代码收藏家技术教程 2023-01-05

Proteus仿真下的51单片机自动避障寻迹智能小车设计

文章目录

一、主要功能

本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器，使用LCD1602液晶模块、DS18B20模块、超声波模块、蜂鸣器、按键、红外寻迹模块等。

主要功能：
系统运行后，LCD1602显示DS18B20采集温度和超声波检测距离
以及左右红外传感器检测的AD值。
可通过S1键选择自动/手动控制模式，当处于手动模式时，可
通过K1-K4键控制小车运行方向。当处于自动模式时，根据左右
超声波检测距离、红外传感器检测黑线值自动控制小车运行，
当超声波检测距离小于危险距离，小车立即停止。

主要功能如下：
1、温度、距离显示
2、超声波避障，报警指示
3、红外寻迹
4、自动/手动控制

二、硬件资源

1、51单片机核心模块
2、LCD1602液晶模块
3、DS18B20模块
4、按键、蜂鸣器模块
5、超声波模块
6、红外寻迹传感器模块

三、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*/



//系统参数设置
void sys_parm_set(void)
{
	u8 key=0;
	static u8 md=0;

	//自动/手动模式选择
	if(MODE_SW==0)
	{
		sys_ctrl.mode=1;//手动
		if(md==0)
			lcd1602_show_string(14,0,"Mn");
		md=1;
	}
	else 
	{
		sys_ctrl.mode=0;//自动
		if(md==1)
			lcd1602_show_string(14,0,"Au");
		md=0;	
	}

	//手动模式下，可通过按键控制
	if(sys_ctrl.mode)
	{
		key=key_scan(1);
		//前进
		if(key==KEY1_PRESS)
		{
			car_forward();
		}
		else if(key==KEY2_PRESS)//左转
		{
			car_left();
		}
		else if(key==KEY3_PRESS)//后退
		{
			car_back();
		}
		else if(key==KEY4_PRESS)//右转
		{
			car_right();
		}
		else//停止
		{
			car_stop();
		}	
	}
}

//系统数据采集
void sys_data_get(void)
{
	static u8 i=0;

	while(1)
	{	
		i++;
		//间隔采集温度、距离
		if(i%10==0)
		{
			sys_ctrl.temp=ds18b20_read_temperture()*10;//放大10倍，保留小数点后1位
			if(sys_ctrl.temp<0)
			{
				sys_ctrl.sign=1;//负温度符号
				sys_ctrl.temp=-sys_ctrl.temp;
			}		
			else 
				sys_ctrl.sign=0;//正温度符号

		}
		//左距离检测
		sys_ctrl.dis[0]=ultrasonicwave_measure(0);	
		//右距离检测
		sys_ctrl.dis[1]=ultrasonicwave_measure(1);
		
		//读取左AD值
		sys_ctrl.adval[0]=pcf8591_read_adcvalue(1);	
		//读取右AD值
		sys_ctrl.adval[1]=pcf8591_read_adcvalue(0);		
		break;
	}
}

//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
	u8 buf[6];

	while(1)
	{
		//温度显示
		buf[0]=sys_ctrl.temp/100+0x30;
		if(buf[0]==0x30)buf[0]=' ';
		buf[1]=sys_ctrl.temp%100/10+0x30;	
		buf[2]='.';
		buf[3]=sys_ctrl.temp%100%10+0x30;
		buf[4]='\0';
		lcd1602_show_string(2,0,buf);

		//左距离检测值显示
		buf[0]=sys_ctrl.dis[0]%100/10+0X30;
		if(buf[0]==0x30)buf[0]=' ';
		buf[1]=sys_ctrl.dis[0]%10+0X30;
		buf[2]='\0';
		lcd1602_show_string(2,1,buf);
		//右距离检测值显示
		buf[0]=sys_ctrl.dis[1]%100/10+0X30;
		if(buf[0]==0x30)buf[0]=' ';
		buf[1]=sys_ctrl.dis[1]%10+0X30;
		buf[2]='\0';
		lcd1602_show_string(9,1,buf);
		
		//左红外检测值显示
		buf[0]=sys_ctrl.adval[0]%100/10+0X30;
		if(buf[0]==0x30)buf[0]=' ';
		buf[1]=sys_ctrl.adval[0]%10+0X30;
		buf[2]='\0';
		lcd1602_show_string(8,0,buf);
		//右红外检测值显示
		buf[0]=sys_ctrl.adval[1]%100/10+0X30;
		if(buf[0]==0x30)buf[0]=' ';
		buf[1]=sys_ctrl.adval[1]%10+0X30;
		buf[2]='\0';
		lcd1602_show_string(11,0,buf);	

		break;	
	}		
}

//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{
	//自动模式下，避障，寻迹
	if(sys_ctrl.mode==0)
	{
		//红外寻迹
		//如果左红外检测值大于右红外检测值，小车左转
		if(sys_ctrl.adval[0]>sys_ctrl.adval[1])
		{
			car_left();	
		}
		//如果右红外检测值大于左红外检测值，小车右转
		else if(sys_ctrl.adval[1]>sys_ctrl.adval[0])
		{
			car_right();	
		}
		else
		{
			car_forward();	
		}

		//超声波避障
		//如果左超声波检测距离小于避障距离，小车右转
		if(sys_ctrl.dis[0]<=BZ_DISTANCE)
		{
			car_right();
			BEEP=0;//蜂鸣器报警	
		}
		//如果右超声波检测距离小于避障距离，小车左转
		if(sys_ctrl.dis[1]<=BZ_DISTANCE)
		{
			car_left();
			BEEP=0;//蜂鸣器报警
		}
		if(sys_ctrl.dis[0]>BZ_DISTANCE && sys_ctrl.dis[1]>BZ_DISTANCE)
		{
			BEEP=1;
		}
		//如果超声波检测距离小于危险距离，小车停止
		if(sys_ctrl.dis[0]<=ALARM_DISTANCE || sys_ctrl.dis[1]<=ALARM_DISTANCE)
		{
			car_stop();
			BEEP=0;//蜂鸣器报警
			delay_ms(100);
			BEEP=1;	
		}
	}	
}


//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	u8 i=10;

	lcd1602_init();
	ds18b20_init();
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	//等待温度数据稳定
	while(i--)
	{
		sys_ctrl.temp=ds18b20_read_temperture()*10;
		delay_ms(100);	
	}
	sys_open_show();//系统开机显示
	ultrasonicwave_init();//超声波初始化
	

	while(1)
	{
		sys_data_get();//系统数据采集
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_parm_set();//系统参数设置
		sys_fun_ctrl();//系统功能控制	
	}
}