51超声波避障小车
超声波避障小车
简介
本文小车的功能主要有两个:超声波测距避障,以及蓝牙遥控。主控芯片用的是STC89C52,电机驱动模块用的是L298N,超声波传感器HC-SR04,蓝牙模块使用的是HC-05,电机采用5V的直流电机。
总体设计
总体方案框图
硬件篇
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主控芯片STC89C52
本实验使用的最小系统主控芯片是STC89C52,功能不是很多。该最小系统是学习单片机时,在淘宝购买集成好的开发板Mini51。(建议:自己购买洞洞板和其他配件搭建最小系统,需要的功能模块再拓展,这样能学到的东西比较多) -
超声波模块HC-SR04
能测距的传感器有很多,如红外传感器,激光传感器等等。也考虑过使用红外传感器,因为价格成本比较低,但红外传感器的抗干扰能力就没超声波好,红外传感器主要是利用光反射的原理,对于透明的障碍物就会有影响。所以本实验使用的是超声波传感器。
其原理也并不难理解,超声波测距的原理正是基于其物理基础,当超声波模块产生超声波后,单片机的计时器开始计时。超声波在遇到障碍物后会被反射,超声波模块接收到反射波后,单片机的计时器停止计时。根据收发超声波所产生的时间差,便可计算出超声波模块与障碍物的距离。超声波模块在接收超声波时存在能量转化,当超声波接收到反射波后,声信号转换为电信号,从而使单片机的停止计时。设超声波的声速为v,时间差为t0则超声波的测距公式如下:S = v × t0/2
附上超声波传感器的实物图:
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蓝牙模块HC-05
该模块价格不会很高,网上基本有该模块的使用方法,首先要连接USB转TTL的模块接入电脑,使用串口调试软件,输入AT指令配置蓝牙模块。该蓝牙模块的源码资料有提供,也可从其他网站或 Github 找。
详细的蓝牙模块的配置和使用方法参考:
【常用模块】HC-05蓝牙串口通信模块使用详解(实例:手机蓝牙控制STM32单片机)—Yngz_Miao
软件篇
编程环境是使用Keil5 C51。
展示几个流程图,代码就不放了,需要就在链接中下载。
主程序流程图:
超声波测距:
避障程序:
总结
本项目成本不高,功能也不多,适合课程设计,练练手,熟悉一下做项目的流程,如何写文档等。小车的功能可以继续扩展,如自动循迹,实时测速等等。或者使用更加强大的芯片,如STM32系列的芯片,可以扩展的功能就可以很多
本文最后附上几张小车实物图:
手机蓝牙终端控制App(app商城有很多,或者自己开发):
另附
小车的详细资料源码下载:https://pan.baidu.com/s/1kyYyLXyMrLQX8SMp5YrOZg (提取密码:twk7)