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作者：宿州学院机械与电子工程学院 王成钧 汪家元 杨思超
指导教师：郝保明 秦雷

　　作品简介　　

　　开发背景：随着机器人性能不断完善，移动机器人应用范围大为扩展，不仅在工业，农业，国防，医疗，服务等行业中得到广泛的应用，而且在排雷，搜捕，救援，辐射和空间领域等有害与危险场合得到很好的应用。移动机器人可以代替人进入危险环境进行探测和工作，如进入矿井下测量有毒瓦斯浓度，进入辐射区域搜索辐射源，人只要在控制中心进行监控。移动机器人可以用于安防工作，在比赛现场执行巡逻任务，可以对水库、电厂等大型场所执行巡逻，检查任务。在军事方面，地面移动机器人可以深入敌方腹地进行一系列的侦查活动，优点是灵活性好，隐蔽性好，即时被发现也可以自我毁灭;也可以狙击敌方部队或正面攻击。利用导航技术、路径规划技术、多路传感器信息融合技术，移动机器人将更加智能化，应用更广。本项目组在考虑其应用前景和我们的知识水平之后，我们决定做一个具有探测、遥控功能的小车。
　　结构、功能说明：小车下部轮子来源于玩具四驱赛车，上面是核心控制主板。主板上装有STC15单片机最小系统、直流电机驱动模块、LM7805稳压模块、超声波距离探测模块、nRF905无线收发模块和3.3V稳压模块。 遥控部分是由STC15单片机、弹性小按键、角度传感器、12864液晶显示屏和nRF905无线收发模块组成。 上电后小车进入重力感应模式，倾斜遥控器可以控制小车的运动状态。也可以通过按键切换成按键遥控模式。小车上的超声波探测距离数据后送交给最小系统然后发送到遥控器的12864液晶显示屏上进行显示。

　　平台选型说明

　　STC15单片机是宏晶科技推出的新一代超低价A/D转换单片机单片机，1个时钟/机器周期，高速、高可靠，8路10位高速A/D转换，内部高精度R/C时钟，±1%温飘，彻底省掉外部昂贵的晶振，5MHz~35MHz宽范围可设置。
　　该单片机具有以下优点：
　　● 高速：1个时钟/机器周期，增强型8051内核，速度比普通8051快6~12倍
　　● 宽电压：5.5 ~ 3.8V。
　　● 低功耗设计：低速模式，空闲模式，掉电模式(可由外部中断唤醒)
　　● 内部高精度R/C时钟，±1%温飘(-40℃ ~ +85℃)，常温下温飘5‰，时钟从5M ~ 35MHz可选
　　● 内部高可靠复位，8级可选复位门槛电压复位，彻底省掉外部复位电路
　　● 支持掉电唤醒的管脚：INT0 / INT1(上升沿下降沿中断均可)，INT2 / INT3 / INT4(下降沿中断)
　　● 工作频率：5M ~ 35MHz，相当于普通8051：60M ~ 420MHz
　　● 1K/2K/3K/4K/5K/6K字节片内Flash程序存储器，擦写次数10万次以上
　　● 256字节片内RAM数据存储器
　　● 芯片内EEPROM功能，擦写次数10万次以上
　　● ISP/IAP，在系统可编程/在应用可编程，无需编程器/仿真器
　　● 8通道，10位高速ADC，速度可达30万次/秒，2路定时器还可当2路PWM或D/A使用
　　● 2个16位可重装载定时器，兼容普通8051的定时器T0/T1，并可实现时钟输出和PWM功能
　　● 可编程时钟输出功能，T0在P3.5输出时钟，T1在P3.4输出时钟
　　● 硬件看门狗(WDT)
　　● 串口功能可由[P3.0/INT4,P3.1]结合定时器实现
　　● 先进的指令集结构，兼容普通8051指令集，有硬件乘法/除法指令
　　● 通用I/O口(26个)，复位后为： 准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口) 　　可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏 　　每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过90mA

　　设计说明

　　硬件： 整个作品以STC15单片机为主要控制核心，配备一些简单外围电路及电机驱动模块、无线收发模块、超声波模块、12864显示屏和角度传感器组成作品的硬件基础。
　　主控制板PCB图　　

 　　软件：整个作品的程序部分是在Keil软件的环境下进行开发的。以C语言为主要语言。 编译完成后下载到单片机，并在硬件上调试成功。能够完成预期功能。
　　软件：整个程序是在Keil软件的开发环境下，用C语言编写完成的。并且在硬件上调试成功。

　　作品特色

　　采用STC15单片机为控制核心,设计一辆智能小车并对其功能进行测试,利用角度传感器和nRF905无线收发模块实现小车的启停和转弯;利用超声波传感器检测道路上的障碍,并能将探测的距离显示在遥控器的12864液晶屏上。实现了小车的无线遥控控制、避免撞到障碍物、返回数据和实时显示小车运行状态四大功能。整个系统的电路结构简单,可靠性能高,测试结果满足功能要求。对无线遥控系统、无人机实地勘察都具有很好的借鉴意义。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2710