基于单片机的智能车系统的研究与实现

谭海明 耿欣

沈阳工学院信息与控制学院

基于单片机的智能车系统的研究与实现

谭海明 耿欣

沈阳工学院信息与控制学院

文章采用51单片机作为样本，来实现对智能车的控制，具有自主运行，良好的灵活性、较好的兼容性等优点，而且可以解决一些人难以去操作的事情。在详细阐述了基于单片机的智能车控制系统的硬件组成、软件设计、机械结构设计及相关电路设计，讨论了单片机在智能车上的应用，最后提出了单片机的智能车控制系统的合理性与实用性。

单片机 传感器 智能控制

1 引言

近年来，随着社会的发展，智能车的自主控制在我们的生活需求上越来越重要了，但在实际的控制中，如何去保证其安全性，可靠性，是智能车迫切需要解决的重要问题之一。在具体的应用中大多都是采用单片机对其进行自主控制，因为它具有使用简单、操作方便、较高的可靠性、灵活性强和性价比高等诸多优点。因此，基于单片机的智能车系统在工业中和生活中有很好应用前景。

2 基于单片机的智能车系统

2.1 单片机的选择

单片机的选择关系到整个系统设计的成功，需要考虑它的内存、高速率、性价比、兼容性等要求。本文是选择AT89C51作为主控芯片。AT89C51具有4KB片内的可编程Flash程序储存器，128字节内可随机读写存储的RAM；含有32个可编程输入、输出的引脚和2个16位定时/计数器及2个数据指针；具有6个中断源及2级优先级；同时还有全双工串行通信接口。

2.2 传感器的选择

2.2.1 红外传感器

本文用的是反射式红外光电传感器，用其作为循迹传感器。利用红外传感器对自主车行驶路线上的黑白导线进行识别，并将检测到的数据以高低电平的方式实时传给单片机。这种传感器的原理是采用发射接受配置一对红外接收、红外发射传感器。这个电路包括一个红外光敏二极管和红外发光二极管；通过颜色对红外线的吸收不同，接收发射回来的红外光线来判别路径。

2.2.2 超声波传感器

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

2.2.3 金属传感器

金属传感器按工作原理分大致可以分为以下三类：利用电磁感应高频振荡型，使用磁铁磁力型和利用电容变化电容型。接近传感器可以不与目标物实际接触情况下检测靠近传感器金属目标物。

2.2.4 霍尔传感器

霍尔传感器是基于霍尔效应的一种传感器。1879年美国物理学家霍尔首先在金属材料中发现了霍尔效应，但是由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。随着半导体技术的发展，开始用半导体材料制作霍尔元件，由于他的霍尔效应显著而得到应用和发展。霍尔传感器是一种当交变磁场经过时产生输出电压脉冲的传感器。脉冲的幅度是由激励磁场的场强决定的。因此，霍尔传感器不需要外界电源供电。

3 基于单片机的智能车系统的开发与与应用

3.1 硬件电路的开发与应用

在硬件电路中研究开发的过程中，经常选用单片作为主机，然后在给配上其他传感器、电机、舵机结合相应的驱动模块、A/D模块、D/A模块等设备就能够实行基本的自主操作了。然后在对其进行需求改装和添加设备完善功能。

3.2 软件开发与应用

系统的软件主要采用C语言，对单片机进行编程实现各种功能。通过程序对各个模块进行设定，单片机接受传感器的数据后做出相应的答应。系统在接受红外传感器的信号后给电机驱动模块进行数据传输，让自主车自我矫正行驶方向。接受超声波数据，单片机做出有无障碍物的判断和距离障碍物的距离以及自否要发出警报。

4 结束语

随着现代工业控制需求达到越来越高的设计目标，并在越来越复杂和不确定的环境下进行控制需要一系列新型控制方法应运而生。

基于单片机的智能车控制系统在军事和生活中有着很大的应用前景，可以帮助人去解决一些不太方面去做的事，在军事上可以代替士兵去巡逻在一些条件恶劣的地方我们可以派自主车去侦查。该系统具有较低的成本、操作灵活、可靠性强、可扩展性强的特点，可以极大的提高效率和强大的推广价值和较好的应用前景。

[1]段颖康.基于光电传感器自动循迹智能下车位置信息采集模块[J].新特2004.12,22(3):20-25

[2]安岩.自动循迹智能小车的设计[J].苏州科技学院学报,2009.1,18(2):32-35

[3]黄迪明。软件技术基础[M].成都:高等教育出版社,2006,150-160

耿欣(通讯作者)：（1981—）女，汉族，辽宁抚顺人，研究方向：检测技术与自动化装置。

谭海明（1994—）男，汉族，江西萍乡人。