【正文】 接收管接收；如果遇到黑 色物體 則紅外光被吸收，接收管接收不到紅外光。 將接收管的結果傳送給 單片機。 單片機就是否收到反射回來的紅外光為依據(jù)來 進行相應的 分析與 處理。根據(jù)它的特性 可以用于智能小車的尋跡或避障。 紅外對管白色為發(fā)射管，長引腳為正極，接高電位。黑色為接收管，長引腳接地，短引腳接高電位。 2）紅外探測法的電路 紅外對管的電路如下圖 22 所示： 圖 22 紅外對管的電路圖 電阻 R2為限流電阻，防止通過發(fā)射管的電流過大。調(diào)節(jié)電位器 R3 可改變紅外對管的感應距離。當有光反射回來時，光電對管中的三極管導通，此時 VT1飽和導通，三極管集電極輸出低電平。當沒有光反射回來時，光電對管中的三極管不導通， VT1 截至，其集電極輸出高電平。集電極接比較器， 可調(diào)電阻 R1 可以調(diào)節(jié)比較器的門限電壓。經(jīng)示波器觀察，輸出波形相當規(guī)則，可以直接供單片機查詢使用。 3）技術參數(shù) 發(fā)射管：電流 I50mA 5 工作電壓 V5v 接收管：正向電阻： 反向電阻： 導通時電阻約為 53k 4）感應距離 經(jīng)實驗證明最大可達 1 米。但容易受干擾，實際上尋跡中一般只用在 ～。避障也在 20cm以內(nèi)。 根據(jù)設計的基本要求，采用 ST188 作為檢測模塊的紅外檢測傳感器；采用LM324 來檢測紅外傳感器的信號。 電機與驅動模塊 選擇 1）電機模塊 根據(jù)系統(tǒng)設計的基本要求，系統(tǒng)使用的電機采用直流減速電機。直流減速電機具有轉動力矩大，體積小，重量輕，裝配簡單，使用方便。由于其內(nèi)部由高速電動機提供原始動力，帶動變速（減速）齒輪組，可以產(chǎn)生較大扭力。 可選用減速比為 1： 74 的直流電機，減速后電機的轉速為 100r/min。若車輪直徑為 6cm，則小車的最大速度可以達到 V=2πrv=2***100/60=能夠較好的滿足系統(tǒng)設計的要求。 2）驅動模塊 根據(jù)系統(tǒng)設計的基本要求，系統(tǒng) 的驅動模塊采用專用芯片 L298N 作為電機驅動芯片， L298N 是一個具有高電壓大電流的全橋驅動芯片，其響應頻率高，一片 L298N 可以分別控制兩個直流電機，能夠滿足系統(tǒng)的要求。 電源模塊的選擇 方案一：將四節(jié) 普通電池串聯(lián)為整個系統(tǒng)供電，這種方法獲取電源方便，且電源輸出電流能力較大。但電池放電受到自身影響大，若長時間使用，電池輸出的電流會逐漸減小，不能較長時間為小車提供穩(wěn)定的電流，導致電機速度較慢，不符合實際要求。 方案二：使用四節(jié) 南孚電池 為整個系統(tǒng)供電， 電壓可達到 ，其中通 過穩(wěn)壓芯片 7805 獲取 5V 直流電源 為單片機供電， 電源為電機供電以獲得較高速度，該 電源輸出電流能力 較 大，而且能較長時間 為小車提供穩(wěn)定的電流，使系統(tǒng)運行穩(wěn)定，符合實際 要求。 經(jīng)過對系統(tǒng)的詳細分析，采用方案二。 6 3 系統(tǒng)主要零件的簡介 STC89C52 單片機簡介 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。在 單片機 芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 STC89C52 單片機 的內(nèi)部結構圖與引腳說明 1） STC89C52 的內(nèi)部結構圖如圖 31 所示 圖 31STC89C52 的內(nèi)部結構圖 2） STC89C52 單片機的引腳說明 VCC（ 40引腳）：電源電壓 VSS（ 20引腳）：接地 P0端口（ ～ ， 39～ 32引腳）： P0口是一個漏極開路的 8位雙向 I/O口。作為輸出端口，每個引腳能驅動 8個 TTL負載，對端口 P0寫入 “1”時，可以作為高阻抗輸入。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也可以提供低 8位地址和 8位數(shù)據(jù)的復用總線。此時， P0口內(nèi)部上拉電阻有效。在 Flash ROM編程時， P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié)。驗證時，要求外接上拉電阻。 P1端口（ ～ ， 1～ 8引腳）： P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O口。 P1的輸出緩沖器可驅動（吸收或者輸出電流方式） 4個 TTL輸入。對端口寫入 1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。 P1口作輸入口使用時，因為有內(nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流。 此外， /計數(shù)器 2的外部技術輸入（ ）和定時器 /計數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ）使用，具體參見下表 31所示： 7 表 31 引腳號 功能特性 T2（定時器 /計數(shù)器 2外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 2捕獲 /重裝觸發(fā)和方向控制） P2端口（ ～ ， 21～ 28引腳）： P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向I/O端口。 P2的輸出緩沖器可以驅動（吸收或輸出電流方式） 4個 TTL輸入。對端口寫入 1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時可用作輸入口。 P2作為輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。 在訪問外部程序存儲器和 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 “MOVX @DPTR”指令）時， P2送出高 8位地址。在訪問 8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 “MOVX @R1”指令）時， P2口引腳上的內(nèi)容（就是專用寄存器（ SFR）區(qū)中的 P2寄存器的內(nèi)容），在整個訪問期間不會改變。 在對 Flash ROM編程和程序校驗期間， P2也接收高位地址和一些控制信號。 P3端口（ ～ ， 10～ 17引腳）： P3是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O端口。 P3的輸出緩沖器可驅動（吸收或輸出電流方式） 4個 TTL輸入。對端口寫入 1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。 P3做輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電 阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個電流。 在對 Flash ROM編程或程序校驗時， P3還接收一些控制信號。 P3口除作為一般 I/O口外，還有其他一些復用功能，如下表 32所示： 表 32 P3口引腳復用功能 引腳號 復用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外部中斷 0） （外部中斷 1） T0（定時器 0的外部輸入） T1（定時器 1的外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 8 （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） RST（ 9引腳）：復位輸入。當輸入連續(xù)兩個機器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機單片機的復位初始化操作。看門狗計時完成后， RST引腳輸出 96個晶振周期的高電平。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO位可以使此功能無效。 DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效。 ALE（ 30引腳）：地址鎖存控制信號 是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。在 Flash編程時，此引腳 也用作編程輸入脈沖。 PSEN（ 29引腳）：外部程序存儲器選通信號 是外部程序存儲器選通信號。當STC89C52從外部程序存儲器 執(zhí)行外部代碼時，在每個機器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不被激活。 VPP（ 31引腳）：訪問外部程序存儲器控制信號。為使能從 0000H到 FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，必須接 GND。注意加密方式 1時，將內(nèi)部鎖定位RESET。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應該接 VCC。在 Flash編程期間，也接收 12伏VPP電壓。 XTAL1（ 19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2（ 18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。 紅外傳感器 ST188 的簡介 ST188傳感器內(nèi)部含有一個反 射模塊（發(fā)光二極管）和一個接收模塊（光敏三極管）。通過發(fā)射紅外信號，根據(jù)接收信號變化判斷檢測物體狀態(tài)的變化。 A、K之間接發(fā)光二極管， C、 E之間接光敏三極管（二者在電路中均正接，但要串聯(lián)一定阻值的電阻） 圖 32 ST188實物圖 圖 33 ST188管腳圖及內(nèi)部電路 9 1)特點 a. 采用高發(fā)射功率紅外光電二極 管 和高靈敏度光 電 晶體管 組成。 b. 檢測距離： 413mm。 2)極限參數(shù) 表如表 41所示 （ Ta=25℃ ） 表 31 ST188 極限參數(shù) 表 3)光電特性 表 如 32所示 （ Ta=25℃ ） 表 32 ST188 光電特性 表 比較器 LM324 的簡介 系統(tǒng)用到的比較器 LM324為四運放集成電路，采用 14腳雙列直插塑料封裝。內(nèi)部有四個運算放大器，有相位補償電路。電路功耗很小，工作電壓范圍寬，可用正電源 3～ 30V，或正負雙電源 177。1 ． 5V～ 177。15V 工作。 在黑線檢測電路中用來確定紅外接收信號電平的高低，以電平