一种基于STC89C52单片机的简易智能小车的实现

汪洋++王少宏++李鑫

摘要：本文介绍了一种基于STC89C52单片机的简易智能小车的实现方法，通过AD软件绘制原理图到生成PCB板，再经过加工焊置元器件得到可用的电路板，然后准备小车底盘和传感器，最后组装完成我们智能小车的硬件部分。当然，硬件的完成只是我们学习智能小车的第一步，要学习的东西还很多很多。

关键词：STC89C52单片机；智能小车；传感器

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）17-0177-02

智能小车是入门单片机学习的路径之一，通过制作智能小车，能够使我们在硬件方面学习到基本的电子元器件，在软件方面学习到C语言，汇编语言等。下面介绍一种基于STC89C52单片机的智能小车实现方法，电路由电源部分，单片机最小系统，驱动部分三部分组成，小车由底盘，电路，传感器三部分组成，能够实现避障，循迹功能。

首先，设计电路部分。电路可以在准备好元器件之后根据设计好的电路纯手工焊置而成，也可以通过绘制原理图之后生成PCB板，交给工厂代加工，再进行焊接完成。下面介绍第二种方法：

1 设计原理图

电源部分：小车电源采用两节3.7v/节的可充电干电池，有两部分电压。一部分是单片机工作电压，另一部分是电机工作用电压。电机工作电压采用电池电压，单片机工作电压则需要一个降压滤波电路来完成。在这里采用7805三端稳压器进行降压之后给单片机供电。7805是一种常用的线性降压转换器，简单易用，价格低廉。该降压滤波电路中，在7805两端加了两个电解电容用于滤除杂波，使输出电压更加稳定。7805的1脚是电池电压输入端，2脚是接地端，3脚是5V电压输出端。

单片机最小系统：本方案中采用STC89C52单片机作为控制芯片，它是一种功耗低，性能高的微控制器。拥有 32 位I/O 口线，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口等功能。单片机最小系统包括单片机本体，晶振电路，复位电路。

驱动电路：驱动电路采用L298n作为电机驱动芯片，L298N为15个引脚的单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动。本方案采用L298N来接收DTL或者TTL逻辑电平，驱动小车电机。L298n内部拥有4通道逻辑驱动电路，它的额定工作电流为 1 A，最大可达 1.5 A，Vss 电压最小 4.5 V，最大可达 36 V；本方案中Vss采用5v电压。Vs 电压最大值也是 36 V，本方案中采用电池电压为7.4。L298N可直接对电机进行控制，无须隔离电路，可以驱动双电机。本方案中采用两个L298n电机驱动芯片，故可以驱动四个电机。根据L298N芯片的特点以及STC89C52单片机自身的特点，把单片机的P2.0～P2.7作为输出口，分别与两个L298N的IN1～IN4相接，L298n的输出口OUT1～OUT2，OUT3～OUT4接驱动电机。

根据上述三部分电路设计出的原理图如图1：

2 生成PCB

根据上述三部分电路原理图，我们就可以在AD软件里生成PCB了，生成的PCB如图2：

在AD软件里生成了PCB就可以交给工厂加工了，将加工好的PCB焊接好，电路板如图3所示，本方案中我们采用双电机驱动，所以只在电路板上焊接了一个驱动芯片。

制作进行到这里，电路部分我们就完成了。

然后，准备小车底盘。

为便于转向，小车更加灵活，本方案中用的是一个带万向轮的三轮小车底盘，如图4所示：

其次，选择传感器。

本方案中使小车实现避障，循迹传感器。故可采用光电开关。

光电开关：它是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡和反射，由同步回路选通电路，从而检测物体的有无，所有能反射光线的物体均能被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。光电开关有三根线，一根正极，一根负极，一根信号线。采用5V供电，信号线接在单片机的I/O口上。图5为光电开关实物图：

最后，我们就可以开始搭建小车了。将各部分组装在一起，小车的整体我们就完成了。小车整体图如图6：

智能小车的硬件部分已经完成了，接下来就是软件调试了。我们可以根据本方案中的硬件搭建，实现小车相应的功能。在本方案中，传感器的数量仅用了两个，我们可以根据需要自行添加。

总结：智能小车的实现可以有多种方法，本方案提出了一种简单易行的方法，很适合刚刚接触单片机的爱好者学习。在调试小车的过程中，我们才能更加理解各种器件的功能，体会到程序每条指令的功能，掌握绘制电路和调试程序等相应的软件。希望大家能在这条学习道路上越走越远，越学越深入。

参考文献：

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