基于STC89C52单片机智能避障小车设计
一、研究目的
针对为视障人士行动提供导航服务,使其能有效避开障碍物的应用需求,小组开展了对基于STC89C52单片机智能避障小车设计的研究,利用红外和超声波两种传感器对周围环境进行探测,结合光控照明电路,当距离达到设定值时,蜂鸣器报警,同时将超声波探测信息通过数码管显示,从而达到小车智能避障的结果。
二、研究内容
1主控电路研究
STC89C52是STC公司生产的一种具有低功耗、高性能工作特性的8位微处理器。避障小车以STC89C52单片机为主控制核心,该单片机内部含有:一个8位CPU,一个片内振荡器及时钟电路,512字节数据存储空间,8K字节程序存储空间,内带4K字节EEPROM存储空间,三个16位定时器计数器,一个可编程全双工串行口,四个8位可编程并行IO端口,四个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构)。
下图是单片机能够正常运行并完成各种性能的最小系统电路图:
2传感器的研究
(1)红外传感器使用红外传感器集成模块,红外信号遇到障碍物距离的不同,反射的强度也不同,故可
利用此原理进行障碍物远近的检测。红外传感器价格便宜,反应速度比超声波传感器快,但在过亮或过暗的环境中精度会下降。(2)超声波传感器
使用超声波传感器集成模块,超声波发射器在发射超声波的同时开始计时,超声波遇到障碍物返回,接收器收到反射波就立即停止计时,从而测出障碍物远近的距离。超声波传感器指向性强,灵敏度高,但由于声音的速度易受温度和风向的干扰,所以超声波有可能会被
f吸音面吸收,导致测距时产生误差。
3光控照明电路研究
光敏电阻的阻值会随外界光照的强弱(明暗)变化而变化,光越强阻值越大,光越弱阻值越小。小组使用光敏电阻和LED发光二极管焊接光控照明电路,意在天黑时,LED亮,小车能照明前方。
4数码管显示电路研究
借助共阴极数码管显示超声波探测信息,引脚与单片机相连接,受单片机程序控制。
三、总体方案
正向:
超声波传感器模块
侧向:
51单片机控制与处理
数码管显示距离
规定距离内进行报警
红外避障模块
辅助电路:
光敏集成模块
51单片机控制与处理
规定距离内进行报警
51单片机控制与处理
亮度较低时LED灯亮
正向借助超声波测距模块实现测距与报警功能,通过数码管显示测距结果,通过蜂鸣器显示报警情况。当设备转弯时,侧边红外避障模块发挥工作,通过蜂鸣器显示报警情况,保证贴壁运动。为保证红外工作效果,添加光敏电路r