摘 要本论文采用宏晶公司研发的AT89C51单片机作为主控，设计了一款含有多种多样智能功能的智能婴儿车系统，实现了使得家长可以灵活设置婴儿车前进速度、前进速度高精度检测及显示以及超速报警和刹车等功能。为了能够构建出最为高效的目标代码，本课题采用C程序语言构建程序模块，通过软件程序实现了对AT89C51单片机各个寄存器的操控，从而能够使各硬件系统在AT89C51单片机的操控下完成稳定工作。该“基于单片机的智能婴儿车控制系统设计”的提出，主要是为了压缩目前市面上相关智能婴儿车系统的设计经费，所以大比例采用了性价比较高的AT89C51单片机主控核心、LCD1602液晶显示屏、有源蜂鸣器、JGB38直流电机和霍尔传感器等器件，通过底层硬件驱动构建，实现了这种系统的架构。本课题对这种类型的智能婴儿车控制系统进行了多层面的系统测试，根据其运行现象获得了丰富的测试数据，根据系统测试运行结果又进行了不断的修改和优化，最后能够使这种型号的智能婴儿车控制系统表现出了最佳的工作状态。
目录
一、 引言 1
（一） 智能婴儿车的发展背景 1
（二） 智能婴儿车的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能婴儿车的方案设计 3
（二） AT89C51单片机简介 3
（三） LCD1602液晶显示屏简介 4
（四） 有源蜂鸣器简介 4
（五） JGB38直流电机简介 4
（六） 霍尔传感器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 婴儿车显示电路设计 7
（三） 婴儿车报警电路设计 7
（四） 车轮驱动电路设计 8
（五） 车速检测电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 智能婴儿车的主程序流程设计 10
（二） 婴儿车显示子程序流程设计 11
（三） 报警声输出子程序设计 12
（四） PWM波输出子程序流程设计 13
（五） 磁场检测子程序流程设计 14
五、 仿真
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系统设计 16
总结 20
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 26
引言
智能婴儿车的发展背景
智能婴儿车系统的发展背景伴随着微处理器设计技术而前进，通过对图书馆和互联网中的丰富文献资料进行查阅，能够知道一个很明显的现象，在每一个发展阶段，智能婴儿车研发工程师都乐意使用现如今性能最高的微处理器芯片来实现对智能婴儿车系统的操控，这样做的原因主要是考虑到功效越高的微处理器芯片，它的片内资源集成程度越高，这样在微处理器芯片外部就不需要额外的扩展同样指标功能的芯片或者模块，只要单片芯片就可以完成对大部分功效的控制，目前市面上的智能婴儿车大多数都可以完成对系统参数的显示、发送报警、直流电机控制和转速快速测量等功效，为了开发这类比较智能的电子设备，需要结合微处理器驱动技术、编程技术以及电路设计技术等主要学科，工程师不但需要对这一些技术进行精通掌握，还需可以在这个条件下不断创新，结合当前技术发展水平，遵循用户的使用需求，才能够设计出实用价值更为高的智能婴儿车。在对当今市场上一般使用的一些高端性能的智能婴儿车进行设计实力的归纳后，能够知道大部分高性能的智能婴儿车里面主控采用的是十六位乃至三十二位微处理器，高端水准的微型控制器芯片在一定程度上决定了智能婴儿车的功效，这是因为在执行功能时主要依靠的即为微处理器芯片里面的数据运算速度以及外部电路模块的丰富度，当前市面上STM32等一些中高等级别的微处理器可以满足这些需求。本论文为了进一步提升智能婴儿车的性价比，采用了丰富的性价比参数非常高的集成芯片和传感器模块等，如LCD1602显示器、有源蜂鸣器、高速直流电机和YS 27型霍尔传感器等，配置了一种实用性非常高而且兼具高性能的智能婴儿车控制系统。
（二）智能婴儿车的国内外发展现状
通过对国内外资料的详细查阅，可以看出无论是在国内还是起步更早的欧美国家，现如今都已经掌握了对智能婴儿车研发的核心技术，而当今国内外对研发的关键指标任务有所不同，根据资料显示，国外一个科研机构更加青睐于研发外形体积更加小、采集精度更高而且接口性能更为完善的传感器件，内地对于智能婴儿车的研发尽管起步较晚，但是伴随着近些年来电子技术在高效的不断推广，特别是微处理器技术的盛行，使愈来愈多的高校毕业生放到研发阵营中，东南沿海的绝大多数研发单位都已经可以提供配置高性能智能婴儿车的成熟方案，在这几年间取得的研发成果非常多。
（三）本文主要研究内容
本文以“基于单片机的智能婴儿车控制系统设计”作为研究内容，成功研发了一款AT89C51单片机控制系统，可以完成对系统参数的显示、蜂鸣式报警、PWM波输出和转速测量等功能，本课题经过了硬件系统和软件代码程序的设计，最终使得这款系统被设计出来，并经过反复的测试和优化，最终使得它表现出来的性能非常高，本部分经过了对这款智能婴儿车控制系统的全面分析，确立了下列各项设计内容：
1、能够以较高显示效果将智能婴儿车系统中采集到的数据显示给用户，实现课题预期指标中的显示指标；
2、配置报警信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，AT89C51单片机实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现报警信号的输出；
3、设计直流电机驱动电路，通过AT89C51单片机输出高精度的PWM信号，并经过功率放大后，实现对直流电机转速的灵活调节；
4、设计磁场参数检测电路，通过AT89C51单片机与霍尔传感器之间的连接关系，构建两个器件之间的通信总线，实现AT89C51单片机对霍尔传感器的软硬件驱动；
方案设计及元器件选择
（一）智能婴儿车的方案设计
本文设计的这款智能婴儿车系统将采用图中的系统框架，通过此框图实现对智能婴儿车控制系统硬件框架的搭建，其中AT89C51单片机将作为主控微处理器，这种型号的智能婴儿车系统的所有指标需求将在AT89C51单片机的控制下得到实现，LCD1602显示电路、有源蜂鸣器电路、直流电机驱动电路和转速测量电路等电路模块按照图中的信号流动关系来与AT89C51单片机之间实现控制，并为AT89C51单片机提供外部信号。按键模块用于设置系统的安全速度，直流电机模块用于向婴儿车提供动力，单片机通过向其传送PWM的方式来改变和控制直流电机的转速，从而实现车速的控制。液晶显示模块采用了LCD1602屏幕，通过这款具有32个字符显示能力的液晶屏对系统中的婴儿车行驶速度以及报警速度等参数进行呈现。

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