**单片机设计介绍，基于单片机智能自动扫地机器人控制电路设计
文章目录 一 概要二、功能设计设计思路 三、 软件设计原理图 五、 程序六、 文章目录 一 概要本技术文档详细阐述了基于单片机智能自动扫地机器人的控制电路设计。扫地机器人通过超声波传感器实现自动避障，LED显示屏用于实时显示当前电压值，确保机器在低压情况下不会运行，通过差速转弯机制实现灵活转向，并依靠电机驱动实现扫地功能。本设计采用89C51单片机作为控制核心，利用Protues软件进行电路设计与仿真，通过Altium Designer软件进行PCB板设计，并应用C语言编写控制程序。
一、引言
随着智能家居的快速发展，智能扫地机器人作为其中的重要一员，受到了广大消费者的青睐。本文旨在设计一款基于单片机的智能自动扫地机器人，通过合理的电路设计和程序编写，实现扫地机器人的自主避障、电压监测、灵活转弯和高效扫地等功能。
二、器件介绍
89C51单片机 89C51单片机是一款常用的8位微控制器，具有高性能、低功耗、易于编程等特点。它包含4KB的Flash ROM、128B的RAM以及多个I/O端口，适合用于智能扫地机器人的控制。
超声波传感器 超声波传感器用于检测扫地机器人前方的障碍物。通过发射超声波并接收反射回来的信号，可以计算出与障碍物的距离，从而实现自动避障功能。
LED显示屏 LED显示屏用于实时显示当前电压值。通过单片机对电池电压的采样和处理，可以在LED上显示出当前的电压状态，提醒用户及时充电。
电机驱动模块 电机驱动模块用于控制扫地机器人的电机。通过单片机发送控制信号，驱动模块可以实现对电机的正反转、转速调节等功能，从而实现扫地机器人的扫地和转弯动作。
三、电路设计
电源电路 电源电路为整个扫地机器人提供稳定的电源供应。通过电源转换模块将市电转换为适合单片机和电机使用的直流电源。
单片机控制电路 单片机控制电路是整个扫地机器人的核心。通过连接超声波传感器、LED显示屏和电机驱动模块等外设，实现对扫地机器人的全面控制。
避障电路 避障电路主要由超声波传感器和单片机组成。超声波传感器将检测到的障碍物信息发送给单片机，单片机根据接收到的信息判断是否需要避障，并发送相应的控制信号给电机驱动模块。
电压监测电路 电压监测电路用于实时监测电池电压。通过单片机对电压进行采样和处理，将电压值显示在LED显示屏上。
四、软件设计
Protues软件使用 Protues软件用于电路设计与仿真。通过该软件，可以绘制出扫地机器人的电路图，并进行仿真测试，验证电路设计的正确性。
Altium Designer软件使用 Altium Designer软件用于PCB板设计。根据电路设计的需求，通过该软件可以设计出符合要求的PCB板，方便后续的电路制作和焊接。
C语言基础知识 C语言是本设计中用于编写单片机控制程序的主要语言。通过C语言，可以实现对单片机的初始化、外设控制、数据处理等功能。
五、结论
本技术文档详细阐述了基于单片机智能自动扫地机器人的控制电路设计。通过合理的硬件和软件设计，实现了扫地机器人的自动避障、电压监测、灵活转弯和高效扫地等功能。该设计具有较高的实用性和可靠性，为智能家居领域的发展提供了新的思路和方向。
二、功能设计1、可以根据超声波自动的躲避障碍 2、LED上显示当前的电压值，防止低压不能运行 3、通过差速来实现转弯 4、通过一个电机的转动来实现扫地的功能
设计思路设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
————————————————
仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————
原理图
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。 
————————————————
目 录
摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25