2022年基于单片机智能小车系统设计.docx

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1、精品学习资源毕业设计说明书基于单片机地智能小车系统设计欢迎下载精品学习资源毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人正式承诺：所呈交地毕业设计（论文），是我个人在指导老师地指导下进行地研 究工作及取得地成果.尽我所知，除文中特殊加以标注和致谢地地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过地争论成果，也不包含我为获得及其它训练机构地学位或学历而使用过地材料 .对本争论供应过帮忙和做出过奉献地个人或集体，均已在文中作了明确地说明并表示了谢意 .作 者 签 名：日期： 指导老师签名：日期：使用授权说明本人完全明白高校关于收集、储存、使用毕业设计（论文）地规定，即：依据学校要求提交毕业设计（

2、论文）地印刷本和电子版本；学校有权储存毕业设计（论文）地印 刷本和电子版，并供应目录检索与阅览服务；学校可以接受影印、缩印、数字化或其它复 制手段储存论文；在不以赢利为目地前提下，学校可以公布论文地部分或全部内容.作者签名：日期：欢迎下载精品学习资源学位论文原创性声明本人正式声明：所呈交地论文是本人在导师地指导下独立进行争论所取得地争论成果.除了文中特殊加以标注引用地内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写地成果作品 .对本文地争论做出重要奉献地个人和集体，均已在文中以明确方式标明.本人完全意识到本声明地法律后果由本人承担.作者签名：日期：年 月日学位论文版权使用授权书本学位论文作

3、者完全明白学校有关保留、使用学位论文地规定，同意学校保留并向国家 有关部 门或机 构送交论 文地 复 印件和 电子版， 答应论 文被查 阅和借阅 . 本 人授 权高校可以将本学位论文地全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以接受影印、缩印或扫描等复制手段储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 月日欢迎下载精品学习资源注 意 事 项1. 设计（论文）地内容包括：1） 封面（按教务处制定地标准封面格式制作）2） 原创性声明3） 中文摘要（ 300 字左右）、关键词4） 外文摘要、关键词5） 目次页（附件不统一编入）6） 论文主体部分：引言（或绪论

4、）、正文、结论7） 参考文献8） 致谢9） 附录（对论文支持必要时）2. 论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1 万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2 万字 .3. 附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）.4. 文字、图表要求：1） 文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2） 工程设计类题目地图纸，要求部分用尺规绘制，部分用运算机绘制，全部图纸应符合国家技术标准规范 .图表干净，布局合理，文字注释必需使用工程字书写，不准用徒手画3） 毕业论文须用 A4 单面打印，论文 50 页以上地双面打印4）

5、图表应绘制于无格子地页面上5） 软件工程类课题应有程序清单，并供应电子文档5. 装订次序1） 设计（论文）2） 附件：依据任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3） 其它欢迎下载精品学习资源指导老师评阅书指导老师评判：一、撰写（设计）过程1、同学在论文（设计）过程中地治学态度、工作精神优良中及格不及格2、同学把握专业学问、技能地扎实程度优良中及格不及格3、同学综合运用所学学问和专业技能分析和解决问题地才能优良中及格不及格4、争论方法地科学性；技术线路地可行性；设计方案地合理性优良中及格不及格5、完成毕业论文（设计）期间地出勤情形优良中及格不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计

6、）地整体结构是否符合撰写规范？优良中及格不及格2、是否完成指定地论文（设计）任务（包括装订及附件）？优良中及格不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）地理论意义或对解决实际问题地指导意义优良中及格不及格2、论文地观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格不及格3、论文（设计说明书）所表达地整体水平优良中及格不及格建议成果： 优良中及格不及格（在所选等级前地内画 “）”指导老师：（签名）单位：（盖章）年月 日欢迎下载精品学习资源评阅老师评阅书评阅老师评判：一、论文（设计）质量1、论文（设计）地整体结构是否符合撰写规范？优良中及格不及格2、是否完成指定地论文（设计）任务（包括装订及附件）？优良中

7、及格不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）地理论意义或对解决实际问题地指导意义优良中及格不及格2、论文地观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格不及格3、论文（设计说明书）所表达地整体水平优良中及格不及格建议成果： 优良中及格不及格（在所选等级前地内画 “）”评阅老师：（签名）单位：（盖章）年月 日欢迎下载精品学习资源教研室（或答辩小组）及教案系看法教研室（或答辩小组）评判：一、答辩过程1、毕业论文（设计）地基本要点和见解地表达情形优良中及格不及格2、对答辩问题地反应、懂得、表达情形优良中及格不及格3、同学答辩过程中地精神状态优良中及格不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）地整体结构

8、是否符合撰写规范？优良中及格不及格2、是否完成指定地论文（设计）任务（包括装订及附件）？优良中及格不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）地理论意义或对解决实际问题地指导意义优良中及格不及格2、论文地观念是否有新意？设计是否有创意？优良中及格不及格3、论文（设计说明书）所表达地整体水平优良中及格不及格评定成果： 优良中及格不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月 日教案系看法：系主任：（签名）年月 日欢迎下载精品学习资源基于单片机地智能小车系统设计摘 要：以 CC2530 单片机作为掌握核心地智能小车系统进行了设计.智能小车运行路线可以依据人地需要进行远程掌握，智能小车当遇到障碍物地

9、时候，可以挑选停止或者转向，也就是说可以自动避障 .依据智能小车系统地主要功能，提出了设计方案并进行了论证.设计包括硬件设计和软件设计两大部分.硬件部分包括单片机地最小系统、无线收发模块、超声波模块、电动机驱动模块、减速电动机五个部分组成.单片机选用TI 公司生产地 CC2530；在远程掌握时，上位机发出地数据通过数据线传给无线模块，并进行处理，确定数据地合法性和对应地功能，然后执行相应地功能；在自动避障时，超声波传感器采集周边地信息，传送给单片机，单片机通过判定确定小车是连续直行，仍是转弯；软件接受地是模块化地设计方法，主要分为主程序、无线发射子程序、无线接收子程序、中断程序、设置子程序五部

10、分.对系统进行软硬件联调，实现了智能小车地自动避障功能，通过无线模块地相互传输信息可以实现小车地远程避障功能.关键词： CC2530 单片机；远程掌握；自动避障The Design of Intelligent Vehicle System Based on MCUAbstract: The design uses CC2530 MCU as the core of the intelligent car control system. Intelligent vehicle running route is based on peoples need which can be remote

11、control, when intelligent car faces an obstacle, it can choose to stop or turn, that calls automatically avoidance also. According to the main function of the intelligent car system, we propose a design scheme and demonstrated.The Design includes hardware design and software design. Minimumsystem ha

12、rdware includes five parts which are the microcontroller,wireless transceiver module, ultrasonic module, motor drive module, geared motor. CC2530 MCUof TIcompany is selected. when we use the remote control, the data is transferred from the host computer to wireless module via the data lines and wire

13、less module processes to determine the legality and the corresponding function data, then MCU executes the function. When vehicles automatic obstacle avoidance ,the ultrasonic sensor collects surrounding information and transmits to the microcontroller. The microcontroller determines thecar continue

14、 straight on or turn. Software uses modular design, which is divided into the five main program including subprogram wireless transmitter, wireless receiver subroutine interrupt program, set subroutine this five parts. The design uses hardware and software system to achieve a smart car automatic obs

15、tacle avoidance function,and vehicle remote avoidance functionthrough mutual欢迎下载精品学习资源transmission of information on the wireless module.Key Words: CC2530 MCU ；The remote control ； Automatic obstacle avoidance欢迎下载精品学习资源目 录欢迎下载精品学习资源1. 概述12. 选题背景12.1 国内现状22.2 国外现状23. 方案设计及论证43.1 总体设计43.2 主控单元方案比较与挑选4

16、3.3 电机单元方案比较与挑选53.4 电源单元方案比较与挑选63.5 避障单元方案比较与挑选64. 硬件系统地设计74.1 单片机掌握模块74.1.1 时钟电路84.1.2 复位电路94.2 电机驱动模块地设计94.3 超声波避障电路地原理与设计114.3.1 HC-SR04 模块工作原理114.3.2 超声波发射模块124.3.3 超声波模块接收电路124.3.4 超声波模块电路135 .软件设计135.1 软件调试平台135.2 主程序流程图145.3 发射程序设计145.4 接收部分程序设计155.4.1 自动避障155.4.2 远程掌握166 系统测试176.1 上位机测试176.2

17、 智能小车测试187. 终止语22参考文献22致谢23附录23附录 1：程序清单24附录 2 ：原理图纸35附录 3：元器件目录表35欢迎下载精品学习资源基于单片机地智能小车系统设计1. 概述当今社会，智能小车在各个领域都得到广泛地应用，特殊是那些人无法到达，或者无法接近地地方，智能小车成为了必不行少地工具.像在航空领域，智能小车地运用可以在太空中很顺当地完成那些由人很难完成或者说无法完成地任务.在军事，甚至在我们生活中都有智能小车地身影，它们地显现减轻了了人们工作量，成为了人们生活中地一部分.现实中地智能小车依据需求地不同，有着自己特有地形状和功能，它们表现出地功能也各有不同 .设计地智能小

18、车只能简洁处理一些基础地功能，特殊是在掌握和避障等成效上.基于单片机地智能小车，在设计上要表达地它地智能化，同时也要依据不同地要求做出不同地反应 .最基本地要求就是脱离人地掌握，自己可以实现一些简洁地功能，避障就是智能小车地一大特点. 同时也要求可以人为地掌握它实现一些简洁地功能，例如：前行，后退，左转，右转，停止等功能.单片机可以实现这些功能处理，再协作其他一些模块地帮忙，其中无线模块可以发射与接收信号，可以实现掌握指令发送给单片机，使智能小车依据要求精确地行驶.而避障模块部分可以获得小车行驶四周障碍物地信息并准时地传给单片 机，通过处理，对智能小车做发出地指令，达到避障地成效.CC2530

19、 是 TI 公司推出地内置ZigBee 协议地 8 位单片机，本身拥有无线传输模块，保证了在智能小车掌握中直接收发指令作用.避障模块可以收集周边地信息通过CC2530 地处理，使小车有避障地功能.2. 选题背景当今社会随着汽车工业水平地快速提升，各国对汽车地开发与争论也都加大了力度. 在我国各高校对于智能小车地争论都很重视，在全国电子大赛和一些省内电子大赛几乎每次都能见到关于设计智能小车地题目.由此可见对智能小车地争论有着很大地意思，更适合当今社会地在汽车方面进展趋势.设计就是在这样一个汽车工业快速进展，人们对智能小车地研究日益加深地背景下提出地.基于单片机地智能小车系统设计是与科研工程相结合

20、被提出地.设计地小车可以完成一些常有地功能，例如自动避障与远程掌握.智能化是当今社会高速进展地产物，它适合当今社会进展地方向，也是将来进展地指向灯，全智能化小车能够遵循人们地要求，在一些特定地环境里脱离人地掌握运行，可以实现预期要求地目标 .遥控小车地各个行为都是在人地掌握下执行地，如转向、启停等，高端点地遥控车在人地掌握之下仍能够实现调剂速度地大小 .常见地小车模型，玩具汽车，都属于遥控小车；智能小车脱离了人地掌握，它地启停、行驶方向、速度地掌握都通过编程来实现.操作员只需通过修改智能小车地程序就可以修改它各方面功能，也就是说智能小车拥有再次编程其程序地特点，属于机器人地一种.欢迎下载精品学

21、习资源中国开头争论智能化是从1978年开到地，由于那年在国家科学技术进展规划中，“智能模拟”被作为主要争论课题 .智能化从被作为概念引进，到被实现先是在试验室，然后进展到当今高端领域地应用，例如：勘探、航空、军事等，这些都为将来智能化地全面进展奠定基石.智能化得以全面地进展地缘由是当今社会要求资源必需合理，充分地被利用，也符合当今社会用 最少地地投入换取最大地收益地要求，它地使用使工业生产地效率得以提高，实现现有工业生 产水平跨进智能化地时代，实现当今智能化面对大众进展.随着当今社会电子产业地飞速进展，集成芯片地功能日益强大，同时体积越来越小，为智能产业地生成与进展打好了良好地物 质基础 .智

22、能小车，是一个集环境感知、远程掌握、自动行驶等功能于一体地系统，它集中地运用了运算机、通信、单片机、信息、传感、人工智能及自动掌握等技术，是典型地高新技术产物地代表 .2.1 国内现状我国于 20 世纪 80 岁月开头了对用在车辆上地智能技术地争论，和国外相比是比较落后地.由于技术上地不成熟和人才地匮乏，在智能车辆上地争论经常着重于某方面地技术，也 因此我国在总体技术上明显落后于西方那些在智能化争论比较成熟地国家，可是我们也取得 了一系列地成果，主要有：a） 中国第一辆可以自主驾驶轿车于2003 年研制胜利，参加争论地是中国第一汽车集团公司、自动化学院、国防科技高校机电工程.在正常交通状况下，

23、这辆轿车在高速大路上， 行驶最高稳固地速度是13km/h, 最高速度却达170km/h ，并且拥有超车地功能，对于它地总体技术指标与性能都已经位居世界先进水平.b） 7B.8 军用室外自主车装有彩色激光雷达、摄像机、陀螺惯导定位等传感器，它是由南京理工高校、国防科技高校、清华高校、北京理工高校、浙江高校等多所高校联合研制成功，它地主系统使用两台Sun10，这两台 Sun10 主要用来处理信息融合、路径规划，路边抽取识别是由两台 PC486 处理完成，定位运算和车辆自动驾驶地功能是靠8098 单片机完成 .它在直线跟踪这一功能上速度是20km/h ，避障这方面地速度在5-10km/h 之间 .可

24、以估计，随着我国经济实力地飞速进展，人们生活质量地提高，必将对智能车辆要求越来越高，依照我国现在地情形，对智能车争论力度必将日益加大，这些都为智能车地进展奠定了基础 .2.2 国外现状从上世纪 50 岁月，国外智能车辆就已经开头研制，与国内相比，争论史较长.它地进展历程大体可以分成三个阶段：第一阶段智能车辆争论起源于20 世纪 50 岁月，这一时期被称为初始时期.世界上第一台自主引导车系统Automated Guided Vehicle System 简称 AGVS是在 1954 年被争论开发地，它地研发者是美国地Barrett Electronics 公司 .虽说该系统只是一个运行在固定线路

25、上地拖车式运货平台，但它是在脱离人地操作下独立运行地，也就是说无人驾驶，这点就可以把它划入智能化.早期研制 AGVS应用领域就是为了仓库内地物品运输，为了适应当时地社欢迎下载精品学习资源会，开发智能车地目地仅仅是为了提高仓库运输地自动化水平.在后来，运算机地应用与传感技术地飞速进展，使得在智能车辆方面地争论也在不断得到新地突破.其次阶段世界主要发达国家对智能车辆地研发日益看重是在上世纪80 岁月中后期 .在欧洲， 1986 年普罗 M 修斯工程开头在智能车辆方面地探究.在美洲，在 1995 年，国家自动高速大路系统联盟简称NAHSC 由美国成立，它们地目标之一就是智能车辆在现实生活中地可实现性

26、，为以后智能车辆地实现打下了基础.在亚洲，在1996 年，高速大路先进巡航/帮助驾驶争论会由日本成立，它地目地就是争论智能车辆关于导航方面地问题，也正由于这个研制使得日本智能车辆在整体技术上都得到很大地提升.在上世纪 80 岁月，研制开发智能车辆形成一种潮流，世界上各大闻名汽车制造商都把矛头指向智能车辆地研发上，使得智能车辆在这一时期得到飞速地进展.第三阶段 在上世纪 90 岁月时，对智能车辆研制进入白热化，很多国家都看到智能车辆进展前景与迫切性，在这一时期智能车辆研制，开发，生产都得到空前提升.最为突出地是Navlab 系列地 10 台自主车（ Navlab1 Navlab10 ）地争论在美

27、国卡内基.梅隆高校（ Carnegie Mellon University ）机器人争论所完成，取得了显著地成就.目前，智能车辆地第三阶段仍旧在连续，现在国外智能车辆地进展方向也是由第三阶段地成果作为代表 .在世界工业设计和界科学界中，在众多地争论机构中研发地智能车辆具有代表性地有：德意志联邦高校地争论1985 年，第一辆 VaMoRs 智能原型车辆设计胜利，这种接受机器视觉地智能车户外高速大路上为100km/h ，这个速度是当时进行速度测试地速度，而机器视觉保证了横向和纵向地车辆掌握.1988 年，在都灵地 PROMRTHEUS工程第一次委员会会议上，拥有自动行进、停车，而且可以向它后面地车

28、发送相关驾驶信息智能车辆维塔（ VITA,7t ）在这次会议上展现.UBM视觉系统是这两辆车地系统，这是一个具有极高地稳固性双目视觉系统.荷兰鹿特丹港口地争论依据自身需求，荷兰鹿特丹港口争论地智能车辆主要应用在工厂货物地运输这一方面.荷兰地Combi road 系统，货物地运输都是靠无人驾驶地车辆完成地，这些车辆行驶地路面是经过特殊处理地，应用额磁性导航参照物，智能车辆探测障碍物 只靠一个光矩阵检测.荷兰政府对这系统比较青睐，在荷兰南部，在争论关于这种系统地问 题，他们方案修建这种道路，用荷兰鹿特丹港口争论地智能车辆把货物运输到荷兰各个地方，削减了对人地需求，而且也会削减各种人在驾驶中遇见地问

29、题.日本大阪高校地争论大阪高校地 Shirai 试验室所研制地航位估计系统（DeadReckoning System ）智能小车，这辆智能小车地转向角是依靠电位计与旋转编码器来猎取， 达到了对智能小车地定位这一成效.另外，美国麻省理工学院、英国国防部门地争论、斯特拉斯堡试验中心、奔腾公司、美国卡内基梅隆高校在智能车辆争论方面都有着显著地成就.欢迎下载精品学习资源3. 方案设计及论证3.1 总体设计设计主要是制作一款既能进行远程掌握又能智能采集信息并能做出相应反应实现避障功能地小车 . 智能小车地自动避障功能表达了小车智能化地要求，远程掌握很适合当代高端玩具地进展要求，也可成为学习单片机嵌入式掌

30、握系统地一个典型实例 .在执行避障时通过超声波传感器件来采集小车周边地信息，并送入掌握单元CC2530 单片机，经过 CC2530 处理数据后，依据得到地结果会发出对应地指令，完成小车智能化地特性，也就是说小车本身可以自己掌握自己.设计以两个直流电动机为主驱动.在电机驱动这部分，使用地 L298 电机驱动板 ，L298 电机驱动板能同时驱动2 个直流电机；避障接受超声波测距避障模块传感器HC-SR04 来完成 , 传感器 HC-SR04 在接收到单片机发来地信息后， 会发射 8 个 40MHz 超声波，然后等待接收反射回来地超声波，运算出相应地信息，发给单片机，单片机接收到传感器HC-SR04

31、 发来地信息，进行处理，再对小车做出相应地掌握.远程掌握使用是 CC2530 单片机自带地无线传输完成地；掌握单元也就是CC2530 单片机，通过编程合理有序地将各个模块信号整合在一起并做出相应地反应，实现了智能化掌握，智能小车可以属于一个简易地机器人.依据设计地要求，为了简洁明白地达到设计地成效系统以CC2530 为核心地结构图，如图 3-1 所示 .上位机CC2530单片机CC2530单片机执行远程掌握指令收集前方信息，自动避障图 3-1 系统地结构框图3.2 主控单元方案比较与挑选依据题目要求，掌握器主要用于掌握电机，处理传感器猎取到地前面道路信息与无线接收到地信号，并将处理信号传输给掌

32、握器，然后掌握器做出相应地处理，实现小车地远程掌握和自动避障 .方案一：可以接受 51 单片机作为设计地掌握系统 .51 单片机进展比较成熟，由于使用地年份比较久远，兼容方面也比较好 .用 51 单片机作为掌握在系统掌握方面表现出运算功能强大，技术成熟，对于软件编程比较敏捷，降低了编程者地难度，多年地进展已经使得51 单欢迎下载精品学习资源片机体积很小，在使用地时候不会占用太大地空间，减小了开发物品地体积，同时成本也比较低 .方案二：掌握单元接受 CC2530 单片机作为设计地掌握系统 .CC2530 单片机拥有极快地运算功能，反应速度快，在软件编程方面不同于 51 单片机，程序相互之间比较紧

33、凑，集成度高，本身自带无线收发功能 .CC2530 集成单片机、 ADC 、无线通信模块于一体，由于使用地是单片机与无线通信模块结合地缘由，在无线通信方面大大减轻了编写方面难度，数据相互传输方面也能表现出它地优越性，而且由于不用外接无线模块，它地体积与质量都得到了削减 .CC2530 自身附带地无线传输功能，接受ZigBee 这种通信协议虽然传输地数据量不太大，传输率也仅仅停留在低数据上，但是它在传输距离上是很远地，传输地数据比较安全稳定.它是追求远程、稳固，低数据地传输.经过多年地研制，同类产片相比CC2430 ， CC2530无论是在价格上仍是在性能上都变现出让消费者更中意.考虑到此次设计

34、要用到无线传输，假如使用51 单片机系统地掌握器作为此次设计地控制器就要外加无线传输模块，这样在以后地焊接和编程方面多有肯定地弊端.而 CC2530 单片机，无线通信模块与一体这样，对于设计来说省去无线传输模块对于整个设计来说使结构更加简洁，制作更加简洁，编程更加严谨.因此设计挑选接受方案一，选取地实物图如图3-2所示 .图 3-2CC2530 实物图3.3 电机单元方案比较与挑选方案一：接受直流电机作为驱动设置.接受直流电机特长主要表现在硬件电路地设计， 包括后期地连接与焊接电路板会比较简洁.但是它地转速不大简洁掌握，假如提高额定直流电压地时候，电机转速几乎不会受影响.这类电机用常用一些恒转

35、速地机器，像录音机、播放机或激光唱机等，同时也用于速度可以有很大变化范畴地地驱动装置，而直流电机由于缺 少各种稳压电路地爱护，很简洁受到影响，特殊是在转速和转矩输出等方面.方案二：接受直流减速电机.直流减速电机能够供应一个很大地转动力矩，使用起来极其便利，直流减速电机电机有直流电机和它内部装有减速齿轮组组成，因此在使用地时候，欢迎下载精品学习资源对于减速地要求可以很便利实现，通过单片机向掌握芯片发送不同地信号，直流减速电机可以轻易地完成前进、后退、停止等操作.综合以上考虑我们挑选方案二地直流减速电机作为智能小车地驱动电机.选取地实物图如图 3-3 所示.图 3-3减速电机3.4 电源单元方案比

36、较与挑选方案一：接受单电源供电，使用单电源同时对单片机和直流电机进行供电，这种方案地优点在于：削减机身地总体重量，操作简洁，但其缺点在于：由于掌握电机时，电机地停止与启动都会产生很大地电流变化，这个电流会影响大盘单片机正常运行，使单片机不能在一个稳固条件工作，单片机地各方面性能也会受到很大影响 .但是协作 L298N 芯片可以直接可以使电压稳固，电动机电压变化不影响单片机正常使用 .但是会显现电压电压达不到要求 .方案二：接受双电源供电，通过两个独立地电源一个对单片机进行供电，一个对直流减速电机进行供电，此方案地优点是，防止了减速电机造成电流波动对单片机地影响，因此单片机地性能基本不会受到影响

37、，电动机地运行反应也会更加地灵敏.它地缺点也因此产生了，使用双电源，可以更好地给减速电压供应动力，但是增大了设计地体积，需要地器件同样也会相应地增加.综合以上地优缺点，设计打算接受其次种方案.3.5 避障单元方案比较与挑选方案一：接受红外线测距 .红外线测距可以精确、快速地测到距离，在精确度上表现地特别地好，但是简洁受到外界干扰.而且装置在移动地物体上更是不易测量.方案二：接受地超声波传感器.超声波传感器地原理是：压电陶瓷超声波传感器在电压地变动下会发出超声波，超声波发出后，遇到前方地障碍物后会发生 漫反射，因此就会被超声波传感器接上接收部分接收到.精度高，不易受到外界欢迎下载精品学习资源地干

38、扰，操作简洁 .由于设计地智能小车是在移动中测得距离然后判定地，红外线表现特别地差.而超声波测距地表现无论在性能上仍是在操作上都符合要求，全部挑选方案二.此次设计选用地超声波传感器是HC-SR04，如图 3-4 所示为 HC-SR04 超声波传感器地实物图 .图 3-4 HC-SR04 超声波传感器4. 硬件系统地设计4.1 单片机掌握模块CC253x 芯片系列中选用地是 8051 CPU 作为它们地内核，这种内核是一种单周期地 8051 兼容内核 .它存在三种不同地内存拜访总线，这三种拜访总线分别是 CODE/XDATA ，DATA 和 SFR.单周期拜访 DATA ，主 SRAM 和 SF

39、R.它仍有一个用于调试地调试接口和一个包含18 输入扩展中断单元，为后期使用地时候带来了很大地便利 .2.4-GHzIEEE 802.15.4、ZigBee 和 RF4CE 应用地片上系统简称 SoC，为了它们提出地解决方案就是CC2530，在无线传输上极具优越性 .它能够以特别低地材料成本建立强大地网络节点 .CC2530 使用 RF 收发处于现在领先位置地，它地各方面地功能表现地都特别优良，8051 CPU 在接受地是增强型地，在单片机界是特别领先地，因此CC2530 这种单片机地系统可以随时可编程闪存，它拥有8- KB RAM ，在很多地方面都表现出强大地性能 .CC2530 在闪存地挑

40、选上有四种， 它们分别是 CC2530F32/64/128/256，每一种对应地是32/64/128/256KB 地闪存， 从而需求地不同挑选，使得单片机能够最大化地利用.CC2530 对于不同工作需求可以挑选一个最相宜地运行模式，因此在功耗上合理地被掌握.它地运算时间很快，在运行时间地转换是特别地短地，也因此确定了CC2530 在功耗上是很低地.CC2530F256 表达了德州仪器地在单片机领域具有带头作用地ZigBee 协议栈Z-Stack.CC2530 单片机地最小系统图如图 4-1 所示.欢迎下载精品学习资源图 4-1 单片机最小系统4.1.1 时钟电路为 CC2530 单片机供应地时

41、钟有两种方法：一种是单片内部时钟方式和一种是外部石英晶振供应地外部时钟方式.CC2530 地晶振，有四个，两个内部，两个外部地.两个内部地是 RC 晶振，一个是 16M 一个是 32M ，两个外部是石英晶振，一个是32.768K 一个是 32M.石英晶振地特点在于它地精度特别地高，但是会损耗很大地电能，启动起来很慢.RC 晶振与石英晶振相比精度就明显偏低，但是它地耗电量却很低，启动地反应速度也是很快地 .在上电时，单片机默认地是挑选使用内部地两个RC 晶振， 由于我们要求单片机要快速地启动，正好两个RC 晶振启动速度比石英晶振要快很多地缘由 .外部 32.768K 石英晶振很少用到，只有在一些

42、特定地地方才能用到，因此再设计单片机地时候对于这个晶振可以挑选不接地.外部和内部两个低频地晶振是不行以一起上电地，换句话说这两个晶振我们无法使用它们.在 CC2530 数据手册上， SLEEPCMD 这个寄存器地从第0 位开头计第 2 位地说明是不正确，这一位地精确地说明，是在CC2430 地数据手册中介绍 SLEEP 寄存器地第 2 位正确地说明到了 .假如这一位赋值为 0 时，两个高频晶振将会在同一时刻得电；假如位赋值为 1 时候，会参考 CLKCONCMD.OSC 位挑选地高频晶振，只有挑选地高频晶振才会正常工作.CC2530 数据手册中仍存在地不正确地地方是 SLEEPSTA 这个寄存

43、器地第 6 位地说明与第 5 位地说明， CC2430 地数据手册对 SLEEP寄存器地介绍中第 6 位和 5 位是它正确地说明 .欢迎下载精品学习资源如图 4-2 所示为 CC2530 地时钟电路图 4-2CC2530地两个石英晶振时钟电路4.1.2 复位电路单片机地复位是靠单片机外部电路地复位电路实现地.片内也有一个复位电路，它地实现是依靠复位引脚RST 依靠触发器和复位电路相互连接，触发器地作用是抑制噪声地产生，复位电路每过一个机器周期对触发器地输出都会进行一次采样.我们常用地复位电路有两种形式一种是上电自动复位，一种是按钮复位.上电复位，使RST 这个引脚得电，并且得电地时间要大于10

44、MS ，单片机会回到复位状态.按钮复位，也就在单片机外部通过合理地电路连接一个按钮，使用者可以通过自己地意愿按这个按钮，使单片机进去复位状态 .设计接受地是按钮电平复位,挑选地 CC2530 由于是高集成地本身地电路板上已经设计好了复位电路,在这个 CC2530 电路板上标有 S3 地按钮就是复位按钮 .复位电路如图 4-3 所示.欢迎下载精品学习资源4.2 电机驱动模块地设计图 4-3 复位电路欢迎下载精品学习资源电机驱动模块作为带动电机核心部位，在挑选芯片方面必需要挑选稳固性能比较好地，因此挑选是专用芯片L298N 作为掌握电机地电机驱动芯片，L298N接受地全桥驱动，它在响应频率也表现地特别优越，一片L298N 可以同时驱动两个直流电机.L298N 地 IN1 ， IN2 ，IN3 ，IN4 端口与单片机地输出端口相接，对单片机合理地编程使这四个引脚得到提前运算好地数据，就可以依据医院驱动两个直流电动机运行与停止 .L298N 是使用地标准TTL 规律电平信号 .VSS 端口上可以连接地电压为4 5V