采用AT89C52单片机实现智能泊车系统软硬件电路的设计

 时间:2023-10-05 02:56:04      开云作者: 开云科技

  随着我国汽车数量逐年急剧增多,泊车位、停车场的数量却跟不上其增长的步伐,慢慢的变多的人为如何泊车而发愁。日益拥挤的泊车环境要求人们对汽车的泊车技术更加地娴熟,这就更加重了人们工作之外的紧张情绪,降低了人们的生活品质。因此,怎么样才能解决泊车过程中的不便利,消除安全隐患,迅速、准确、安全地将汽车停靠到合适的位置,逐渐引起了人们的关注。

  其中信号检测部分包括障碍物检测模块,光源检测模块和速度检测模块;控制部分包括控制器模块,电机控制模块。智能泊车系统基本模块方框图如图1所示。

  系统工作原理如下:在小车启动之后,通过霍尔传感器A44E进行小车的速度检测,对小车进行智能限速,小车行进过程中通过红外光电传感器避障,车库系统发送光源指示信号,光敏三极管接收车库指示信息,使小车到达指定车库后,停车。

  AT89C52是51系列单片机的一种,是一个低功耗,高性能,CMOS 8位单片机,片内含8KB的可反复擦写的FLASH只读程序存储器和256B的随机存取数据存储器(RAM),由ATMEL公司使用高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元,片内有ROM/EPROM,因此,这种芯片构成的最小系统简单可靠,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可。

  红外光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠、体积小、安装轻便等诸多特点,因此在工业自动化装置和智能小车中获得广泛应用。本设计中采用的光电避障传感器是HS0038B.红外光电接收电路工作原理为:当接收到载波频率为38kHz的脉冲调制信号时,首先,HS0038B内的红外敏感元件将脉冲调制红外光信号转换成电信号,再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理,然后通过带通滤波器进行滤波,滤波后的信号由解调电路进行解调,最后由输出电路进行反向放大并输出低电平;未接收到载波信号时,电路则输出高电平。红外发射电路由555定时电路产生方波,对红外发射管进行调制。

  霍尔传感器A44E在测速系统中的最大的作用是车轮转速采集。车轮每转一周,磁铁经过A44E一次,A44E的第3脚就输出一个脉冲信号,脉冲信号的周期与电机的转速有下列关系:

  式中:n为电机转速;P 为电机转一圈的脉冲数;T 为输出方波信号的周期。

  动作执行单元为驱动小车左右轮的两个减速直流电机,控制它们的转速,就控制了小车的运动状态。但是由动作控制单元发出的控制信号非常微弱,无法直接驱动直流电机,须匹配设计合理的驱动电路,常用的驱动电路为H 桥。在设计过程中发现,由于三极管导通、关断的时间不统一,导致用三极管搭建的H 桥在电机电流换向的时候经常发生微短路,使得三极管发热现象很严重,整个电路电源波动很大,非常耗电。因此,本设计最终采用了集成H 桥L298.除此之外,在设计过程中发现电机转动产生的反向电动势会极度影响传感器的输出状态,将错误的路径信息送给处理器,导致小车经常产生错误动作。因此,本设计采用了双电源供电,即传感器和芯片共用一组电源,电机专用一组电源,中间信号的传输采用了4N25光耦电路进行电气隔离。

  本设计采用光敏三极管作为光源检测传感器,因为其感光电压变化明显(电压值变化在60~100mV 左右),价格实惠公道。光源引导模块需要在小车前方安装3个光敏三极管,通过车库发出的光源信号来引导小车到指定车库停车,使用LM324作为光源引导模块的核心放大器件,将信号进行放大处理。

  为了更好地完成小车避障、光源引导和入库过程,停车场系统模块设计也是十分重要的。停车场系统模块设计图如图2所示。

  系统软件设计在KeilC51 集成开发环境下进行。软件最重要的包含系统主程序、避障子程序、光源引导子程序和测速限速子程序等。泊车系统整体流程如图3所示,避障程序流程图、光源引导程序流程图分别如图4,图5所示。测速限速电路软件设计思路是将每圈的时间换算成速度,再与设定的速度比较,如果所测速度大于设定值,则控制电机减速到设定值;如果所测速度小于设定值,则控制电机加速到设定值,完成小车的智能限速。

  各模块连接:小车舵机左转输入端接P3.4;小车舵机右转输入端接P3.5;小车驱动电机前进输入端接P3.6;小车驱动电机后退输入端接P3.7;光电避障模块左传感器输出端接P1.0;光电避障模块右传感器输出端接P1.1;光源引导模块左传感器输出端接P1.2;光源引导模块中间传感器输出端接P1.3;光源引导模块右传感器输出端接P1.4。

  小车整体测试:把小车放在停车场入口处,打开小车电源,打开车库中对应车库位置的光源电源,小车避开障碍通过停车场下坡区,到达指定车库前面,依靠光源引导入库,停车。

  本文设计的智能泊车系统能在实验室内实现小车的自动驶入指定停车位的功能。将小车停在停车场入口处,然后车主可以离开小车,此时小车就能够准确的通过停车场内的车辆诱导信号(光源引导信号)将车引入停车场,以此来实现自动泊车过程。

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  微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。在片上PWM(脉冲宽度调制)资源方面,低成本的8位单片微控制器是很吝啬的。设计人员在采用PWM资源时,经常被迫要牺牲一个捕捉/比较通道或定时器通道,因为PWM通道要共用相同的片上资源。很多基于微控制器的独立电气设备都不会使用同步串行端口。因此,可以用微控制器的波特率发生器和并/串转换器部分来生成位模式,构成一个256位的PWM形式。然后用RC滤波器过滤这个PWM输出,提取出一个模拟信号。同步通信没有异步通信的起始位和停止位,因此位模式可以产生出长周期的高电平或低电平。   图1,可以用片上未用的同步串行端口产生PWM信号,并将其转换为一个慢速运动的模拟

  增加PWM/模拟通道的方法 /

  文件名 : YY.C #i nclude #define MAX_STK_SIZE 64 void TaskStartyya(void *yydata) reentrant; void TaskStartyyb(void *yydata) reentrant; void TaskStartyyc(void *yydata) reentrant; OS_STK TaskStartStkyya ;//注意:我在ASM文件中设置?STACK空间为40H即64,不要超出范围。 OS_STK TaskStartStkyyb ;//用户栈多一个字节存长度 OS_STK TaskStartStkyyc ;

  课程设计是培育学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际在做的工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异,单片机慢慢的变成了当今计算机应用中空前活跃的领域, 在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。 回顾起此次单片机课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到定稿,从理论到实践,在整整两星期的日子里,可以说得是苦多于甜,但是能学到很多很多的的东西,同时不但可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不足的,只有把所学的

  oled时钟单片机源程序如下: #include REG52.h #include oled.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #include intrins.h sbit DQ = P3^6; //数据口define interface /***********************DS1302端口定义*******************************************/ sbit clock_rst=P3^5; //1302复位管脚定义 sbit clock_dat=P1^3; //13

  摘要:设计采用高性能单片机C8051F020为控制芯片,监控示波器面板上40个按键、3个编码开关及4个电位器的状态。分别介绍了键盘、编码开关和电位器的工作原理,以及其与单片机连接的硬件电路及软件编程的实现。按键部分采用一键多义的键盘程序设计方法,给出了键码匹配子程序流程图。 关键词:键盘;编码开关;模数转换;监控程序 监控程序负责系统中全部硬件和软件资源的分配、调度工作,它提供用户接口,使用户获得友好的工作环境,是系统模块设计中一个重要组成部分。 1 C8051F020单片机概述 C8051F020单片机是高度集成的片上系统。在芯片内集成了2个多通道ADC子系统(每个子系统包括1个可编程增益放大器和1个模拟多路选择器)、2 个电

  本文介绍如何在ME300B型51/AVR单片机学习开发系统上使用数码管显示4 4矩阵键盘的键值。 一、硬件工作原理的简单介绍 该实验使用ME300B上的8位数码管显示电路和4 4矩阵键盘电路。现将这二部分的电路工作原理进行简单的介绍: 1、4 4矩阵键盘的工作原理 矩阵键盘又称为行列式键盘,它是用4条I/O线条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上,设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4 4个。这种行列式键盘结构可以有明显效果地地提高单片机系统中I/O口的利用率。 图1为ME300B矩阵键盘电路图,行线,列线。

  引言 随着USB技术和闪存技术的快速的提升,移动存储设备的速度和容量日新月异,但在工业控制的上位机和下位机之间,数据传输依然采用传统的串并口技术,特别对一些前端的便携式采集系统,需要采集后临时存储,再拿回来传给作为上位机的PC机进行数据处理,给人类带来很多不变,为此,本文提出了一种方法--利用U盘的便捷特性开发一种基于嵌入式的USB读写器,方便地将采集数据以文件方式写入U盘,PC机不需要任何特殊驱动便能够实现对数据的处理回放。利用本办法能够完全解决下位机与PC机之间的数据传输难的问题。 1 硬件设计 系统采用TI公司的MSP430F149作为MCU,Cypress公司的SL811HS作为USB设备控制器,充分

  学习野火的固件库UART1串口案例时,用的是SIM9008模块应用板上的STM32103F103RB芯片,使用的外部晶振是12M。 串口读取的是乱码 默认的外部晶振是8M 由于STM32的库默认是外部晶振8M的情况下实现的,所以配置串口波特率的时候也是按8M,包括主频。 如果采用外部晶振8M或12M,配置时钟为72MHZ 。 1)在system32_stm32f10x.c文件中的void SetSysClockTo72(void)里这样改: 8M: RCC-》CFGR = (uint32_t)(RCC_CFGR_PLLSRC_HSE RCC_CFGR_PLLMULL9);//8*9=72 12M: RCC-》CFGR

  外部晶振配置时钟设置 /

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