单片机的智能婴儿车设计
摘 要本设计是以基于C51单片机CPU的智能儿童车当作主要针对研究，选择了以USA.ATMEL芯片商家制作的AT89C51CPU当作主控单元，并且运用到霍尔传感的部分实用技术，研究了这部可以满足婴儿车行驶速度精确判断的程序，且可以满足限定速度外智能停滞车体与蜂鸣器警报的要求。在元器件选择方面，选择AT89C51 CPU、复位电路程序和时钟电路组合单片机组成了控制单元，霍尔传感器和常用的LM393比较器建立的速度测试程序，用取LCD1602液晶板当作数显单元，直流发电机用做婴儿车动力输入单元，还选取其它电路单元，完成了程序的硬件模块。软件中，利用Keil和Proteus二种软件用做程序的代码开展试调和编程，依靠不断的调试和改进，本产品具备较高的可信度和可行性，优势十分明显，若市场大规模使用的话，可以有效减少此类产品的资金投入。
目 录
一、 引言 1
（一） 智能婴儿车的发展背景 1
（二） 智能婴儿车的发展现状 1
（三） 本文研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 2
（一） 单片机的选择 2
（二） AT89C51单片机简介 3
（三） 直流电机简述 5
（四） LCD1602型显示器简述 6
（五） 霍尔传感器测速模块介绍 7
三、 硬件系统设计 8
（一） 系统的原理方案设计 8
（二） AT89C51单片机最小系统电路设计 9
（三） 直流电机及其驱动电路设计 10
（四） LCD1602显示器电路设计 11
（五） 霍尔传感器测速模块电路设计 12
（六） 报警器模块设计 12
四、 软件系统设计 13
（一） 软件系统流程图设计 13
（二） 直流电机速度控制流程 15
（三） LCD1602显示器工作流程设计 15
（四） 霍尔传感器测速流程设计 16
（五） 超速自动刹车流程设计 17
五、 系统仿真 18
总结 21
参考文献 22
附件1. 电路图 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
附件2. PCB板 24
附件3. 元器件清单 25
附件4. 命令程序语言 26
引言
智能婴儿车的发展背景
如今，微控制程序广泛占据市场，智能器件在很多产品上使用广泛，拥有规定速度外智能刹车和警报作用的智能婴儿车可以说很有代表性。这个前卫的智能程序可以满足智能测量车体速度，还可以依照速度做出精准判断，很多的高品质婴儿车都在用。车体速度的测量有很多种，像现在比较精准的GPS技术，利用微控控制器的位移，可以判断出车体现在所处的经纬度，然后通过数据分析获得车子的位移总量和速度，此类方式的优点是获得的数据客观准确，可以测量到很多类型结果，但是值得一说的，现当今GPS还不是很广泛大覆盖，当然支出也不会便宜，也是为什么这种车子没有大面积推广的原因。传感技术活跃的今天，人们将霍尔传感加入其中，所以车子不仅能利用霍尔感应器的感应，而且还能用其测量位移总量，它不像GPS那样会利用无线信号去实时测距，所以价格也是很便宜实惠。霍尔传感加入到其中的话，可能大都觉得它的距离测量和数字显示对于婴儿车来说，非常的合适，通过一系列调试之后，就如今比较可靠的一类就是在轮毂上放一个微型磁石，车轴上就摆放霍尔模块，所以轮子行驶时，磁铁将有规律的和霍尔传感器的感应器发生信息交互，如果磁铁离感应器很近，传感器会产生一个电压值很大的电压；但是如果此时离感应器很远，现在的霍尔效应就非常的微茫，传感器产生的电压值就很小了。所以这就得出了一个规律：如果磁石有规律的和霍尔传感器远近接触式，感应器也会有规律的产生比较大或者比较小的电压值，但是发现了这个规律，但CPU不会测量它的电压值，所以我们又在感应器的较为向后的位置摆放了比较器，由于比较器的处理能力，本来莫乎不定的点一直被归纳为有规则的脉冲方波线条。利用Micro CPU去测量它的频率和脉冲数量的值数大小，之后婴儿车的转动速度和位移里程也就显而易见了。像此类技术的程序，优点很明显：1.造价很低廉，2.数据很精准可信度大，所以使得婴儿车的数据显示系统造价降低，这样的话，使用率就很普及了。
智能婴儿车的发展现状
有关文献和报道数据说明，此类车型的设计研究人员无论是国内还是国外都有非常多，因为新研发的单片机CPU的处理能力愈来愈高，所以使得其利用率也是愈加上升，所以这就使得很多研究人员和其他组织深入研究这个设计的控制中心和芯片等，这样以来才能使得性价比以及稳定性等方面得到充分适用和提高。之前新闻报道一次设计为题的一个大学生科研小组将一切控制单元整合在一块小芯片中，同时也构筑了它们自己的专属程序，此种芯片程序的研发出来之后，解决了控制程序的稳定性容易受到其他单元零件的影响的问题，同时程序的硬件制造造价也显著下降，之所以下降，原因是在调试制造程序时，跑去了繁琐的测试手续，一枚芯片就足够了。
本文研究内容
1.研究超出规定速度外的智能刹车和警报程序；
2.完成硬件设计：AT89C51程序、霍尔速度测量单元、屏幕显示（液晶）、直流电源单元；
3.实体物品造成和其他测试
期望内完成目标：
A:用AT89C51 CPU当做主控制单元；
B:车体速度测量器：霍尔传感器；
C:警报声音选择常用的蜂鸣器。
方案选择及元器件介绍
单片机的选择
主要控制单片机的选择是学生使用比较广泛的C51单片机程序，因为C51单片机对大多数学生而言，各个学校的教导都比较细致并且能容易运用，C51的内在原理和控制方式，各单元的构成和设计语言，对本单片机整个过程的通透理解，是成功设计本程序的前提和细节所在。还有就是C51本身就有一个约为4K大小的FLASH，还有具有128字节容量的RAM，就对本程序来说绰绰有余。还有就是C51包含的2个8位次定时器系统利用很基础的积存配套，可以很方便为此程序呈现出准区的定位时间，服务于那种需要定时服务的部分单元。C51工作指南中写到，具有中断能力的2个管脚分别是P3.2&P3.3，假使接在p3.2和p3.2，可以通过中断单元，所以也可以很容易的运行配置单元语言和带玛。C51有很多的生产公司和工厂，遍布世界各地，不过USA.ATMEL厂商制作的AT89C51还有本国宏景生产的STC89C51是最为广大群体所接受和使用的，几乎百分之九十的C51市场都被这两家厂商所占得，尽管厂商不一样，但是大多C51都是可以相互通用的没有不良反应，所以这更是C51作为总控制单元的好处之一。
AT89C51单片机简介
AT89C51为现在几乎所有高级学校用作主流教学芯片， 一个约为4KB容量的flash的8相位单片机就含在其中， 不仅如此，其本身还内嵌有1个128Byte容量的RAM，这也是为什么一上市就备受好评的原因所在，之前大部分的厂商是不具备这种能将这三类都放到一个“芯”中的技术的，所以它的出现很颠覆，影响巨大。这也是为什么都把micro CPU叫作单片机的原因。AT89C51之FLASH理论擦写可以将近1000次，表现极为出色，既高质量又操作方便，这也是自出产后被广泛运用的原因所在。不仅产品售价便宜，更为人称赞的是在调试过程中可以多次擦写，所以这非常符合学生群体的运用。还有值得一提的是，atmel商家为此种单片机FLASH单元加写了高规格高质量的加密技术，所以如果程序语言代码被写进其内，别的程序或者语音是没有办法窃取其中的代码的，此种高安全性保密系统，将加密的支出费用降到最低，非常的实用。
目 录
一、 引言 1
（一） 智能婴儿车的发展背景 1
（二） 智能婴儿车的发展现状 1
（三） 本文研究内容 2
二、 方案选择及元器件介绍 2
（一） 单片机的选择 2
（二） AT89C51单片机简介 3
（三） 直流电机简述 5
（四） LCD1602型显示器简述 6
（五） 霍尔传感器测速模块介绍 7
三、 硬件系统设计 8
（一） 系统的原理方案设计 8
（二） AT89C51单片机最小系统电路设计 9
（三） 直流电机及其驱动电路设计 10
（四） LCD1602显示器电路设计 11
（五） 霍尔传感器测速模块电路设计 12
（六） 报警器模块设计 12
四、 软件系统设计 13
（一） 软件系统流程图设计 13
（二） 直流电机速度控制流程 15
（三） LCD1602显示器工作流程设计 15
（四） 霍尔传感器测速流程设计 16
（五） 超速自动刹车流程设计 17
五、 系统仿真 18
总结 21
参考文献 22
附件1. 电路图 23
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
附件2. PCB板 24
附件3. 元器件清单 25
附件4. 命令程序语言 26
引言
智能婴儿车的发展背景
如今，微控制程序广泛占据市场，智能器件在很多产品上使用广泛，拥有规定速度外智能刹车和警报作用的智能婴儿车可以说很有代表性。这个前卫的智能程序可以满足智能测量车体速度，还可以依照速度做出精准判断，很多的高品质婴儿车都在用。车体速度的测量有很多种，像现在比较精准的GPS技术，利用微控控制器的位移，可以判断出车体现在所处的经纬度，然后通过数据分析获得车子的位移总量和速度，此类方式的优点是获得的数据客观准确，可以测量到很多类型结果，但是值得一说的，现当今GPS还不是很广泛大覆盖，当然支出也不会便宜，也是为什么这种车子没有大面积推广的原因。传感技术活跃的今天，人们将霍尔传感加入其中，所以车子不仅能利用霍尔感应器的感应，而且还能用其测量位移总量，它不像GPS那样会利用无线信号去实时测距，所以价格也是很便宜实惠。霍尔传感加入到其中的话，可能大都觉得它的距离测量和数字显示对于婴儿车来说，非常的合适，通过一系列调试之后，就如今比较可靠的一类就是在轮毂上放一个微型磁石，车轴上就摆放霍尔模块，所以轮子行驶时，磁铁将有规律的和霍尔传感器的感应器发生信息交互，如果磁铁离感应器很近，传感器会产生一个电压值很大的电压；但是如果此时离感应器很远，现在的霍尔效应就非常的微茫，传感器产生的电压值就很小了。所以这就得出了一个规律：如果磁石有规律的和霍尔传感器远近接触式，感应器也会有规律的产生比较大或者比较小的电压值，但是发现了这个规律，但CPU不会测量它的电压值，所以我们又在感应器的较为向后的位置摆放了比较器，由于比较器的处理能力，本来莫乎不定的点一直被归纳为有规则的脉冲方波线条。利用Micro CPU去测量它的频率和脉冲数量的值数大小，之后婴儿车的转动速度和位移里程也就显而易见了。像此类技术的程序，优点很明显：1.造价很低廉，2.数据很精准可信度大，所以使得婴儿车的数据显示系统造价降低，这样的话，使用率就很普及了。
智能婴儿车的发展现状
有关文献和报道数据说明，此类车型的设计研究人员无论是国内还是国外都有非常多，因为新研发的单片机CPU的处理能力愈来愈高，所以使得其利用率也是愈加上升，所以这就使得很多研究人员和其他组织深入研究这个设计的控制中心和芯片等，这样以来才能使得性价比以及稳定性等方面得到充分适用和提高。之前新闻报道一次设计为题的一个大学生科研小组将一切控制单元整合在一块小芯片中，同时也构筑了它们自己的专属程序，此种芯片程序的研发出来之后，解决了控制程序的稳定性容易受到其他单元零件的影响的问题，同时程序的硬件制造造价也显著下降，之所以下降，原因是在调试制造程序时，跑去了繁琐的测试手续，一枚芯片就足够了。
本文研究内容
1.研究超出规定速度外的智能刹车和警报程序；
2.完成硬件设计：AT89C51程序、霍尔速度测量单元、屏幕显示（液晶）、直流电源单元；
3.实体物品造成和其他测试
期望内完成目标：
A:用AT89C51 CPU当做主控制单元；
B:车体速度测量器：霍尔传感器；
C:警报声音选择常用的蜂鸣器。
方案选择及元器件介绍
单片机的选择
主要控制单片机的选择是学生使用比较广泛的C51单片机程序，因为C51单片机对大多数学生而言，各个学校的教导都比较细致并且能容易运用，C51的内在原理和控制方式，各单元的构成和设计语言，对本单片机整个过程的通透理解，是成功设计本程序的前提和细节所在。还有就是C51本身就有一个约为4K大小的FLASH，还有具有128字节容量的RAM，就对本程序来说绰绰有余。还有就是C51包含的2个8位次定时器系统利用很基础的积存配套，可以很方便为此程序呈现出准区的定位时间，服务于那种需要定时服务的部分单元。C51工作指南中写到，具有中断能力的2个管脚分别是P3.2&P3.3，假使接在p3.2和p3.2，可以通过中断单元，所以也可以很容易的运行配置单元语言和带玛。C51有很多的生产公司和工厂，遍布世界各地，不过USA.ATMEL厂商制作的AT89C51还有本国宏景生产的STC89C51是最为广大群体所接受和使用的，几乎百分之九十的C51市场都被这两家厂商所占得，尽管厂商不一样，但是大多C51都是可以相互通用的没有不良反应，所以这更是C51作为总控制单元的好处之一。
AT89C51单片机简介
AT89C51为现在几乎所有高级学校用作主流教学芯片， 一个约为4KB容量的flash的8相位单片机就含在其中， 不仅如此，其本身还内嵌有1个128Byte容量的RAM，这也是为什么一上市就备受好评的原因所在，之前大部分的厂商是不具备这种能将这三类都放到一个“芯”中的技术的，所以它的出现很颠覆，影响巨大。这也是为什么都把micro CPU叫作单片机的原因。AT89C51之FLASH理论擦写可以将近1000次，表现极为出色，既高质量又操作方便，这也是自出产后被广泛运用的原因所在。不仅产品售价便宜，更为人称赞的是在调试过程中可以多次擦写，所以这非常符合学生群体的运用。还有值得一提的是，atmel商家为此种单片机FLASH单元加写了高规格高质量的加密技术，所以如果程序语言代码被写进其内，别的程序或者语音是没有办法窃取其中的代码的，此种高安全性保密系统，将加密的支出费用降到最低，非常的实用。
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