为电源地，VCC接5V正电源，VEE为液晶显示屏对比度调整端，通过一个可调电阻接地，可调电阻调到最大时对比度最弱，可调电阻调到零时对比度最高。RS为寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。E端为使能端，当E端由低电平跳变成高电平时，液晶屏执行命令。DB0——DB7为8位双向数据线。四、流程图及源代码主函数流程图NYNY源程序#includeat89x51.h#includeintrins.h#includeLCD1602display.h#defineTXP2_1#defineRXP2_0sbitDU=P2^6;sbitWE=P2^7;#defineForward_L_DATA180//当前进不能走直线的时候，请调节这两个参数，理想的时候是100,100，最大256，最小0。0的时候最慢，256的时候最快#defineForward_R_DATA180//例如小车前进的时候有点向左拐，说明右边马达转速过快，那可以取一个值大一点，另外一个值小一点，例如200190//直流电机因为制造上的误差，同一个脉宽下也不一定速度一致的，需要自己手动调节开始直走是否有障碍物测距并减速后退左转一定时间是否有障碍物后退右转一定时间//sbitP4_0=0xc0;//P4口地址/*****按照原图接线定义******/sbitL293D_IN1=P1^2;sbitL293D_IN2=P1^3;sbitL293D_IN3=P1^6;sbitL293D_IN4=P1^7;sbitL293D_EN1=P1^4;sbitL293D_EN2=P1^5;sbitBUZZ=P2^3;//蜂鸣器voidcmg88()//关数码管，点阵函数{DU=1;P0=0X00;DU=0;}voidDelay400Ms(void);//延时400毫秒函数unsignedcharcodeRange[]===RangeFinder==;//LCD1602显示格式unsignedcharcodeASCII[13]=0123456789.-M;unsignedcharcodetable[]=Distance:000.0cm;unsignedcharcodetable1[]=!!!Outofrange;unsignedchardisbuff[4]={0,0,0,0};//用于分别存放距离的值0.1mm、mm、cm和m的值voidCount(void);//距离计算函数unsignedinttime=0;//用于存放定时器时间值unsignedlongS=0;//用于存放距离的值bitflag=0;//量程溢出标志位bitturn_right_flag;//=========================================================================================================================voidForward(unsignedcharSpeed_Right,unsignedcharSpeed_Left)//前进{L293D_IN1=0;L293D_IN2=1;L293D_IN3=1;L293D_IN4=0;}voidStop(void)//刹车{L293D_IN1=0;L293D_IN2=0;L293D_IN3=0;L293D_IN4=0;}voidTurn_Right(unsignedcharSpeed_Right,unsignedcharSpeed_Left)//后退左转{L293D_IN1=1;L293D_IN2=0;L293D_IN3=1;L293D_IN4=0;Delay(100);L293D_IN1=1;L293D_IN2=0;L293D_IN3=1;L293D_IN4=0;}//=========================================================================================================================/********距离计算程序***************/voidConut(void){time=TH1*256+TL1;TH1=0;TL1=0;//此时time的时间单位决定于晶振的速度，外接晶振为11.0592MHZ时，//time的值为0.54us*time，单位为微秒//那么1us声波能走多远的距离呢？1s=1000ms=1000000us//340/1000000=0.00034米//0.00034米/1000=0.34毫米也就是1us能走0.34毫米//但是，我们现在计算的是从超声波发射到反射接收的双路程，//所以我们将计算的结果除以2才是实际的路程S=time*2;//先算出一共的时间是多少微秒。S=S*0.17;//此时计算到的结果为毫米，并且是精确到毫米的后两位了，有两个小数点if(S=300)//{if(turn_right_flag!=1){Stop();Delay1ms(5);//发现小车自动复位的时候，可以稍微延长一点这个延时，减少电机反向电压对电路板的冲击。}turn_right_flag=1;P2_3=0;Delay1ms(50);P2_3=1;Turn_Right(120,120);//小于设定距离时电机后退转弯}else{turn_right_flag=0;Forward(Forward_R_DATA,Forward_L_DATA);//前进（大于20-30CM前进）}//=======================================if((S=5000)||flag==1)//超出测量范围{flag=0;DisplayListChar(0,1,table1);}else{disbuff[0]=S%10;disbuff[1]=S/10%10;disbuff[2]=S/100%10;disbuff[3]=S/1000;DisplayListChar(0,1,table);DisplayOneChar(9,1,ASCII[disbuff[3]]);DisplayOneChar(10,1,ASCII[disbuff[2]]);DisplayOneChar(11,1,ASCII[disbuff[1]]);DisplayOneChar(12,1,ASCII[10]);DisplayOneChar(13,1,ASCII[disbuff[0]]);}}/********************************************************/voidzd0()interrupt3//T0中断用来计数器溢出,超过测距范围{flag=1;//中断溢出标志RX=0;}/********超声波高电平脉冲宽度计算程序***************/voidTimer_Count(void){TR1=1;//开启计数while(RX);//当RX为1计数并等待TR1=0;//关闭计数Conut();//计算}/********************************************************/voidStartModule()//启动模块{TX=1;//启动一次模块Delay10us(2);TX=0;}/********************************************************//*************主程序********************/voidmain(void){unsignedchari;unsignedinta;cmg88();//关数码管Delay1ms(400);//启动等待，等LCM讲入工作状态LCMInit();//LCM初始化Delay1ms(5);//延时片刻DisplayListChar(0,0,Range);DisplayListChar(0,1,table);TMOD=TMOD|0x10;//设T0为方式1，GATE=1；EA=1;//开启总中断TH1=0;TL1=0;ET1=1;//允许T0中断//===============================//PWM_ini();//===============================turn_right_flag=0;//=================================B:for(i=0;i50;i++)//判断K3是否按下{Delay1ms(1);//1ms内判断50次，如果其中有一次被判断到K3没按下，便重新检测if(P3_6!=0)//当K3按下时，启动小车gotoB;//跳转到标号B，重新检测}//蜂鸣器响一声BUZZ=0;//50次检测K3确认是按下之后，蜂鸣器发出“滴”声响，然后启动小车。Delay1ms(50);BUZZ=1;//响50ms后关闭蜂鸣器//=======================================================================================================================while(1){RX=1;StartModule();//启动模块for(a=951;a0;a--){if(RX==1){Timer_Count();//超声波高电平脉冲宽度计算函数}}}}结束语：本系统有STC89C52单片机，超声波模块，LCD1602显示器，报警系统等组成。STC89C52控制电机的转动和报警系统的动作。LCD1602显示智能型小车到障碍物之间的距离便于人查看。智能小车能够实现自动避障，自动报警，实时监控障碍距离的功能。