（山东科技大学 266590）
摘要：80C51单片机是一款八位单片机，采用80C51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。
关键词：80C51单片机；光电检测器；PWM调速；电动小车
在现有电动车的基础上，加装光电检测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。
1.系统原理图
简易智能电动车采用80C51单片机进行智能控制。开始由手动启动小车，并复位，当经过规定的起始黑线，由超声波传感器和红外光电传感器检测，通过单片机控制小车开始记数显示并避障、调速；系统的自动避障功能通过超声波传感器正前方检测和红外光电传感器左右侧检测，由单片机控制实现；在电动车进驶过程中，采用双极式H型PWM脉宽调制技术，以提高系统的静动态性能；采用动态共阴显示行驶时间和里程。整体硬件连接图如下图所示。
2.直流调速系统
采用晶闸管的直流斩波器基本原理与整流电路不同的是，在这里晶闸管不受相位控制，而是工作在开关状态。当晶闸管被触发导通时，电源电压加到电动机上，当晶闸管关断时，直流电源与电动机断开，电动机经二极管续流，两端电压接近于零。脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），简称PWM。脉冲周期不变，只改变晶闸管的导通时间，即通过改变脉冲宽度来进行直流调速。
3.检测系统
检测系统主要实现光电检测，即利用各种传感器对电动车的避障、位置、行车状态进行测量。本系统采用反射式红外线光电传感器用于检测路面的起始、终点，车底盘上沿黑线放置一套，以适应起始的记数开始和终点的停车的需要。利用超声波传感器检测障碍。光线跟踪，采用光敏三极管接收灯泡发出的光线，当感受到光线照射时，其c-e间的阻值下降，检测电路输出高电平，经LM393电压比较器和74LS14施密特触发器整形后送单片机控制。本系统共设计两个光电三极管，分别放置在电动车车头的左、右两个方向，用来控制电动车的行走方向，当左侧光电管受到光照时，单片机控制转向电机向左转；当右侧光电管受到光照时，单片机控制转向电机向右转；当左、右两侧光电管都受到光照时，单片机控制直行。
4.显示电路
本设计中用两片4位八段数码管gem4561ae作显示器，并具有双重功能，在小车不行驶时其中一片显示年月，另一片显示时分；当小车行驶时，分别显示时间和行驶距离。
5.软件设计
本系统软件采用模块化结构，由主程序、定时子程序、避障子程序、中断子程序显示子程序、调速子程序、算法子程序构成。软件流程如下流程图所示：
参考文献：
[1]何立民.单片机应用系统设计. 北京：航天航空大学出版社。
[2]赵负图.传感器集成电路手册，第一版，化学工业出版社，2004。
[3]陈伯时.电力拖动自动控制系统，第二版，北京:机械工业出版社。
[4]张毅刚，彭喜元.新编MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社。
论文作者:姜云鹏,张志勇,邵安晨,马雪晴,刘禄
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/28
标签：单片机论文; 电动车论文; 晶闸管论文; 子程序论文; 光电论文; 小车论文; 光电管论文; 《电力设备》2017年第2期论文;