摘要：本课题涉及智能小车控制系统的软件设计与模拟仿真，具有自动循迹和自动避障的功能。自动循迹主要是使小车按照事先有的固定轨迹行驶，如白板上的黑线，可选用红外对管传感器，在车的左右两侧各安装一个，并编写必要的程序，以实现对小车的自动控制；自动避障指的是小车能够自动检测前方是否存在障碍物，没有则继续行进否则停止运动，可选用超声测距模块来实现自动避障的功能。智能小车以单片机AT89C51为控制核心，采用L298N芯片驱动微型直流电机的运转，单片机接收来自红外对管和超声测距模块的信号并进行判断，从而得到当前小车的运动状态并自动做出反应，控制电机调整小车运动。

使用KeilC51完成了程序的编写和调试，使用Proteus绘制原理图并完成了软件仿真，整个系统工作正常，实验结果满足项目要求。

关键词：超声测距；AT89C51；L298N；KeilC51；Proteus

Abstract：This paper deals with the software design and simulation of the intelligent car control system, with automatic tracking and automatic obstacle avoidance function. Automatic tracking is to make the car driving according to some fixed trajectory, such as the black line in white board. Infrared tube sensor can be selected, both sides of the car is installed, and the necessary procedures are written to realize the automatic control of the car. Automatic obstacle avoidance means that the car can automatically detect whether there is any obstacle ahead, or move on, or stop exercising, and the ultrasonic ranging module can be used to realize the function of automatic obstacle avoidance. The intelligent car takes the singlechip AT89C51 as the control core, and uses the L298N chip to drive the movement of the micro DC motor. The microcontroller receives the signals from the infrared tube and the ultrasonic ranging module, and judges the movement state of the car, and automatically control the motor to adjust the movement of the car.

I used Keil C51 to complete the program writing and debugging, finished the schematic diagram and software simulation with Proteus, the whole system works properly, the experimental results meet the requirements of the project.

Keywords:Ultrasonic Distance Measurement ;AT89C51; L298N; Keil C51; Proteus

目录

第一章绪论1

1.1研究背景1

1.2智能小车的国内外研究现状..1

1.3主要研究内容..2

1.3.1总体设计思路.2

1.3.2总体设计框图.3

第二章硬件设计.4

2.1单片机控制模块4

2.1.1电源5

2.1.2时钟电路..5

2.1.3复位电路..5

2.2红外循迹模块..6

2.3超声波避障模块7

2.4电机驱动模块..8

第三章软件设计.9

3.1软件介绍和使用方法..9

3.1.1Keil9

3.1.2Proteus..12

3.2主程序设计14

3.3红外循迹程序设计14

3.4超声避障程序设计15

3.5电机驱动程序设计16

第四章调试和仿真18

4.1KEIL程序调试.18

4.2PROTEUS软件仿真..21

结论26

致谢27

参考文献..28

附录一原理图..29

附录二源程序..30

第一章绪论

1.1研究背景

智能小车是在感知效应方面全面模拟人的机器系统,它是人工智能技术的试验场[1]。智能小车可以按照预先设定的模式在一个环境里自主运行，不需要人为管理，可以应用于科学勘测等领域[2]。

人工智能是研究如何使机器人具有认识问题和解决问题的能力的一门新兴学科，于1950年代形成[3]，而人工智能在汽车领域的深入运用便产生了自动驾驶或无人驾驶技术。近年来，无人驾驶技术越来越受到大众的关注，在全世界范围内有越来越多的科研人员和科技公司投入无人驾驶汽车的研发中去。除了这些高大上的技术外，生活和工作中更常见的就是各种智能机器人了。生活中经常会看到各种各样五花八门的玩具小车，它们多多少少都有一些智能，可以说是小孩子科学启蒙的工具；工作中智能机器人还可以代替工作人员到一些危险的区域进行工作，凭借着其自身携带的各种传感器和机械装置，往往能达到比人类更高的工作效率。新闻里还经常能听到某些餐厅使用机器人服务员帮助客人端菜的报道，非常新鲜。