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1、多功能智能小车的硬件设计毕业论文设计摘要本课题制作了一款具有多功能的智能小车，通过设计电子智能小车的机械构造，在此平台上采用超声波测量小车与前方障碍的距离并通过液晶显示，同时运用PWM调速，完成自动巡线和通过PC端控制软件蓝牙无线遥控智能小车的功能，并且具有运行状态的声光指示功能。完成整个系统的硬件设计和上位机软件设计。而且使本智能小车具有较好的人车交互界面，稳定性和美观性。本设计以两减速直流电动机为主驱动，通过红外传感器来收集地面途径信息，送入主控单元STC89C52单片机，处理数据后完成相应动作，到达本身控制，电机驱动电路采用L298N驱动芯片，以此实现巡黑线的功能；通过超声波传感器，单片
2、机作出相应的处理，完成测距的功能，通过LCD1602实时显示距离；通过设计上位机控制软件，通过按键给串口蓝牙发送机发送数据，发送机再给串口蓝牙接收机发送数据，建立连接，小车上单片机通过解码处理，给出相应的控制信号，实现智能小车的短距离的无线控制。本课题具有较好的趣味性，能够作为高级智能玩具，同时相当于简易机器人，能够作为我们大学生学习嵌入式控制的强有力的应用实例。关键字：单片机传感器PWM超声波无线蓝牙ABSTRACTThistopichasproducedamulti-functionalsmartcar,smartcarthroughthedesignofthemechanicalelec
3、tronicstructure,ontheplatformandthecarinfrontoftheultrasonicmeasuringthedistancebetweenobstaclesandthroughtheliquidcrystaldisplay,whiletheuseofPWMspeedcontrolofautotransmissionlineandadoptionofthePC-sideBluetoo-thwirelessremotecontrolsoftwarefeaturessmartcar,andhasrunthestateofsoundandlightindicator
4、.CompletethehardwaredesignandPCsoftwaredesign.Andthesmartcarhasabetterinterfaceofpeopleandvehicles,stabilityandaesthetics.ThedesignofthetwomaindrivegearDCmotor,throughthegroundpathofinfraredsensorstocollectinformationintothemaincontrolunitSTC89C52microcontroller,topr-ocessdatatocompletetheappropriat
5、eaction,toachievetheirowncontrol,motordrivecircuitL298Ndriverchip,therebyachievingblacklinepatrolfunctions;byultrasonicse-nsors,microcontrollerprocessingaccordinglycompletetherangingfunction,real-timedi-splaybyLCD1602distance;throughthedesignofPCcontrolsoftware,keytotheserialportthroughtheBluetootht
6、ransmittertosenddatatogivetheserialtransmitterBluetoothreceivertosenddatatoestablishtheconnection,thesmallcarMCUthroughthedecodingprocess,correspondingcontrolsignals,intelligentcaroftheshort-rangewirelesscontrol.Thistopichasgoodfun,canserveasaseniorintelligencetoys,whiletheequivalentofsimplerobots,a
7、sourstudentslearncanbeapowerfulembeddedcontrolapplicationexample.KeyWords:MCU;sensor;PWM;Ultrasonic;WirelessBluetooth毕业设计论文原创性声明和使用受权讲明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计论文，是我个人在指导老师的指导下进行的研究工作及获得的成果。尽我所知，除文中十分加以标注和致谢的地方外，不包含其别人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过奉献的个人或集体，均已在文中作了明确的讲明并表示了谢意。
8、作者签名：日期：指导老师签名：日期：使用受权讲明本人完全了解大学关于采集、保存、使用毕业设计论文的规定，即：根据学校要求提交毕业设计论文的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校能够采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校能够公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所获得的研究成果。除了文中十分加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
9、本人完全意识到本声明的法律后果由本人承当。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用受权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人受权大学能够将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，能够采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日当前位置：文档视界多功能智能小车的硬件设计毕业论文设计多功能智能小车的硬件设计毕业论文设计当前位置：文档视界多功能智能小车的硬件设计毕业论文设计多功能智能小车的硬件设计毕业论文设计当前
10、位置：文档视界多功能智能小车的硬件设计毕业论文设计多功能智能小车的硬件设计毕业论文设计目录第一章绪论(5)1.1前言(5)1.2设计任务与要求(5)1.3论文构造(5)第二章硬件设计(7)2.1系统硬件设计总体框图(7)2.2系统主要硬件单元设计原理图(9)2.3各功能模块简介(11)2.3.1单片机最小系统模块(11)2.3.2电机驱动模块(16)2.3.3超声波测距与显示模块(21)2.3.4蓝牙无线通讯模块简介(24)2.3.5系统供电模块(24)2.4各功能系统连接图(25)2.5PCB的设计(28)2.6本章小结(30)第三章小车构造的设计(31)3.1智能小车机械构造设计目的和意义
11、(31)3.2智能小车机械构造的设计(31)第四章蓝牙无线遥控小车PC端上位机设计(23)4.1上位机设计的目的和要求(35)4.2上位机软件的流程图设计(35)4.3上位机软件的设计思想(36)4.4上位机软件的设计(36)4.4.1上位机界面的设计(36)4.4.2上位机程序源代码(37)4.5本章小结(41)第五章软件设计(42)5.1巡黑线功能软件的设计(42)5.2超声波测距功能软件设计(43)5.3蓝牙无线遥控智能小车软件设计(44)5.4本章小结(45)第六章开发软件与开发工具简介(46)6.1ALTIUMDESIGNERSUMMER09简介(46)6.1.1AltiumDesi
12、gner的发展历史(46)6.1.2运用AltiumDesigner设计项目(47)6.1.3运用AltiumDesigner完成PCB设计与调试的流程(48)6.2MICROSOFTVISUALSTUDIO2020简介(49)6.3KEILUVISION4集成开发环境IDE简介(50)6.451单片机C语言C51简介(51)6.5本章小结(52)第七章总结和瞻望(53)7.1总结(53)7.2瞻望(54)参考文献(55)致谢(56)附录一系统原理图(57)附录二系统PCB(59)附录三MSDN里关于钩子的介绍(61)附录四上位机代码(67)附录五所需仪器和材料清单(72)第一章绪论1.1前言
13、智能车辆致力于提高汽车的安全性、舒适性、适应性和提供优良的人车交互界面，是目前各国正重点发展的智能交通系统中的一个重要组成部分，智能小车的设计对熟悉单片机的构造及开发流程，熟悉单片机外围硬件电路，熟悉单片机的开发软件。智能小车有趣生动而且还设计到机械构造，电子基础，传感器原理，自动控制，单片机，编程等众多学科知识，通过动手能大大提高解决实际问题的能力，能够设计完成循迹小车，超声波测距，无线遥控等课题，在此应用上开发出来的产品已成为航天，医疗，工业控制，物流等各各领域的关键设备，同时由于成本低廉，又能够比人类工作的更好，它已逐步深化到工业和社会的各个层面。能够看出，无论是从科学发展。理论研究的角
14、度，还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看对智能车的研究都是必要的。1.2设计任务与要求1主要内容和要求设计电子智能小车的机械构造，在此平台上采用超声波测量小车与前方障碍的距离并通过液晶显示，同时运用PWM调速，完成自动巡线和通过PC端控制软件蓝牙无线遥控智能小车的功能，并且具有运行状态的声光指示功能。完成整个系统的硬件设计。要求智能小车具有较好的人车交互界面，稳定性和美观性。(2)应完成的技术文件1.开题报告2.中英文摘要3.英语文献的翻译4.完好的设计文件原理图、PCB图、程序设计流程图5.毕业设计论文含设计作品1.3论文构造第一章扼要介绍多功能智能小车的设计意义，本设计的设计内容和要求，
15、以及本论文的主要内容。第二章主要介绍智能小车各功能模块的硬件设计，所用芯片的参数和使用讲明。第三章小车平台的机械构造的设计思路和材料的选择。第四章主要介绍蓝牙无线遥控小车的上位机的设计思想和设计经过。第五章扼要介绍本次设计的软件设计思想和程序流程图。第六章主要介绍设计中所使用的软件和其主要功能与应用领域。第七章对本次毕业设计进行总结和瞻望。第二章硬件设计2.1系统硬件设计总框图智能小车由三个子功能系统组成：分别为巡黑线，超声波测距以及通过PC端控制软件蓝牙无线遥控小车。1如图2.1所示为实现巡黑线功能的硬件设计框图。其原理为途径检测电路检测路面轨迹，并将路面信息传送到单片机。单片机1根据已编制
16、好的程序及算法得出小车转向的角度，然后给电机驱动电路发出行驶控制信号，使直流电机进行相应的角度调节，后轮两个电机进行速度调节，最终使智能小车根据路面轨迹行走。图2.1巡黑线功能硬件设计框图2如图2.2所示为实现超声波测距功能的硬件设计框图。通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接收到超声波的时间差就能够计算出与障碍物的距离。单片机2根据超声波测距模块送来的信号进行处理，通过LCD1602液晶实时显示出当前智能小车与前方障碍物的距离。图2.2超声波测距功能硬件设计框图3图2.3为实现PC端控制软件蓝牙无线遥控小车功能的硬件设计框图。通过PC端上位机软件将控制命令发送给串口蓝牙发送端，串口蓝牙接收端将接收的信息送给单片机2，单片机2对接收信息作解码处理，将解码结果送给单片机1，单片机1根据输入信号控制小车运行状态。图2.3PC机蓝牙无线遥控功能硬件设计框图2.2系统主要硬件单元设计原理图