【正文】 P2 口 ： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。 AT89S52 具有以下 標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。 主要芯片介紹 A AT89S52 芯片 ]6[ 圖 21 第 7 頁 AT89S52 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。由于 AT89S52 具有 32個(gè) I/O 口，能滿足小車各部分對 I/O 口的需求，另外只用一個(gè)單片機(jī)可以很好的控制小車。 軟件環(huán)境 設(shè)計(jì)中用到的軟件操作系統(tǒng)是 windows xp,編程中用到了 vc,在模擬仿真中用到了 Keil C,protel,proteus 等。 高質(zhì)量的硬件可以提供更加清晰豐富的數(shù)據(jù)，收集足夠而標(biāo)準(zhǔn)的有用信息。 本文設(shè)計(jì)方案以多功能的智能小車作為載體，以單片機(jī) AT89S52]5[ 為核心 ， 第 3 頁 以 XL02232AP1 微功率無線透明傳輸模塊 為輔助系統(tǒng) ，由驅(qū)動執(zhí)行電路完成小車的行駛， 通過計(jì)算機(jī)的控制 對小車狀態(tài)作出實(shí)時(shí)反應(yīng)，并輸出相應(yīng)的控制指令；能夠?qū)崿F(xiàn)小車的前進(jìn)，停止 ，后退，三個(gè)等級的左右轉(zhuǎn)向，以及小車的弧形運(yùn)動。它由清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在中國科學(xué)院院士張鈸主持下研制的新一代智能移動機(jī)器人，兼有面向高速公路和一般道路的功能 。我國的智能車發(fā)展也主要運(yùn)用在軍事用途、高速公路和城市交通三個(gè)領(lǐng)域。美國在城市環(huán)境智能 車輛研發(fā)方面起步較晚，目前與歐洲和日本存在一些差距。隨著現(xiàn)實(shí)需要，智能車輛的研究逐漸轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域，最早實(shí)現(xiàn)在高速公路應(yīng)用領(lǐng)域。 本設(shè)計(jì)是智能小車的運(yùn)動軌跡的研究，是智能小車研究領(lǐng)域的重要組成部分，初步實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科領(lǐng)域的綜合研究。人類的研究活動已擺脫了地球生物圈的束縛而廣泛地進(jìn)入外層空間和海洋深處。機(jī)器人學(xué)又稱為機(jī)器人技術(shù)或機(jī)器人工程學(xué)，主要研究機(jī)器人的控制與被處理物體之間的相互關(guān)系。 本文設(shè)計(jì)是基于 AT89s52微處理器的機(jī)器人車體系統(tǒng)和 XL02232AP1微功率無線透明傳輸模塊的無線通信系統(tǒng) ，以此實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)、后退、停止、及直角特別是圓弧形拐彎， 本設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)多功能小車的智能模式， 設(shè)計(jì)中的理論方案、分析方法及特色與創(chuàng)新點(diǎn)等可以為自動運(yùn)輸機(jī)器人、采礦機(jī)器人、家用自動清潔機(jī)器人，特別 是智能足球機(jī)器人的設(shè)計(jì)與普及有一定的參考意義。同時(shí)小車可以作為玩具的發(fā)展方向，為中國玩具市場技術(shù)含量的缺乏進(jìn)行一定的彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益，形成商業(yè)價(jià)值。機(jī)器人學(xué)涉及的專業(yè)領(lǐng)域很多，主要內(nèi)容有運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)、行動規(guī)劃和應(yīng)用工程等。對月球和太陽系其他行星的探測，對太陽系以外的宇宙進(jìn)行考察，對數(shù)千米以下的海底的研究，都是目前單靠人力所不能及的。 國內(nèi)外研究及現(xiàn)狀 從 20 世紀(jì) 70 年代，歐美等發(fā)達(dá)國家開始進(jìn)行無人駕駛車的研究，大致可以分為三個(gè)階段：軍事用途、高速公路和城市環(huán)境 ]3[ 。高速公路無人駕駛研究的典型代表有美國 CMU 大學(xué)的 NavLab5系統(tǒng)，意大利帕爾瑪大學(xué)的 ARGO系統(tǒng)和德國聯(lián)邦國防大學(xué)的 VAMP 系統(tǒng)。 由于起步較晚，國內(nèi)智能車研究水平總體上與發(fā)達(dá)國家相比存在不小的距離。 “八五”、“九五”期間由國內(nèi)六所重點(diǎn)大學(xué)聯(lián)合研制成功了我國第一輛智能車 ALVLAB1 和第二代智能車 ALVLAB2。 除了清華大學(xué)，越來越多的研究機(jī)構(gòu)、學(xué)者也加入到這一新興學(xué)科中來。是智能車的基礎(chǔ) 研究領(lǐng)域。當(dāng)然， 硬件系統(tǒng)牢固的架構(gòu)與良好的信息傳導(dǎo)性能，將會極大地提高整個(gè)系統(tǒng)的信息傳遞速率與系統(tǒng)穩(wěn)定性，也是提高系統(tǒng)有效信息傳遞效率的可靠保證。 第 6 頁 第 2 章 智能小車車體 智能小車車體是整個(gè)設(shè)計(jì)中的核心， 它是這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的最終執(zhí)行者。 方案二：采用雙單片機(jī)作為主控芯片。使用 Atmel 公司高密度非 易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。 P1 口 ： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 P3 口 ： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE操作。 EA/VPP：外部 訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。另外， L293D 將 2 個(gè) H橋電路集 第 9 頁 成到 1片芯片上，這就意味著用 1片芯片可以同時(shí)控制 2個(gè)電機(jī)。 L293D 額定工作電流為 1A，最大可達(dá) ， Vss 電壓最小 ，最大可達(dá)36V； Vs 電壓最大值也是 36V，但經(jīng)過實(shí)驗(yàn)， Vs 電壓應(yīng)該比 Vss電壓高，否則有時(shí)會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。 其中 13腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 15腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v）。此程序不具有應(yīng)答反饋和路徑判斷功能，屬于完全被動的執(zhí)行上位機(jī)命令的客 戶端程序。 第 13 頁 例如：小車的左直角拐彎的控制代碼如下 void CRobot2Dlg::OnButton7() { // TODO: Add your control notification handler code here CSerial ser。 (buf,)。 sbit input1=P1^3。 sbit en=P3^6。 TH0=0x38。 TR0=1。 SM1=1。 對定時(shí)器方式選擇寄存器 TMOD 的操作，確定是按定時(shí)器的工作模式， TH0和 TL0 分別是定時(shí)器 0 的高低 8 位，賦初值為 0x38， TH1 和 TL1 分別是定時(shí)器 1的高低八位，賦初值為 0xfd。 主程序中，建立 void carmov(uchar left,uchar right)函數(shù)，方便主程序循環(huán)語句 while（）的調(diào)用。 break。 if(left==UF) 第 15 頁 { input1=1。 else if(right==UM) { if(num60) { input4=1。 } } 首先判斷 num 是否小于 60，若小于，則將 input4 和 input3 分別 賦值為 1及 0，既右輪前進(jìn)，否則將二者賦值為 1 和 1，右輪停止。 if(num=90) 第 16 頁 num=0。 具體的設(shè)計(jì)過程：例如想讓小車 轉(zhuǎn)向左極限的角度，它的正脈沖為 2ms，則負(fù)脈沖為 脈沖周期 20ms2ms=18ms，所以開始時(shí)在控制口發(fā)送高電平，然后設(shè)置定時(shí)器在 2ms 后發(fā)生中斷，中斷發(fā)生后，在中 斷程序里將控制口改為低電平，并將中斷時(shí)間改為 18ms，再過 18ms 進(jìn)入下一次定時(shí)中斷，再將控制口改為高電平，并將定時(shí)器初值改為 2ms，等待下次中斷到來，如此往復(fù)實(shí)現(xiàn) PWM 信號輸出到 電機(jī) 。機(jī)器人能否正確接收運(yùn)動控制指令，決定于無線通信系統(tǒng)的性能。上位機(jī)通過無線通信設(shè)備，發(fā)出數(shù)據(jù)，小車從數(shù)據(jù)串中確定出發(fā)給自己的命令 B 程序 小車 無線接收程序是串行通信中斷服務(wù)程序，其流程框圖見圖 33“串行通信中斷程序流程”。接收到的數(shù)據(jù)校驗(yàn)正確則接收，否則放棄這幀數(shù)據(jù) ]9[ 。發(fā)射器是通過通信線纜與上位機(jī)相連的，發(fā)射器輸入端加上光電隔離電路，以排除上位機(jī)的干擾。將無線發(fā)射模塊接到計(jì)算機(jī)串口上面，并將無線接收模塊接到小車串口上。在正常通訊情況下，設(shè)置開關(guān)置于 OFF。 前輪則用一個(gè)可自由旋轉(zhuǎn) 360 度的小輪代替， 無論是停止還是轉(zhuǎn)向，前輪都可以隨之改變，方便操作，簡化了程序的復(fù)雜性。 電機(jī)驅(qū)動芯片 L293D 采用 16 引腳 DIP 封裝 ]10[ ，其內(nèi)部集成了雙極型 H橋電路，所有的開量都做成 n型。 在進(jìn)行上位 機(jī)與下位機(jī)傳輸?shù)膯栴}上，經(jīng)過上網(wǎng)搜索與老師的答疑，選擇了一款低功耗超高頻 的 XL02232AP1 數(shù)據(jù)收發(fā)模塊 ,它可以解決在無線模塊中干擾最大的噪聲問題，既方便又實(shí)惠。 上位機(jī)的程序也是比較苦難的，由于平時(shí)很少接觸 MFC 窗口的編程，開始編寫上位機(jī)程序時(shí)遇到了不小的阻力，但是指導(dǎo)老師適時(shí)的給我們輔導(dǎo)了這方面的知識，使我在編程中解決了不小的困難。 此次設(shè)計(jì)主要是嵌入式方面的內(nèi)容，用到的軟件知識有 MFC， VC等，在模擬實(shí)現(xiàn)過程中也用到了 protel和 protus等，硬件方面用到了了單片機(jī)的相關(guān)知識。 隨著科技的迅猛發(fā)展，智能已經(jīng)成為了現(xiàn)在的高科技的熱詞，智能機(jī)器人可以解決無數(shù)人類無法或者是很難解決的難題 。 char buf[1]。 ()。 (,9600)。 char buf[1]。 ()。 (,9600)。 char buf[1]。 ()。 (buf,)。 buf[0]=Rob_left_three。 } 下位機(jī)主要程序代碼： include define uchar unsigned char 第 36 頁 define UF 1 define UM 2 define UL 3 define BL 4 define ST 5 define BF 6 define US 7 define BM 8 define BS 9 sbit input1=P3^4。 sbit enlef=P3^5。 rec=0。 TH0=0x38。 TR0=1。 SM1=1。 } void carleft(uchar k_lef,uchar t_lef) { if(k_lef==1) { input1=1。 } if(nubt_lef) { enlef=1。 } else if(k_rig==2) { input4=0。 } } void carmov(uchar left,uchar right) { //左輪運(yùn)動判斷 switch(left) { case UF: carleft(1,90)。 case UL: carleft(1,30)。 case ST: carleft(0,0)。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 } void time0() interrupt 1 { nub++。 QA9wkxFyeQ^! djsXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! 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