智能搬运车小车设计(机械部分+电路部分+89C51单片机)

摘  要
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。大学四年最后的毕业设计是一个考察我们综合运用专业知识能力的一个手段，本次设计是结合科研项目而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用89C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制搬运小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，能够承载50千克的货物重量，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法，测试结果分析以及智能搬运车小车机械设计的各项参数。
采用的技术主要有：
1)    通过编程来控制智能搬运车小车的速度；
2)    传感器的有效应用；
3)    新型显示芯片的采用.
4)    车体的设计

关键词: 89C51单片机； 光电检测器； PWM调速； 电动搬运车； 机械设计；

Abstract
A kind of 89C51 4K bytes with flashing Programmable read-only Memory can be erased FPEROM (Programmable Read -- -- Falsh Erasable with Memory of how low voltage, high) CMOS8 a microprocessor chip, called. This device adopts ATMEL high-density non-volatile storage technology, manufacturing and industrial standard MCS - 51 instruction set and output tube JiaoXiang compatible. Due to the CPU and multi-function 8-bit will flash memory chips, in a single ATMELof 89C51 microcontroller is a kind of high efficient. For many 89C MCU embeddedcontrol system provides a high flexibility and inexpensive solutions.University graduation design is the last four years, a comprehensive investigation, we use a specialized knowledge ability, this design is combined with scientific research projects and the determination of design. This system to design the topic request, for the purpose of 89C51 microcontroller as control core, ultrasonic sensor detection road barriers, the automatic control of handling car obstacle-avoidance, speed, and how to carry, automatic parking 50 kg of cargo weight, and can automatically record time, mileage and speed, automatic tracing and light function. The whole system of the circuit structure is simple, reliable performance. The test results, this paper introduces the hardware design of the system, and the testresult analysis of various parameters, mechanical design of car.
Using the technology mainly include:
1）through programming to control the speed of the car,
2）sensor effective application,
3）new display chip.
4）bodywork design
Keywords： 89C51； photoelectric detector； PWM control； electric firenet,； mechanical design；

由于汽车工业的快捷发展，关于智能搬运车的研究也就越来越受到人们的强烈关注。尤其是在自动导教师给予了我充分的支持。设计的该种智能搬运车能够准确的实时显示时间、速度、里程，并且能够自动寻迹、寻光、避障等功能，能够程控行驶速度、准确停车。化工业日趋熟的今天，设计一款能够自动搬运的智能车已经是非常迫切的了。
根据题目的要求，确定如下方案：在现有智能搬运车智能搬运车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对智能搬运车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对智能搬运车的智能控制。
该种方案可以实现对智能搬运车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，能够满足工业上的一般应用场合。本设计的核心单片机是MCS-51系列中的89C51单片机。以这款单片机作为应用核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制智能搬运车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。89C51是一款八位单片机，它的功能非常的丰富，并且很容易上手，得到了广大自动化工作人员的认可。它是第三代单片机的代表。
第三代单片机包括了Intel公司发展MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152﹑89C51FA/FB﹑89C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL等公司以89C51为核心推出的大量各具特色﹑与89C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机89C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS).
新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。
本设计就采用了比较先进的89C51为控制核心，89C51采用CHOMS工艺，功耗很低。该设计具有实际意义，可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其是
在足球机器人研究方面具有很好的发展前景；在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。
 
硬件设计
一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM﹑RAM﹑I/O口﹑定时/记数器﹑中断系统等能量不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统配置，既按照系统功能要求配置外围设备，如键盘显示器﹑打印机﹑A/D﹑D/A转换器等，要设计合适的接口电路。
 

目  录    25000字
第1章 前  言    3
第2章 设计方案    5
第2.1节 速度控制系统    5
第2.2节 测量系统    7
第2.3节 显示电路    14
第2.4节 控制电路图    14
第3章 硬件设计    16
第3.1节89C51单片机硬件结构    16
第3.2节 最小应用系统设计    18
第3.3节 前向通道设计    20
第3.4节 后向通道设计    24
第3.5节 显示电路设计    27
第4章 车身机械结构设计    30
第4.1节 车身整体结构设计    30
第4.2节 车轮轴的设计    31
第4.3节 平键的设计    33
第4.4节 联轴器的设计    34
第4.5节 轴承的选用    35
第4.6节 电机的设计    35
第5章 软件设计    36
第5.1节 主程序设计    36
第5.2节 显示子程序设计    39
第5.3节 避障子程序设计    41
第5.4节 抗干扰技术    42
第6章 数据的测试    48
第6.1节 测试方法与仪器    48
第6.2节 测试分析及测试结果分析    48
第6.3节 结论    49
参考文献    50
附录一：    51
英文原文    62
中文译文    71
致  谢    77
 

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