单片机遥控车的课程设计

编号：Z04611034课程设计学号：201230410108教学院计算机学院课程名称单片机课程设计题目智能小车专业计算机应用技术班级12计算机应用姓名同组人员指导教师2014年6月20日课程设计任务书2013～2014学年第二学期学生姓名：专业班级：12计算机应用指导教师：工作部门：计算机学院一、课程设计题目单片机遥控智能小车的设计二、课程设计内容（含技术指标）1．要求学生按照设计要求用PROTEUS做出智能小车原理图。2．在KEIL-C环境下完成程序设计，并且调试成功，将仿真功能实现。3．按照要求完成课程设计论文并且答辩。三、进度安排第一周前1天进行系统功能分析与设计；（2学时）PROTEUS软件的学习和设计分析；（2学时）KEIL-C软件的学习和设计；（2学时）第一周第2天用PROTEUS软件进行原理图的设计；（2学时）KEIL-C软件进行驱动程序的编写和调试;（2学时）第二周第1天进行驱动程序和烧写；（2学时）将写好的驱动程序对仿真原理图进行仿真驱动；（4学时）第二周第2天演示程序并且调试成功；（2学时）论文的撰写准备和答辩答疑等；（2学时）四、基本要求1．按照本组分工完成自己的设计内容。2．完成仿真原理图的设计。3．原理图与代码顺利连接。课程设计报告摘要51系列单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。由RAM,ROM,CPU构成，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。本次设计的智能遥控小车采用了AT89C52芯片，主要有单片机模块、驱动模块、电池模块、遥控模块、液晶显示屏模块组成，从而实现了一个四驱小车的前后左右转弯和液晶显示屏上能显示Intelligentcarloveyou。这次课程设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。应用Proteus软件实现了单片机智能小车系统的设计与仿真。该方法仿真效果真实、准确，节省了硬件资源。关键词：51单片机、L298N、液晶显示屏、遥控器等等。课程设计报告AbstractWithThe51SeriesSCMisthemosttypicalandthemostrepresentativeone.ByRAM,ROM,CPU,timing,countingandvarietyofinterfaceintegratedmicrocontroller.IntelligentremotecontrolcarofthisdesignusestheAT89C52chip,mainlycomposedofsingle-chipmodule,drivermodule,abatterymodule,remotecontrolmodule,liquidcrystaldisplaymodule,thusachievedaftera4WDcarturnaroundandtheLCDscreencandisplayIntelligentcarloveyou.Thecurriculumdesignthroughitsstudy,application,thusreachthestudy,design,developmentofthesoft,hard.ApplicationofProteussoftwaretorealizethedesignandSimulationofintelligentcarsystem.Themethodofsimulationresultsistrue,accurate,savethehardwareresources.Keywords:51singlechip,L298N,LCDdisplay,remotecontrolandsoon.课程设计报告目录1绪论............................................................11.1课题的背景和意义...........................................................................................................11.2系统的相关领域与进展...................................................................................................11.3论文的主要内容...............................................................................................................12系统分析........................................................22.1问题的提出及定义...........................................................................................................22.2可行性分析.......................................................................................................................22.3需求分析...........................................................................................................................33系统设计........................................................53.1系统总体设计...................................................................................................................54软件实施........................................................94.1相关知识简介...................................................................................................................94.2系统实施中的关键技术.................................................................................................114.3系统测试.........................................................................................................................125总结...........................................................14参考文献.........................................................16课程设计报告11绪论1.1课题的背景和意义伴随着计算机技术的不断发展，单片机也得到了相应的发展，而且其应用的领域也得到更好的扩展。我们生活中广泛使用的各种智能ＩＣ卡、数码产品，工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及军备中涉及到的重要系统控制都离不开单片机。通过本课题的研究，我们应当充分认识到单片机的发展趋势以及应用前景，也好在社会主义经济飞速发展的道路上能够大步向前，做出应有的贡献。1.2系统的相关领域与进展现在可以说单片机是百花齐放，百家争叫的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。1.3论文的主要内容本论文系统地介绍了利用KeiluVision3和ISIS7Professional这两个软件实现了智能小车的调试和液晶显示屏实现的功能。有效的将所学的理论知识通过实践表现出来。首先，对系统的研究背景和意义，相关领域的进展情况进行了阐述。对系统需求分析和可行性分析及系统的数据流图和数据字典进行了介绍。之后从硬件出发，收集材料到最后代码的调试实现特定的功能。课程设计报告22系统分析2.1问题的提出及定义2.1.1小车需要的器材1.遥控车底板部分：四个轮子、一张底板、四个电机、若干螺母。2.电机驱动部分：需要若干导线和杜邦线。3.单片机部分：12MHZ晶振一个、10uf电容一个、二极管一个、AT89C52芯片一个、开关一个、1k电阻两个。4.遥控部分：2262/2272遥控器一个，接收器一个。5.电池部分：一块5v的电池和一块12v的电池。2.1.2智能小车的基本结构1.电机驱动模块：由于单片机输出的电流有限，无法直接驱动电机进行工作，因此需要通过专用的电路进行驱动，只要单片机给出相应的控制信号，便可控制电机工作，本次用的是常用的H桥驱动芯片L298N。2.单片机模块：本次使用的是AT89C52的单片机。这个模块包含最小系统，通过STC-TSP-15xx-v6.67C.exe软件把代码烧写到89C52单片机中，这样就可以实现想要的功能。3.电源模块：由于小车采用电池供电，因此合理的设计一个电源模块是小车稳定运行的前提。本次用了两块电源，给驱动提供的电源为12v的电池组，给单片机提供的电源为5v的电池组。4.遥控模块：采用2262/2272遥控器。5.液晶显示模块：QC1602C2.2可行性分析2.2.1电源的选择1.电源的选择取决于单片机的供电和驱动的供电。2.考虑到电源的大小以及实际中的可操作性。2.2.2小车的速度实现1.小车电源的选择直接影响到小车的速度。2.发射器发射到电平的次数也影响小车的速度。课程设计报告32.3需求分析2.3.1液晶显示仿真图通过protues仿真可以实现液晶屏幕显示的内容。仿真图如下：2.3.2小车实物图通过器件的组合和代码的调试，实现了小车的运动，具体的图形如下：课程设计报告4课程设计报告53系统设计3.1系统总体设计3.1.1电源模块设计电源是整个系统稳定工作的前提，因此必须有一个合理的电源设计，对于小车来说电源设计应注意两点：1.单片机的电源一般在5V左右,和常规的电源基本没有多大区别。2.驱动供电与一般的稳压电源不同，小车的电池电压一般在6-12V左右，还要考虑在电池损耗的情况下电压的降低，因此采用大一点的电源相对比较好。3.1.2单片机最小系统设计单片机是小车的控制中心，单片机最小系统的合理设计是小车平稳运行的前提，所谓最小系统，就是能够保证单片机运行的最精简的硬件设计，由于设计时间有限，不可能设计一块统一规划，功能刚好符合要求的电路板，因此需要设计若干系统板组合使用。本次选择的是AT89C52芯片。在设计单片机最小系统时需要注意以下几点：1.需要合理考虑调试过程中的扩展需要，正常情况下需要将所有IO口引出，同时需要注意单片机电源设计，保证最小系统能够稳定供电。2.合理集成相应的外围模块，如几个LED显示，电阻、晶振、电容值的选择等，这些小部件可能觉得无关紧要，但是在调试的时候能够带来很大方便。3.最好将程序的下载接口集成在最小系统上，这样会极大的方便小车的调整与测试。这一点对于贴片式封装的单片机不考虑，但是对于51、AVR等单片机却经常让初学者忽略。如下图所示，为51单片机的最小系统参考电路图。课程设计报告6图51单片机最小系统上图中的51单片机最小系统由以下几