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基于51单片机智能巡线避障小车

1系统方案确定及主要元件的选择

1.1系统方案确定

本次设计的智能小车实现的基本功能如下：

❖实时检测路径，并按照指定路线行驶；

❖实时检测障碍物，并躲过继续行驶；

❖实时显示当前速度，并显示在lcd1602上

为此以AT89C52为主控芯片，主要包括避障模块、电源模块、声控模块、电机驱动模块等，系统框

图如图2.3所示。通过寻迹及避障传感器来采集周围环境信息来反馈给CPU，通过主控的处理，来

控制电机的运转，从而实现寻迹与避障，达到智能行驶。且本设计添加了声控效果，通过声音传感

器来对小车发出指令，让其行驶与停止。

为了能够更好地完成本次设计任务，我们采用三轮车，其前轮驱动，前轮左右两边各用一个电机驱

动，调制前面两个轮子的转速起停从而达到控制转向的目的，后轮是万象轮，起支撑的作用，并通

过软件程序控制，与硬件架构相结合，从而实线自动寻迹、避障的功能。

电源模块传感器采集

AT89C52

单片机主控芯片

图2.1系统总体框

机械设施速度模块

1.2主要元件的选择

1.2.1主控器

按照题目要求，控制器主要用于控制电机，通过相关传感器对路面的轨迹信息进行处理，并将处理

信号传输给控制器，然后控制器做出相应的处理，实现电机的前进和后退，保证在允许范围内实线

寻迹避障。

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方案一：可以采用ARM为系统的控制器，优点是该系统功能强大，片上外设集成度搞密度高，提

高了稳定性，系统的处理速度也很高，适合作为大规模实时系统的控制核心。而小车的行进速度不

可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高。若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多

不必要增加的难题。

方案二：使用51单片机作为整个智能车系统的核心。用其控制智能小车，既可以实现预期的性能指

标，又能很好的操作改善小车的运行环境，且简单易上手。对于我们的控制系统，核心主要在于如

何实现小车的自动控制，对于这点，单片机就拥有很强的优势——控制简单、方便、快捷，单片机

[5]

足以应对我们设计需求。51单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，功耗低、体积小、

技术成熟，且价格低廉。

综合考虑，本设计选择选用AT89C52单片机做控制器。

1..2.2显示模块

测控系统中常用的测量数据的显示器有发光二极管显示器（LED）和液晶显示器

（LCD）两种。

（1）、LED显示器

LED显示器通常是由多位LED数码管排列而成，每位数码管内部有8个半导体发光

二极管，其中七个发光二极管摆成七笔字形“８”，还有一个发光二极管用来显示小数

点。这种显示块有共阴极和共阳极两种，八个二极管的阴极并接成一个公共端称为共阴

极；八个二极管的阳极并接成一个公共端，称为共阳极。其主要是通过这些发光二级管

的亮灭来显示字符。

为了在LED上显示数字，必须将要显示的数字转换成相应的段选码，这可通过硬件

译码或软件译码来实现，硬件译码电路由锁存器、译码器、驱动器组成，锁存器用于所

存每位要显示数字的四位二进制代码或BCD码，译码器通过驱动器与LED显示器的8个

发光二极管相连，使相应段的二极管点亮，显示出数字或字符。

（