2011年至2012年第一学期
《单片机原理与应用》课程设计
班 级 10002
指导教师 涂立、李旎
学生人数 3
设计份数 1
2011年12月23日
基于单片机的智能寻迹避障小车设计
1000207 周志强 1000219 瞿开俊 1000241 韩双男
一.设计时间
2011年12月 19日-----6月23日
二.设计地点
湖南城市学院实验楼计算机机房
三.设计目的
1.进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。
2.掌握单片机的接口技术及相关外围芯片的外特性，控制方法。 3.通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。
4.通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。 5. 培养查阅资料,思考问题的能力。
四.设计小组成员
1000207 周志强 1000219 瞿开俊 1000241 韩双男
五.指导老师
涂立老师、李旎老师
六.设计课题
基于单片机红外线控制的智能寻迹避障小车设计
七.基本思路及关键问题解决方法
1.基本思路
1.1如果发射出去的红外线检测到两边都没有障碍物，继续匀速前进。
1.2如果发射出去的红外线检测到左侧有障碍物，那么右轮停止旋转，左轮继续旋转，0.2s之后右轮恢复旋转，小车继续匀速前进。
1.3如果发射出去的红外线检测到右侧有障碍物，那么左轮停止旋转，右轮继续旋转，0.2s之后左轮恢复旋转，小车继续匀速前进。
1.4如果发射出去的红外线检测到两边都有障碍物，那么两轮反向旋转0.5s后,即小车后退0.5s后，右轮停止旋转，左轮继续旋转，0.2s之后继续发射红外线。 2.关键问题解决方法
2.1 当红外线接收信号为0时，我们视它为遇到障碍。
2.2 当遇到障碍时我们为了在转弯时不遇到障碍设置转弯时间为0.2秒。 2.2 当检测到左右两端的信号都为0时，为了避免车太接近障碍物而无法转弯，我们将小车倒退0.5秒后再右转再循环检测。
八.流程图以及所需软件、硬件的使用
1.流程图
开始发射红外线是否有障碍物?否继续匀速前行是左侧有障碍物?是右轮停止旋转，左轮继续旋转，0.2s后右轮恢复旋转否两轮反向旋转0.5s后,右轮停止旋转，左轮继续旋转0.2s否右侧有障碍物?是左轮停止旋转，右轮继续旋转，0.2s后左轮恢复旋转
图1 流程图 2. protel 99的使用以及电路图
2.1打开Protel99 SE，点击图标如图2所示：
图2 Protel99 SE图标
2.2点击file选择new新建。
2.3在弹出的对话框里写好文件名单击OK。 2.4单击打开Decuments。 2.5在空白处右击后选择new。
2.6分别新建schematic Document、PCB linrary Document、Schematic library、PCB Dcument并命好名。图标如图3所示：
图3新建所选图标
2.7新建后选择扩展名.sch双击打开它。 2.8开始画图，左边可选所需元器件图。
2.9如果没有所需元器件图，那么在decuments里面选择schlib1.lib打开它，在这里绘制单片机或者其他元器件。
2.10在sch中绘制好图后，做好信息表，再保存。 2.11实验所得电路图如图4所示
图4电路图
3.keil软件的使用
3.1在桌面上打开keil软件
3.2新建工程：选择菜单栏的project中的new project
3.3在弹出的对话框里，写好工程名和选择好保存路径后保存 3.4选择菜单栏中file中的new新建 3.5单击保存快捷按钮，并在弹出的对话框里把名字的扩展名改为.c，再点击保存，如图5所示：
图5更改扩展名
3.6在右边框中右击source group后选择add File to Group ‘source Group 1’如图6所示：
图6添加程序文件
3.7选择你所命名的文件单击add然后在单击close，如图7所示：
图7添加
3.8开始编程，
3.9编程好了之后在project中选择如图8所示：
图8设置程序选项
3.10在target中设计好使用的晶振频率如图9所示：
图9设置晶振
3.11在output中勾选create Hex file如图10所示：
图10设置“Creat HEX File”
3.12再单击快捷工具栏中的4.DPFlash的使用
得到hex文件。
4.1连接好线，将模式设为下载模式之后单击安装好的DPFlash。 4.2选择正确的窜口，在菜单中选择文件单机装载，如图11所示：
图11装载
4.3选择要转载的hex文件单击打开
4.4在图11中单击编程，弹出一个对话框再单击编程，如图12所示：
图12开始编程
4.5开始编程。
图13编程中
4.6编程之后退出，完成。
图14完成编程
5.计件表
基于单片机的智能寻迹避障小车设计计件表
名称 单片机 电动机 红外线接收器 导线 电容 晶振 电源 类别 芯片 输出设备 输入设备 传输介质 非电阻元件 非电阻元件 供能元件 型号 ATC51RC-DIP40C --- --- --- --- 11.0592MHz +5v 额定功率 300kw 约7.5kw --- --- --- --- --- 数目 一个 两个 两个 若干 10uf一个、 20p 两个 一个 一个
九. 出现的问题及相应解决办法
1.小车当离障碍物太近时，而无法转向。我们通过倒退0.5s再右转0.2s继续循环检测。 2.当电路图设计时，元件模型缺失，用
自画模型再使用。
3.实验时，为了避免实验元件损坏对实验造成影响，实验前，我们先对元件进行检测。 4.为了提高课程设计的效率，我们先统一做好需求分析，再分工做好其他工序。
十. 课程设计心得体会
通过此次课程设计，我们了解到了团队的力量，意识到了知识的乐趣，也感觉到了当知识运用于实践的时候是一件多么令人快乐的事情，并且更加深刻的体会到理论联系实际的重要性。当然，从这次的课程设计中，我们也发现自己的知识功底还太浅薄，因此，在以后的学习中我们会更加努力，在尽量牢固掌握理论知识的基础上，努力提高自己的动手能力。
十一、源程序
#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit z1 = P0^0; sbit z2 = P0^1; sbit y1 = P0^2; sbit y2 = P0^3; sbit h1 = P0^4; sbit h2 = P0^5; uchar num;
void qian() {
z1 = 1; z2 = 0; y1 = 1; y2 = 0; }
void hou() {
z1 = 0; z2 = 1; y1 = 0; y2 = 1; }
void zuo() {
z1 = 1; z2 = 0; y1 = 1; y2 = 0;
//向前
//向后
//向左转
}
void you() {
z1 = 1; z2 = 0; y1 = 1; y2 = 0; }
void delay(uint z) {
uchar x,y;
for(x = z; x>0; x--) for(y = 110; y>0; y--); }
void xiaoche() {
TR0 = 0;
if(h1 == 0 && h2 == 1) {
you();
delay(200); }
if(h1 == 1 && h2 == 0) {
zuo();
delay(200); }
if(h1 == 0 && h2 == 0) 转0.2s*/ {
hou();
delay(500); you();
delay(200); }
if(h1 == 1 && h2 == 1) qian(); TR0=1; }
void main() {
TMOD = 0x01; TH0 = (65536 - 45872) / 256;
//向右转
//延时
//小车运动
//如果检测到左侧有障碍物，向右转0.2s
//如果检测到右侧有障碍物，向左转0.2s
/*如果检测到两边都有障碍物，后退0.5s再向右
//如果检测到两边都没有障碍物，继续匀速前进
//设置定时器0的工作方式1
//装初值11.0592M晶振定时50ms数为45872
}
void T0_time() interrupt 1 {
TH0 = (65536 - 45872) / 256; TL0 = (65536 - 45872) % 256; num++; }
TL0 = (65536 - 45872) % 256; EA = 1; ET0 = 1; TR0 = 1; while(1); {
if(num == 2) {
num = 0;
z1 = 1; z2 = 0; y1 = 1; y2 = 0;
xiaoche(); } }
//开总中断
//开定时器0中断 //启动定时器0 //等待中断发生
//重装初值
参考文献：
[1] 郭天翔主编.新概念51单片机C语言教程[M].京：电子工业出版社，2008. [2][美] Richard Anderson, Chris Blexrud著[M].北京：机械工业出版社，2000：408-458.
[3] 玉德等.MCS－51单片机原理与应用[M].北京：机械工业出版社，2002. [4] 李华主.MCS－51系列单片机实用接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2000.
[5] 马骏.车站售票大厅智能排队叫号系统的设计和开发[J].科技情报开发与经济. 2010.
[6] 杨彦、王霖、张凤荔、刘丽萍. 基于RS485 和单片机的排队机控制系统设计[J], 《微计算机信息》(测控自动化)2008 年第24 卷第1-1 期.
[7] 张忠安 齐俊传. 门诊排队叫号系统设计[J]. 医疗卫生装备·2006年第27卷第10
[8] 张毅刚.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社. [9] 闫玉德 俞虹.MCS-51单片机原理与应用（C语言版）[M].机械工业出版社,2003.
[10] http://www.zlgmcu.com
