摘 要

随着现在社会科技不断的进步，自动化程度不断地加深，市场上车辆的功能越来越满足不了人们多样化的需求，现代车辆在安全性和能耗上还有着长足的进步空间 。综上考虑，本设计制作了一台基于STC89C52RC单片机芯片为核心，同时具有自动躲避障碍物，自动追寻光源的电动小车。该小车主要包含了追光模块和避障模块等五个模块，它能够在一定的范围内追寻前方的光源，当检测到前方的障碍物时，会执行避障程序，绕开障碍物之后，继续追逐光源前进，前进到光源一定距离后停止前进。整个小车系统运行稳定，为未来智能小车的发展方向提供了一种思路，具有一定的实用参考价值。

关键词：STC89C552RC；红外传感器；L298N电机驱动；ADC0809

Automatic light chasing and obstacle avoidance car

ABSTRACT

With the continuous progress of social technology and deepening degree of automation, the functions of vehicles on the market are increasingly unable to meet the diverse needs of people. Modern vehicles still have great progress in safety and energy consumption. To sum up, this design makes an electric car based on STC89C52RC microcontroller chip as the core, with automatic avoidance of obstacles and automatic pursuit of light source. The car mainly contains five modules, such as light pursuit module and obstacle avoidance module. It can track the light source in front within a certain range. When it detects obstacles in front, it will implement obstacle avoidance procedures. The whole car system runs stably, which provides an idea for the future development direction of intelligent car, and has certain practical reference value.

Key words：STC89C552RC; Infrared sensor; L298N motor drive; ADC0809

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景及意义 1

1.1.1 研究的背景 1

1.1.2 研究的意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 课题研究内容及章节安排 3

第2章 自动追光避障小车的系统方案 4

2.1 总体设计方案 4

2.2 系统结构图 5

2.3 系统方案选择 5

2.3.1主控芯片 5

2.3.2电源稳压模块 6

2.3.3 避障模块 6

2.3.4 自动追光模块 6

2.3.5 电机驱动模块 7

第3章 自动追光避障小车的硬件设计 8

3.1 单片机系统的设计说明 8

3.1.1 单片机的最小系统 8

3.2电源稳压模块的设计说明 9

3.3 电机驱动模块的设计说明 10

3.4 红外避障模块的设计说明 11

3.5 自动追光模块的设计说明 12

3.6 本章小结 14

第4章 自动追光避障小车的软件设计 15

4.1 小车总体程序流程图 15

4.2 L298n电机驱动的软件设计 16

4.3 避障系统的软件设计 17

4.4 追光系统的程序设计 18

4.5 本章总结 20

第5章 自动追光避障小车的调试 21

5.1引言 21

5.2 L298n模块的调试 21

5.3 电源稳压模块的调试 21

5.4 避障模块的调试 22

5.5 自动追光模块的调试 22

第6章 总结 24

致谢 25

参考文献 26

附录A 小车系统实物图 27

第1章 绪论

• 1. 研究的背景及意义
     1. 研究的背景

随着现在汽车数量的不断增加，交通事故发生的概率也越来越高，由此引发了我们对于汽车安全性的思考。我觉得现在的车辆在高速驾驶的行为中没有对人以及车有任何有效的避障措施，当司机瞌睡或者对前方路况判断有误时，就极容易发生交通事故，如果这个时候车辆上有类似于紧急避障系统，在汽车与前方障碍物小于安全距离时，避障系统会发出指令让车辆紧急减速，然后在安全的地方停车，这样就会极大地减少交通事故的发生率，并且自动避障系统为无人驾驶提供了基础条件。

智能车辆是一个包括了感知周围环境，自动规划路线，自动驾驶的自动控制系统产物。它不仅满足了人们对生产中提高工作效率，降低工作成本的需求，也降低了人们生活中各种各样的麻烦。自动追光避障系统是智能小车中最基础也是最重要的组成部分之一。

• • 1. 研究的意义

智能作为现代化的新产物， 更是以后产品的大趋势和发展方向。智能化产品可以按照你事先编好的程序在一个环境里自动的运作，不需要人为的的干预，智能小车就是其中一种的体现。随着自动化技术和电子技术的日益发展，单片机广泛的应用到了军事、农业、餐饮、工业等各个方面。在智能小车、无人驾驶中中央处理器都发挥着大脑的作用，并且其性能，质量及精度都决定着智能化产品的性能。电路结构简单，成本更低廉，出事故率更低且可靠性高成为了现在智能产品的发展方向和人们对智能产品的要求^[1]。此外随着科技的发展，星球探索成为了各个国家科学家想要攻克的难题，其中，星球探测小车就是研究内容之一，它要实现的功能就包括最基础的自动追光避障，我国也在智能微型小车领域进行了多年的研究，以满足不同用途的需要。

对我个人来说，通过研究构建智能小车系统，查阅相关文献资料，灵活运用各种学过的自动化专业知识，丰富了我的学识。在实践过程中，熟悉了以单片机为核心来控制芯片，检测小车性能，学到了用c语言算法实现了小车的自动追光避障，丰富了我的实践经验。

• 1. 国内外研究现状

目前国内的相关研究主要如下：

榆林学院能量工程学院的张秋艳，张俊霞，杨洋以MSP430单片机作为核心控制系统，避障检测模块采用超声波传感器，该传感器采集小车四周的路面信息并传送给MSP430进行信号处理，以达到智能小车自动避障的目的；循迹检测采用反射式红外光电传感器进行自动循迹，实现智能小车的自动循迹行驶；由避障检测信息和循迹检测信息，综合分析处理，驱动控制电机，实现小车的自动循迹及避障功能；电量检测采用独立的STM8S003F3P6芯片通过单片机用数码管显示实时电量^[2]。