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采用AT89C52单片机实现智能泊车系统软硬件电路的设计

时间:2024-02-04 13:20:09

来源: 米乐M6官网登录入口


  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。

  关键字:引用地址:采用AT89C52单片机实现智能泊车系统软硬件电路的设计

  目前基于单片机控制技术的微电子技术获得空前的发展。大范围的应用于各种控制领域、智能领域、仿真领域。控制领域里的定时计时控制、温度控制,在生产、生活等领域已得到了广泛的应用。液晶显示模块在各种测量仪器、测量装置、显示仪表等日用电子科技类产品中的应用愈来愈普遍,并且对器件的测量精度和显示精度的要求也慢慢变得高,尤其是对时间的测量不但要求准确,而且需要读取数值更直观更方便。本文以AT89S52单片机为主控芯片,以DALLAS公司推出的实时时钟芯片DS1302为时钟控制芯片,以1602液晶显示模块为显示器,进行电子万年历系统的设计。本系统可同屏显示年、月、日、星期、温度以及闹钟设置等功能。 1 系统总体设计 本系统以STC89S52单片机为核

  设计 /

  什么是单片机?用专业语言讲,单片机就是一块硅片上集成的微处理器、存储器及各种输入/输出接口的芯片,这样一块芯片就具有了计算机的属性,因此被称为单片微型计算机,简称单片机(MCU)。 国内很多厂商都有生产单片机,由于厂商及芯片型号太多,我就不一一举出了。 但是当我们正真看到其标识的时候,希望能知道其解释:如 STC89C51RC-DIP STC——前缀,表示芯片为STC公司生产的产品。 8——表示该芯片为8051内核芯片。 9——表示内部含Flash E^2PROM存储器,0表示内部含Mask ROM(掩模ROM)存储器,7表示内部含EPROM存储器(紫外线可擦除ROM)。 C——表示该器件为COMS产片,LV和LE表示为该芯片为低电压

  入门学习 /

  引 言 当前,嵌入式设计人员在为远程控制或监控设备提供以太网接入时,使用的以太网控制器(如RTL8019、DM9008、CS8900A等)都是专为个人计算机系统模块设计的。这一些器件不仅接口电路复杂,体积较大,而且比较昂贵。CP2200是Silabs公司于近期推出的一款48引脚独立以太网控制器。它符合IEEE 802.3协议,支持10M以太网接入,而且仅需很少的外部电路连线就可满足绝大多数嵌入式以太嗣接口的设计的基本要求,简化了嵌入式以太网接口的设计,减小了占板空间,降低了系统开发成本。 另外,该以太网控制器具有8位并行主机接口,可以为绝大多数微控制器或主处理器提供以太网通信功能。8位并行总线接口支持Intel和Motorola总线方式,

  一、单片机计数概念的引入 从选票的统计谈起:画“正”。这就是计数,生活中计数的例程处处可见。例:录音机上的计数器、家里面用的电度表、汽车上的里程表等等,再举一个工业生产里的例程,线缆行业在电线产出之后要计米,也就是测量长度,怎么测法呢?用尺量?不现实,太长不说,要一边做一边量呢,怎么办呢?行业中有很巧妙的办法,用一个周长是1米的轮子,将电缆绕在上面一周,由线带轮转,这样轮转一周不就是线米嘛,所以只要记下轮转了多少圈,就能知道走过的线有多长了。 二、单片机计数器的容量 从一个生活中的例程看起:一个水盆在水龙头下,水龙没关紧,水一滴滴地滴入盆中。水滴持续落下,盆的容量是有限的,过一段时间以后,水就会逐渐变满。录

  定时器与计数器 /

  单键,就是每个按键占用一个单片机的管脚,这种接法的特点是电路和程序都很简单,缺点是占用单片机的管脚多、消耗硬件资源大。这种接法一般适合于 6个或不多于6个按键。 单键电路的电路图见图1,由图能够准确的看出,每一个按键的一端都直接连有一个8255的PC端口的一个管脚作为输入管脚,并且这个端口管脚只连有一个按键,这样的接法就是单键接法。单键接法要求按键的一端接有一个上拉电阻,而按键的另一端直接接地,这样做才能够在按键没有合上的时候保持输入管脚始终是高电平。如果程序检测到这个管脚为高电平,就会认为该管脚的按键没有按下,而按键合上以后,输入管脚的电平就会变成低电平,这样当程序检测出输入管脚为低电平以后,就会认为这个按键被按下。 单键电路 图1单键

  设计的单键电路设计及对应程序 /

  近日, NEC 电子完成了 12 款集成 “USB 2.0” 通信功能的 32 位全闪存微控制器的开发,并于即日起开始发售样品。 新产品中使用的 CPU 内核为 NEC 电子的 32 位 CPU 核 “V850ES” ,并集成了 USB2.0 通讯功能,其主要特征包括: ( 1 )集成了主机控制及外设功能控制两种功能,无须使用外接 USB 芯片,就能搭建 USB 连接的系统; ( 2 )最高工作频率为 48MHz ,约为现有 V850ES 核产品的 1.5 倍,可实现 98MIPS 的高性能; ( 3 )可同时提供搭建 USB 系统所需的各种驱动软件; ( 4 )内置有电机控制定时器、实时定

  引言 嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软、硬件可裁剪,适应应用系统对功能、体积、成本、可靠性、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是面向应用的,系统的硬件选型和软件开发模式都必须根据具体的应用确定。 永磁无刷直流电动机是电机控制研究领域的热点之一,这与其自身固有的技术优势紧密关联:以电子换相取代了有刷直流电动机的机械换相。从根本上革除了普通有刷直流电动机由于电刷换相带来的火花、噪音、高故障率等一系列问题,同时又使系统的性能能够与普通有刷直流电动机相媲美,因此得到了广泛的应用。永磁无刷直流电动机的电子换相离不开电机的转子位置信号,传统的方法是采用霍尔器件或其他位置传感器检测位置信号,这使得系统的维护和制

  意法半导体(纽约证券交易所代码:STM),发布全新超低价格的32位微控制器的产品细节。新产品将STM32的先进的工业标准内核的优点延伸到低性能设备应用市场,为研发人员提供更多的选择机会,不再受专有处理器架构的制约。 迄今为止,如需升级原有的16位设计,获得更高性能和应用灵活性,设计人员不得不选择针对更为复杂应用设计的高端微控制器。为改善这样的一种情况,意法半导体推出新的STM32超值型微控制器,整合24MHz ARM® Cortex™-M3处理器内核和专门为16位应用优化的外设特性,例如,家庭娱乐设备、家电和工业设施。在24MHz时钟和零等待状态闪存访问条件下,STM32超值型的性能达到30 DMIPS,超过了大多数16位

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