摘要 本系统以单片机为核心，采用LED四位数码管动态显示小车的运动时间，利用单片机，通过控制电路，驱动电机转动并对运行状态进行前进、右转、倒车和停车控制，并通过四个发光二级管指示运行状态。小车前进时，LED1和LED2亮；小车右转时，四个LED同时闪烁。小车倒车同时，LED3和LED4发光提醒；按下S3键，小车减速停车。计时停止。关键词 AT89s52 74LS04 电动小车一 总体方案设计与论证1 速度控制方案一：利用单片机控制，高电压对应于前进， 分别给两个电机高电压和零电压实现转弯功能。零电压对应与停车，电压极性相反实现小车的反向行驶。方案二：利用Intel8253三个计数器的不同工作方式控制脉冲宽度调制的输出，实现对小车的加速，减速，停车，反向行驶的控制。两种方案相比较，方案一较方案二更简单，方便。只需要利用软件实现就可以，不用搭建硬件电路了。2方向控制方案一：利用继电器控制电机电压极性以控制方向。该方案虽可实现方向控制，但继电器驱动耗电量大，且因有触点动作，易对电路造成干扰。方案二：采用电子开关电路。本方案通过改变控制端电平值改变电机两端电压极性控制方向。采用电子开关电器具有转换速度快、无触点、和控制容易的优点。3电机制动方案一：能耗制动。采用图III-1-1的电路，在小车到达终点时，通过单片机控制继电器，从而将电阻接入，电机转速下降至零，实现停车。此方案实现电路复杂。方案二：反转制动。在小车将到达终点时，在电机两端加一负电压，从而电机可快速停转。但此方案很难把握何时加这一负电压，比较难控制，而且，控制电路须再加一组，比较复杂。方案三：直接将电压降为零来制动。在小车到达终点时，单片机输出控制信号，将电机驱动电路隔断，这样电机端电压为零，小车减速至零。两种方案相比，方案二有较明显的优势，且符合要求。4 驱动电路方案一：通过模拟电路或数字电路实现，例如用555搭成的触发电路。方案二：使用三极管搭建，逐级实现放大功能，以实现对电机的控制。比较两个方案，方案二电路实现简单，我们采用第二种方案。5显示模块采用数码管显示。编程驱动简单，数码管有8段（实际只有7段有效），显示内容有限，但可以满足我们的要求。6供电方式全部电路都安装在小车上采用电池供电，而电池电量及功率有限，这就意味着所采用的芯片要越少越好，电路功耗越低越好。电机由单片机直接控制以实现对转速的要求。电机耗电量较大，运行时间较短，可以改进。2 硬件的选择1.AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。下图所示为89S52引脚图。2反相器说明，74LS04实现对片选的控制。在设计中我们只用到了四个输入输出端子，剩余两个悬空处理。3显示设计下图为一七段数码管示意图：。 共阴极接法三 软件设计 1流程图：开始初始化判断按键S1判断按键S2判断按键S4判断按键S3yesno结束前进nononoyes右转yes倒车yes停车2部分程序设计LINE SOURCE LJMP MAINORG 000BHLJMP IT0PORG 0100HMAIN: MOV TMOD,#01HMOV 20H,#14HMOV 41H,#00H ; 分单元清零MOV 42H,#00H ; 秒单元清零SETB ET0SETB EAMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HKEY1: JB P3.2,KEY2; S1键小车前进AA: SETB TR0SETB P2.1SETB P2.0CLR P2.3CLR P2.2MOV P1,#0FCH; 灯亮AAA: LCALL XIANSHIJNB P3.3,BBBJNB P3.4,CCCJNB P3.5,DDDLJMP AAAKEY2: JB P3.3,KEY4 BBB:SETB TR0SETB P2.0 ; 按S2键，小车右转CLR P2.2CLR P2.1SETB P2.3SS: MOV P1,#0F0H; 灯闪烁 MOV R4,#20SS1: LCALL XIANSHIDJNZ R4,SS1MOV P1,#0FFHMOV R5,#20SS3: LCALL XIANSHIDJNZ R5,SS3JNB P3.2,AAJNB P3.4,CCCJNB P3.5,DDDLCALL XIANSHILJMP SSKEY4: JB P3.5,KEY1 ; S4键小车倒车DDD: SETB TR0SETB P2.2SETB P2.3CLR P2.0CLR P2.1MOV P1,#0F3H ; 灯亮 SS4: LCALL XIANSHIJNB P3.3,BBBJNB P3.4,CCCJNB P3.2,AALJMP SS4KEY3: JB P3.4,KEY1CCC: CLR P2.0 ; 按S3键，小车停止CLR P2.2CLR P2.1CLR P2.3MOV P1,#0FFHJNB P3.2,KEY1JNB P3.3,KEY2JNB P3.5,KEY4四 结束语 通过参与这次电子设计大赛，我们遇到了很多实际问题，这加深了对课堂知识的印象，也体会到了实际工作中的很多困难，从中领会了科学研究中所需的严谨求实态度，增强了与队友间的团结协作精神，并学会了一些基本的实践技能，使我们获益匪浅。