【正文】 ............................... 21 各模塊程序分析 ....................................................... 21 端口定義 ......................................................... 21 子程序 ........................................................... 22 主程序 ............................................................ 23 5 總結 ..................................................................... 25 致 謝 ..................................................................... 26 參考文獻 ................................................................... 27 附錄１智能小車照片及總接線圖 ............................................... 28 IV 附錄 2 系統程序 ............................................................ 29 1 緒論 自第一臺工業(yè)機器人誕生以來 ,機器人的發(fā)展已經遍及機械 、 電子 、 冶金 、交通 、 宇航 、 國防等領域 。 近年來機器人的智能化水平不斷提高 ,它大大提高了勞動效率 ,減輕了人的勞動強度 ,提高了產品質量 ,改善了勞動環(huán)境 ,減少了能源和材料消耗 ,保證了安全等 。 智能小車的研究背景 智能小車 ,即輪式機器人 ,是移動機器人的一種。它可以通過計算機編程來實現其對行駛方向 、啟停以及速度的控制 ,無需人工干預 ,操作員可以通過修改智能小車的計算機程序來改變它的行駛方式。智能小車是一個集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、自動行駛等功能于一體的綜合系統 ,它集中地運用了計算機、傳感、信息、通信、導航、人工智能及自動控制等技術 ,是典型的高新技術綜合體。 智能小車能夠在無現場操作人員的情況下按照預定的設計方案和根據現場的實際情況作出相應的反應，并能穩(wěn)定的運行，在惡劣條件下探測、救生等方面具有廣闊的應用前景。 智能小車的自主循跡概述 自主循跡已成為當今許多智能小車設計中的一個必不可少的功能 ， 可以說是智能小車 實現智能化的一個重要指標。任何 智能小車 想要實現智能化就必須能夠實現對外部環(huán)境的自我感知判斷并作出相應反應，最終完成人們布置的任務。 自主循跡小車是一種集環(huán)境探索、決策規(guī)劃、自動行駛等功能于一體的機電系統，其設計技術涉及機電、電子、傳感、計算機控制等多門學科知識，尤其涉及許多當今前沿領域的相關技術。因而自主涉及循跡小車已成為培養(yǎng)當代大學生的動手能力、創(chuàng)新能力首選工程實踐訓練項目之一，被列為國內眾多機器人大賽重點項目，備受各類院校與機器人開發(fā)公司的高度重視。 設計的思路和要實現的功能 本設計的主要 任務就是 設計 一個以單片機為核心的智能小車，主要實現循跡及簡單的障礙物檢測功能。通過裝在小車前面的紅外傳感器，獲取路面黑線位置信息，輸入到單片機中，再由單片機輸出控制信號，由驅動模塊驅動電機實現小車的自主循跡行駛，同時當路線前方檢測到有障礙物時，小車能夠立即停止并報警，障礙物消除后，小車繼續(xù)沿黑線行駛。 2 系統總體方案和主要芯片介紹 本章圍繞智能小車設計的總體思路，確定車體的設計方案，系統各部分組成，以及主要芯片的選定。 系統總體方案 車體設計 小車采用廢舊的玩具車車架，傳感器安裝在小車車 體正前方，傳感器的安裝高度要保證每個傳感器能正常工作。小車采用 左右兩輪分別驅動，后萬向輪轉向的方案。即左右輪分別用兩個轉速和力矩完全相同的直流電機進行驅動，車體尾部裝一個萬向輪。這樣，當一個電機轉另一個電機不轉時實現轉彎，由此可以輕松的實現小車坐標不變的 90 度和 180 度的轉彎。在安裝時 要 保證兩個 電機同軸。當小車前進時，左右兩驅動輪與后萬向輪形成了三點結構， 這種結構使得小車在前進時比較平穩(wěn) 。 圖 21 車體結構 系統結構框圖 整個系統電路由電源模塊、微控制模塊、路面檢測模塊、電機驅動模塊、蜂鳴 器模塊構成。系統的結構框圖如下所示。 圖 22 系統結構框圖 主要芯片介紹 STC89C52 簡介 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 ）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機。該器件采用 ATMEL 搞密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 圖 23 STC89C52單片機實物圖 圖 24 STC89C52單片機接口引腳圖 STC89C52 具體介紹如下： （ 1） 主電源引腳（ 2根） VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V電源 GND(Pin20)：接地線 （ 2） 外接晶振引腳（ 2 根） XTAL1(Pin19)：片內振蕩電路的輸入端 XTAL2(Pin20)：片內振蕩電路的輸出端 （ 3） 控制引腳（ 4 根） RST/VPP(Pin9)：復位引腳，引腳上出現 2 個機器周期的高電平將使單片機復位。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號 EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指 令，如果接高電平則從內部程序存儲器讀指令。 （ 4） 可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） STC89C52 單片機有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3口，每個口有 8 位（ 8根引腳），共 32 根。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8位準雙向 I/O 口線，名稱為 ～ STC89C52 主要功能 如表 21 所示 ： 表 21 STC89C52 主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統 8K 可反復擦寫 Flash ROM 32 個雙向 I/O 口 256x8bit 內部 RAM 3 個 16 位可編程定時 /計數器中斷 時鐘頻率 024MHz 2 個串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個外部中斷源 共 6 個中斷源 2 個讀寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設置睡眠和喚醒功能 78L05 簡介 78L05 是一顆三端穩(wěn)壓電源調整器， 可以將輸入電壓穩(wěn)定到 5V輸出，具有如