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正文摘录:

《现代电子技术》2006年第19期总第234.期》测试·测量；自动化司基于单片机控制的自动往返小汽车新设计王建飞(国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙41007g)摘要：介绍基于单片机AT89C52控制的自动往返电动小汽车控制系统的硬件和软件设计。为实现车速的准确控制，本设计最大的特点是软件采用脉宽调制使电机转速能自动调节，从而达到控制的要求。控制处理模块以单片机AT89(：52为核心，对送入的脉冲信号进行检测分析，实现调速、停留、刹车等功能。由4位数码管进行对里程、往返时间的显示。关键词：自动往返电动小汽车；AT89C；52芯片；脉宽调制；转速中图分类号：TP33文献标识码：B文章编号：1004—373X(2006)19—113一03DesignOfAutomaticallyBackandF()rttIElectricCarBasedonSingleChipNewControlWANGJianfei(opto—electronicScienceandEngineeringCollege，NatlonalLlnivmsityofDefenseTechnology，Changsl~la，410073，China)Absh‘act：Thispaperintroducesakind0fhardwaieandsoftwaredesign，whichisthesystem0falltomaticallybackandforthelectr’iccarcontrolledbysinglechipAT89C：52.Fm‘exactcontrolofcarspeed，thepromlnent，traitisthatthemotorspeedcanbeauto—adjustedviapulsewidthmodulationwhichisproducedbysoftwareprogram，’whichcomesuptothecont：rolre—quest.ThecontrolprocessingmodulemakesAT89(：52asacore.analysespulsesignalandrealizesvelocitymodularionandstopfunction.Keywords：automaticallyrbackandforthcar；theclipofAT89(：51；pulsewidthmodulation；rotaryspeed自动往返小汽车系统[】。’是一个自动控制系统，具有输入(霍耳传感、光电传感器件进行信号检测)、信息处理(脉冲计数、判断、运算)、输出(电动机驱动、速度控制、前后车灯控制等)基本功能。现代自动控制通常采用闭环系统，也就是系统还需有反馈系统，进行不断调整输出，以更好地达到预期目的。由于受到器件的限制，本系统不是严格的闭环系统，在路上行驶时，没有探测前后路况，不能防撞，不能自动调整方向，实现这些功能，用一般的光电传感器等器件不能达到预期目的，需采用超声波传感器，才能达到较理想的目的。本设计就是以单片机89(252为核心，附以外围电路，采用超声波传感器进行检测信号和障碍物；运用单片机的运算和处理能力来实现小车的自动加速、限速、减速、前进、后退、左右转、显示行驶速度、行驶路程、行驶时间等功能。l方案设计与论证1.1控制系统方案(1)采用数字电路构成计数器、分频器和信号振荡器，并采用硬件译码显示，可以实现控制方案。(2)以AT89C52系统为核心，完成对电动机驱动、转速和前进或后退的控制，以及往返时间和行驶距离的显示。此系统的硬件和软件都比较容易实现，且满足本题的精度要求，性价比较高。AT89C52具有以下特点：其8k收稿日期：2006一04—10的E。PR()M可在固化程序时方便地多次擦写，独有的低功耗性能保证器件的长时间工作；采用最小应用系统设计，电路可靠、稳定。比较以上两种方案，方案一虽容易实现，但控制和性能方面都较差，硬件设计任务也比较麻烦。方案二是采用以AT89(：52为核心的单片机系统，可以实现显示、控制转速、前进或后退、停留和与微机通信等功能，大大提高了智能化自动控制的程度，并且系统所测结果的精度和性能都很高，在满足基本要求和发挥部分的功能外，还可以简单地实现系统的扩展功能。本设计及制作采用方案二。1.2调速系统方案电压调速由单片机发出调速数码指令，利用数／模转换电路将指令转换成电压值，以此达到控制速度的目的。这种控制方案需专门的数模转换电路，且控制不精确，在电压比较低的时候，启动困难，容易停车(此时通过电动机的电流很大，容易烧毁)。脉宽调速给电动机加上一脉动直流电，通过改变脉动直流电的占空比来实现电动机的调速。这种调速方式较精确，可行性好，在实际生产应用中大多直流电动机都采用这种调速方式。本系统采用方案二，脉宽调速方案。由单片机直接产生脉动信号，通过桥式双向电路驱动电动机，实现调速。此方案电路简单明了，控制精确，改变程序即可改变速度。1.3制动方案机械刹车利用电磁铁或小电动机驱动一定的机构】】3