【正文】 開關(guān)流出，這時候電機(jī)反轉(zhuǎn) 。 通過上面的分析，我們只需要通過控制 4 號開關(guān)的打開與關(guān)閉，即可以實現(xiàn)對電 機(jī)轉(zhuǎn)向的控制 。 如果在改變開關(guān)的導(dǎo)通時間 ,即控制pwm 占空比 ，就可以實現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié) 。 下面我們將要介紹電機(jī)驅(qū)動模塊 。 電機(jī)驅(qū)動模塊 5 / 30 圖 電機(jī)驅(qū)動 模塊 L298N 電路圖 L298N 是專用驅(qū)動集成電路，屬于 H橋集成電路，與 L293D 的差別是其輸出電流增大，功率增強(qiáng)。其輸出電流為 2A，最高電流 4A，最高工作電壓50V，可以驅(qū)動感性負(fù)載，如大功率直流電機(jī)， (二相、三相、四相 )步進(jìn)電機(jī)，伺服電機(jī)，電磁閥等，特別是其輸入端可以與單片機(jī)直接相聯(lián)，從而很方便地受單片機(jī)控制。當(dāng)驅(qū)動直流電機(jī)時，可以直接控制兩路電機(jī)，并可以實現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)此功能只需改變輸入端的邏輯電平。 本模塊具有體積小，控制方便的特點(diǎn) 。具體使用方法： 板上的 EN1 與EN2 為高電平時有效，只有當(dāng) EN1 與 EN2 為高電平時，電機(jī)才旋轉(zhuǎn)， 則電機(jī)不轉(zhuǎn)，這里的電平指的是 TTL 電平。 EN1 為 IN1 和 IN2 的使能端， EN2 為IN3 和 IN4 的使能端。當(dāng) EN1=1， IN1=1 INT2=0 時電機(jī) 1正轉(zhuǎn)， EN1=1， 6 / 30 IN1=0 IN2=1 電機(jī) 1 反轉(zhuǎn)。同理，當(dāng) EN2=1， IN3=1 IN4=0 電機(jī) 2正轉(zhuǎn)，EN2=1， IN3=0 IN4=1 電機(jī) 2 反轉(zhuǎn)。 A、 B接電機(jī) 1， C、 D接電機(jī) 2。 圖 L298N 實物圖 下面，我們將要研究 L289N 的供電問題， L298N 的輸出電壓跟供電電壓是有關(guān)系的： 經(jīng)過實驗我們發(fā)現(xiàn)， 輸入多少 V，輸出就差不多是多少 V（略有損耗）。 由 原理圖 我們知道， L298N 供電方式有兩種。方式一，由于 L298N 的邏輯控制電壓是 5V 的，所以 可以 為它提供 5V 電源。 方式二， 用 12V 鉛蓄電池為其 供電， A 通道和 B通道輸出的是驅(qū)動電機(jī)的 12V 電壓 ， 同時選擇板載 5V使能，這時 +5V 供電端可以輸出 5V 電壓（此時不能再給 +5V 供電端加電壓了，否則會燒掉 78M05） ， 向外供電，以方便外部的控制電路使用。 7 / 30 圖 L298N 工作方式 紅外循跡 模塊 此模塊是為智能小車 ， 機(jī)器人等自動化機(jī)械裝置提供一種多用途的紅外線探測系統(tǒng)的解決方案 。 該傳感器模塊對環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng) ， 其具有一對紅外線發(fā)射與接收管 ， 發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線 ， 當(dāng)檢測方向遇到障礙物 （ 反射面）時 ， 紅外線反射回來被接收管接收 ， 經(jīng)過比較器電路處理之后 ， 同時信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個低電平信號） ， 可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離，有效距離范圍 2 ～ 6 0cm ，工作電壓為 。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障 、 避障小車、流水線計數(shù)及黑白線循跡等眾多場合。 下面我們來了解一下此模塊的具體介紹，其中， 每 1 路的傳感器的紅外發(fā)射管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)發(fā)射出的紅外線沒有被反射回來或被反射回來但強(qiáng)度不夠大時，紅外接收管一直處于關(guān)斷狀態(tài)，此時模塊的 TTL 輸出 為高電平，相應(yīng)指示二極管一直處于熄滅狀態(tài)；當(dāng)被檢測物體出現(xiàn)在檢測范圍內(nèi)時，紅外線被反射回來且強(qiáng)度足夠大，紅外接收管導(dǎo)通，此時模塊的 TTL 輸出端為低電平，指示二極管被點(diǎn)亮。 8 / 30 圖 紅外 循跡模塊實物圖 下面是接法說明： 圖 紅外 循跡模塊引腳介紹 模塊接線說明： 路 TTL 電平輸出 路 TTL 電平輸出 路 TTL 電平輸出 路 TTL 電平輸出 9 / 30 超聲波測距 模塊 圖 超聲波模塊實物圖 其工作原理如下： 控制口發(fā)一個 10US 以上的高電平 ， 就可以在接收口等待高電平輸出 。一有輸出就可以開定時器計時 ， 當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r就可以讀定時器的值 ，此時就為此次測距的時間 ， 方可算出距離 。 如此不斷的周期測 ,就可以達(dá)到你移動測量的值了 。 (1)采用 IO 觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號 。 (2)模塊自動發(fā)送 8 個 40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回； (3)有信號返回，通過 IO 輸出一高電平，高電平持續(xù)的時間就是 (4)超聲波從發(fā)射到返回的時間． 測試距離 =(高電平時間 *聲速 (340M/S/2。 超聲波時序圖如下： 10 / 30 圖 超聲波時序圖 其接口定義如下： Vcc、 Trig（控制端）、 Echo（接收端）、 Gnd GPRS 模塊 此模塊是本課程設(shè)計重點(diǎn)，也是相對于以往智能小車創(chuàng)新之處。 在本課程設(shè)計中，我們使用了靈旗通信的 LQ1000 GPRS DTU 通信模塊。 圖 LQ1000 GPRS DTU實物圖 LQ1000 GPRS DTU 概述 11 / 30 LQ1000 GPRS DTU 采用了先進(jìn)的 GPRS 無線通信技術(shù)、嵌入式單片機(jī)技術(shù)和 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，其穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高、實時性好、應(yīng)用性廣、功能強(qiáng)大，是一種實現(xiàn)串口設(shè)備數(shù)據(jù)通過無線透傳到中心軟件的有力設(shè)備。 LQ1000 GPRS DTU 提供標(biāo)準(zhǔn) RS232/485 數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接 RTU、PLC、串口儀表、工控機(jī)等設(shè)備，僅需一次性完成初始化配置，用戶設(shè)備就可以與數(shù)據(jù)中心通過 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)建立連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全透明傳輸。 使用方式 安裝 SIM 卡 將 SIM 卡 從 DTU 的 外殼背面的插槽中插入， SIM 卡座插入插槽后需要卡緊，以防 SIM 未插入到位導(dǎo)致終端通信異常。然后用螺絲鎖緊插槽外的擋板。目前在中國大陸地區(qū)的中國移動和中國聯(lián)通的手機(jī)卡都可以使用。在其他國家或地區(qū)的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)卡也可以使用。 DTU 一共有四種應(yīng)用方式 圖 LQ1000 GPRS DTU 應(yīng)用方案 我們所應(yīng)用的是第 一 種方案，只不過稍稍做些改動，進(jìn)行 DTU 與中心軟件進(jìn)行通信。 3． 硬件系統(tǒng)設(shè)計 單片機(jī)選擇 12 / 30 一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含有兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如 ROM﹑ RAM﹑ I/O 口﹑定時 /記數(shù)器﹑中斷系統(tǒng)等能量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒O(shè)計相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤顯示器﹑打印機(jī)﹑ A/D﹑ D/A 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計合適的接口電路。 80C51 單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 80C51 單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、并行 I/O 口、串行口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。它們都是通過片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是 CPU 加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。但對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。 1） 微處理器 該單片機(jī)中有一個 8位的微處理器，與通用的微處理器基本相同，同樣包括了運(yùn)算器和控制器兩大部分，只是增加了面向控制的處理功能，不僅可處 理數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行位變量的處理。 2） 數(shù)據(jù)存儲器 片內(nèi)為 128 個字節(jié)，片外最多可外擴(kuò)至 64k 字節(jié)，用來存儲程序在運(yùn)行期間的工作變量、運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等，所以稱為數(shù)據(jù)存儲器。 3） 程序存儲器 由于受集成度限制，片內(nèi)只讀存儲器一般容量較小，如果片內(nèi)的只讀存儲器的容量不夠，則需用擴(kuò)展片外的只讀存儲器，片外最多可外擴(kuò)至 64k 字節(jié)。 4） 中斷系統(tǒng) 具有 5個中斷源， 2 級中斷優(yōu)先權(quán)。 5） 定時器 /計數(shù)器 片內(nèi)有 2個 16位的定時器 /計數(shù)器， 具有四種工作方式。 13 / 30 6） 串行口 1個全雙工的串行口， 具有四種工作方式?？捎脕磉M(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行 I/O 口，甚至與多個單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。 7） P1 口、 P2口、 P3口、 P4口 為 4 個并行 8位 I/O 口。 8） 特殊功能寄存器 共有 21 個，用于對片內(nèi)的個功能的部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個具有特殊功能的 RAM 區(qū)。 由上可見， 80C5