【正文】 路處理之后能夠測量比較高的溫度，而且精度也比較高，但是電路要求高，元件價格比較貴。 方案三：使用 DS18B20 溫度傳感器。 DS18B20 采用一種單線總線系統(tǒng)，可以用一根線連接主從件， DS18B20 為從器件，經(jīng)過單片機簡單處理之后能夠得到高精度的溫度，并且其測量范圍也比較大，精度高，性價比高，使用方便。 所以最終選擇方案三 。 DS18B20 溫度傳感器實物圖見圖（ 2） 圖（ 2） DS18B20 溫度傳感器實物圖 顯示模塊 方案 1：使用 LED 數(shù)碼管進行顯示。數(shù)碼管價格便宜，顯示亮度好，能耗低，但是顯示的內(nèi)容少。 方案 2：使用 LCD 液晶進行顯示。液晶顯示相對價格比較貴，驅(qū)動比較麻煩，但是其顯示內(nèi)容多，能耗小，連接電路簡單，體積較小。 考慮到本設(shè)計的具體要求，選擇方案 2 ，選用 12864LCD 液晶顯示器。 圖（ 3） 12864 液晶顯示實物圖 智能小車的設(shè)計 6 / 29 遙控 方案一：此方案中，使用專用遙控器作為控制信號發(fā)出裝置，當按下遙控器的設(shè)置鍵后，一體化紅外接收裝置接收到遙控器發(fā)出的設(shè)置控制信號，然后將信號送到專用的解碼芯片中進行解碼，解碼后將信號送到單片機，由單片機查表判斷這個信號是不是設(shè)置信號，當確認是設(shè)置信號后，啟動設(shè)置子程序，那么以后接收到的紅外信號就是 設(shè)置的時間信號了，紅外接收頭接收到紅外信號后再通過放大器將信號傳到解碼器中，解碼器解完碼后送到單片機，單片機再通過查表確定這些數(shù)值并進行設(shè)置，然后按下確認鍵，紅外接收頭接收到這個信號并通過放大送到解碼器中，解碼后再 送到單片機中，單片機通過查表確定這是確認操作后，可以通過可控硅控制 。 方案二：此方案中，我們采用普通的家用電器遙控器作為控制信號發(fā)出裝置，當按下遙控器的設(shè)置鍵后，紅外接收裝置接收到遙控器發(fā)出的紅外線控制信號，然后把這個信號轉(zhuǎn)換成電信號，傳到單片機中，利用單片機對這個信號進行解碼， 解碼完成后查表確定是不是設(shè)置信號，當這個信號是設(shè)置信號后，啟動設(shè)置子程序，那么以后接收到的紅外信號就是設(shè)置的時間信號了，單片機再對這些信號進行解碼，查表判斷出數(shù)值是多少，然后設(shè)置，設(shè)置完時間后要進行確認，當遙控器發(fā)出確認信號后，單片機收到這個信號并查表判斷這是確認信號后 ，執(zhí)行確認指令，使設(shè)置生效 。 方案一為硬件解碼方案，硬件解碼需要使用與遙控器相配套的專用的解碼器芯片，而解碼芯片一般不易得到，價格也較貴，或者自行開發(fā)解碼電路（但電路太復雜，性能欠佳）。 方案二為軟件解碼方案，軟件解碼可以不考慮遙控器的芯片是什么型號的，因為我們只需檢測到它的發(fā)射編碼，然后用軟件方式來對它進行處理，從而得到所要的信息。軟件解碼具有靈活、硬件精簡（僅需集成紅外接收頭和一片單片機）、可靠性高，成本低等特點。 經(jīng)以上的論證，可以采用軟件解碼方案， 其中接受用 HX1838,成本低，方便實現(xiàn)，并且系 統(tǒng)整體性能和可靠性高。 圖（ 4） HX1838 紅外接收器實物圖 2． 單片機最小應(yīng)用系統(tǒng) STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（ FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory ）低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器， 具有片內(nèi)ROM/EPROM，因此這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單、可靠。用 STC89C52 單片機構(gòu)成最小 智能小車的設(shè)計 7 / 29 應(yīng)用系統(tǒng)時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可，如下圖示。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。其應(yīng)用特點： （ 1）有可供用戶使用的大量 I/O 線。 （ 2）內(nèi)部存儲器容量有限。 （ 3）應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。 圖 （ 5） 單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng) 時鐘電路 STC89C52 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和 TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部方式的時鐘電路如圖 (a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用。 外部方式的時鐘電路如圖 （ b） 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1 和 P2，供單片機使用。 （ a）內(nèi)部方式時鐘電路 （ b）外部方式時鐘電路 圖 （ 6） 12Y?XTAL100pFC?Cap Semi100pFC?Cap Semi100pFC?Cap Pol3S?SWPBGND1KR?Res21KR?Res2GNDVCCEA/VPP31XTAL119XTAL218RST/VPD91716121314151234567839383736353433322122232425262728PSEN29ALE/PROG301110Vcc40Gnd20AT89S5XAT89S5X 智能小車的設(shè)計 8 / 29 復位電路 （ 1）復位操作 復位是單片機的初始化操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機從 0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復位鍵重新啟動。 （ 2）復位信號及其產(chǎn)生 RST 引腳是復位信號的輸入端。復位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù) 24 個振蕩周期 (即二個機器周期 )以上。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復位信號持續(xù)時間應(yīng)超過 4us才能完成復位操作。 產(chǎn)生復位信號的電路邏輯如圖 所示： 圖 （ 7） 復位信號的電路邏輯圖 整個復位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復位信號 (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復位電路在每個機器周期的 S5P2 時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進行采樣，然后才得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。 復位操作有上電自動復位相按鍵手動復位兩種方式。 上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 (2)（ a） 所示。這佯，只要電源 Vcc 的上升時間不超過 1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復位初始化。 按鍵手動復位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復位是通過使復位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實現(xiàn)的，其電路如圖 (2)（ b） 所示；而按鍵脈沖復位則是利用RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實現(xiàn)的，其電路如 圖 (2)（ c）所示： （ a）上電復位 （ b）按鍵電平復位 （ c）按鍵脈沖復位 圖 （ 8） 復位電路 智能小車的設(shè)計 9 / 29 上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復位信號高電平持續(xù)時間大于 2 個機器周期。 本系統(tǒng)的復位電路采用圖 （ b）上電復位方式。 電機驅(qū)動 一個電動小車整體的運行性能，首先取決于它的電源模塊和電機驅(qū)動模塊，電機驅(qū)動模塊的主要功能：驅(qū)動小車輪子轉(zhuǎn)動，使小車行進。 電動小車的驅(qū)動系統(tǒng)一般由控制器、功率變換器及電動機三個主要部分組成。 電動小車的驅(qū)動不但要求電機驅(qū)動系統(tǒng)具有高轉(zhuǎn)矩重量比、寬調(diào)速范圍、高可靠性，而且電機的轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速特性受電源功率的影響，這就要求驅(qū)動具有盡可能寬的高效率區(qū)。 圖 （ 9） 電機驅(qū)動 硬件接線 圖 溫度檢測模塊使用 DS18B20，它的主要特點有：獨特的單線接口僅需一個端口引腳進行通訊、簡單的多點分布應(yīng)用、無需外部器件、可通過數(shù)據(jù)線供電、零待機功耗、測溫范圍主要在 55186。C—— +125186。C、數(shù)字溫度計以 9 位數(shù)字量的形式反映器件的溫度值。 智能小車的設(shè)計 10 / 29 DS18B20 通過一個單線接口發(fā)送或接收信息，因此在中央微處理器和 DS18B20 之間僅需一條連接線（加上地線）。用于讀寫和溫度轉(zhuǎn)換的電源可以從數(shù)據(jù)線本身獲得，無需外部電源。因為每個 DS18B20 都有一個獨特的片序列號，所以多只 DS18B20 可以同時連在一根單線總線上，這樣就可以把溫度傳感器放在許多不同的地方。 圖 （ 10） 溫度顯示接線圖 紅外接收探頭用 HX1838，接收紅外信號頻率為 38Hz，周期約 26us， 同時能對信號進行放大、檢波、整形，得到 TTL 電平的編碼信號。 紅外接收電路一體化的紅外接收裝置將遙控信號的接收、放大、檢波、整形集于一身，并且輸出可以讓單片機識別的 TTL 信號，這樣大大簡化了接收電路的復雜程度和電路的設(shè)計工作，方 便使用。在本系統(tǒng)中我們采用紅外一體化接收頭 HX1838。 HX1838 黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內(nèi)附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下，其接收距離可達 35m。當手拿遙控器對著接收頭按任意鍵時，發(fā)光二極管會閃爍，說明紅外接收頭和遙控器工作都正常；如果發(fā)光二極管不閃爍發(fā)光，說明紅外接收頭和遙控器至少有一個損壞。只要確保遙控器工作正常，很容易判斷紅外接收頭的優(yōu)劣 。 主程序流程圖 VDD3I/O2GND15vDS18B20VCCGND 智能小車的設(shè)計 11 / 29 遙控器解碼程序流程圖 中 斷 初 始 化有 無 中 斷接 收 發(fā) 射 碼轉(zhuǎn) 換 1 6 進 制轉(zhuǎn) 換 為 能 顯 示 的 字 符開 始無有 溫度顯示流程圖 開 始D S 1 8 B 2 0 初 始 化讀 取 當 前 溫 度溫 度 轉(zhuǎn) 換 為 液 晶 字 符 [1] 何立民 .MCS51 系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京，航空航天大學出版社 .1998. [2] 李廣弟 .單片機基礎(chǔ) [M].北京，北京航天航空大學出版社 .2020. [3] 張毅剛，彭喜元 .新編 MCS— 51 單片機應(yīng)用設(shè)計第一版 [M].哈爾濱工業(yè)大學出版社 .2020. [4] 趙負圖 .傳感器集成電路手冊第一版 [M].化學工業(yè)出版社 .2020. [5] 蘇凱等 .MCS51 系列單片機系統(tǒng)原理與設(shè)計 [M].冶金工業(yè)出版社 .2020. 智能小車的設(shè)計 12 / 29 [6] 張鑫等 .單片機原理及應(yīng)用 [M].電子工業(yè)出版社 .. [7] 全國大學生電子設(shè)計競賽獲獎作品匯編 [M].北京，北京理工大學出版社 .. 6. 設(shè)計心得體會 設(shè)計心得體會（魏璐） 關(guān)于這次課程設(shè)計，我是受益頗多的。從一開始選題，就查了很多相關(guān)的資料，一直到考完試動手完成它， 雖然確實遇到很多技術(shù)上的問題 ，但整個過程可以說是相當享受的 。 我們這次的課程設(shè)計是智能小車的制作，實現(xiàn)的主要功能有無線遙控、檢測溫度并顯示。電機驅(qū)動、紅外遙控、溫度測量并顯示等相關(guān)知識及其實現(xiàn)已在硬件部分寫出，這里只談?wù)撓挛易约旱母惺堋? 當老師在之前讓我們選題目時，我就開始在網(wǎng)上、在圖書館找資料，當接觸到智能小車這個題目時，我就很感興趣，也征得其他兩個組員得一致同意， 于是就決定做智能小車。隨后我們就買器材，焊接電路，寫程序。但一切并不是那么順利，其中遇到了多種困難，比如說焊接電路的難度就是一個很大的挑戰(zhàn)，還有程序的調(diào)試也是不容易做到的，實習的一周我們 前 兩天是做硬件工作 ，其中包括焊接芯片以及顯示電路，后三天主要是調(diào)程序。但程序的調(diào)試真的很讓人頭疼，不斷地調(diào)試， 但效果卻始終不明顯。我們無法判斷到底是程序的問題還是硬件焊接有問題，鑒于查詢硬件很麻煩，我們又重新焊接了塊板子（驅(qū)動板），但結(jié)果總不是那么理想。 事實上，我們遇到的