【正文】 電路芯片來進(jìn)行控制操作，發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、 LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路 等。本方案也易于實(shí)現(xiàn)，比較可靠，因此采用方案二。 尋跡 單元 方案比較與選擇 方案一：采用發(fā)光二極管發(fā)光，用光敏二極管接收。 方案二：采用紅外線避障，利用單片機(jī)來產(chǎn)生 38KHz 信號(hào)對(duì)紅外線發(fā)射管進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，發(fā)射出去的紅外線遇到避障物的時(shí)候反射回來，紅外線接收管對(duì)反射回來信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出比較電平。路線尋找采用紅外線管對(duì)路面信號(hào)采集，送到單片機(jī)系統(tǒng)處理，同樣包括無線遙控信號(hào)和語音控制信號(hào)。 主控單元 方案比較與選擇 方案一：采用各類數(shù)字電路來組成小車的控制系統(tǒng)， 對(duì)外圍避障信號(hào)， 自動(dòng)尋跡 信號(hào)， 無線遙控 信號(hào)，語音控制信號(hào)進(jìn)行處理。 作品以兩直流電動(dòng)機(jī)為主驅(qū)動(dòng)，通過各類傳感器件來采集各類信息，送入主控單元 AT89S51 單片機(jī)，處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動(dòng)作，以達(dá)到自身控制。浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 總體設(shè)計(jì) 本課題設(shè)計(jì)主要是制作一款能進(jìn)行智能判斷并能做出正確反應(yīng)的小車。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用高電壓，高電流，四通道驅(qū)動(dòng)集成芯片 L293D；避障采用紅外線收發(fā)來完成，自動(dòng)尋跡 采用紅外線接收二極管完成；無線遙控則是采用帶有 PT2272 解碼的 TDL9915接收模塊和帶有 PT2262編碼的 TDL99884發(fā)送模塊完成以及附加功能的語音模塊是以柱極式話筒脈沖波經(jīng)過處理后完成。本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于小車智能化的擴(kuò)展，對(duì)各路信號(hào)處理比較困難。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求 [3]。外界對(duì)紅外信號(hào)的干擾比較小，且易于實(shí)現(xiàn)，價(jià)格也比較便宜，故采用方案二。由于光敏二極管受可見光的影響較大，穩(wěn)定性差。 當(dāng)小車底部的某邊紅外線收發(fā)對(duì)管遇到黑帶時(shí)， 可以檢測(cè)到 輸入電平為高電平，反之為低電平。相對(duì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且使用的時(shí)候必須 將遙控器前的紅外發(fā)射孔對(duì)準(zhǔn) 接收管 才可以。但由于超聲波遙控價(jià)格相對(duì)上面兩種價(jià)格較貴，而且對(duì)于小車的遙控也太過于夸大化。但方案給人以提示的可懂性比較差，但在一定程度上能滿足要求，而且易于實(shí)現(xiàn)，成本也不高。最后把處理結(jié)果傳遞給小車電機(jī)，使得到相應(yīng)效果。有了以上三塊，單片機(jī)就能夠正常工作。 如圖 31 是較 為常見的帶燒錄接口的單片機(jī)最小系統(tǒng)圖。引腳 XTAL1 和 XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值通常取 30PF。 復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位 兩種方式。 上電時(shí)， +5V 電源立即對(duì)單片機(jī)芯片供電，同時(shí)經(jīng)電阻 R對(duì)電容 C3充電。如果這些芯片復(fù)位端的復(fù)位電平和單片機(jī)一致， 則可以與單片機(jī)復(fù)位腳相連，因此，非門在這里不僅起了反向作用，還增大了驅(qū)動(dòng)能力，電容 C1， C2 起慮波作用，防止干擾竄入復(fù)位端產(chǎn)生誤動(dòng)作[5]。如圖 33 燒寫接口電路。編碼電路由操縱器 (操縱開關(guān)或電位器等 )控制，操縱者通過操縱器；使編碼電路產(chǎn)生所需要的控制指令。我們把指令信號(hào)載到載波上去的過程叫調(diào)制，調(diào)制作用由發(fā)射電路的調(diào)制器完成。由接收天線送來的微弱信號(hào)經(jīng)接收 機(jī)高頻部分的選擇和放大后，送到解調(diào)器。執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動(dòng)作，例如電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、電磁鐵的吸動(dòng)等，帶動(dòng)被控的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的控制 [6]。如圖36 PT2262引腳圖： 圖 36 PT2262引腳圖 PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6之分，其中 L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí) 改變。同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致，不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。四針接口處 P3， P4的 1， 2腳是跟紅外線發(fā)射管連接， 3， 4則是跟接收管相連，放置插針是為了更容易實(shí)現(xiàn)紅外線管的放置。 小車進(jìn)入 尋 跡模式后，即 單片機(jī) 開始不停地掃描與探測(cè)器連接的單片機(jī) I/O口，一旦檢測(cè)到某個(gè) I/O口有信號(hào)，即進(jìn)入判斷處理程序 ,先確定 2個(gè)探測(cè)器中的哪一個(gè)探測(cè)到了黑線，如果左面?zhèn)鞲衅?（紅燈亮） 探測(cè)到黑線，即小車左半部分壓到黑線，車身向右偏出，此時(shí)應(yīng)使小車向左轉(zhuǎn)；如果右面?zhèn)鞲衅?（黃燈亮） 探測(cè)到了黑線，即車身右半部壓住黑線，小車向左偏出了軌跡，則應(yīng)使小車 向右轉(zhuǎn)。 圖 310 LM393原理結(jié)構(gòu)圖 表 31 引腳功能表 引出端序號(hào) 功能 符號(hào) 引出端序號(hào) 功能 符號(hào) 1 輸出端 1 OUT1 5 正向輸入端 2 1N+(2) 2 反向輸入端 1 1N(1) 6 反向輸入端 2 1N(2) 3 正向輸入端 1 1N+(1) 7 輸出端 2 OUT2 續(xù)表 31 4 地 GND 8 電源 VCC 紅外避障模塊 紅外 避障模塊主要實(shí)現(xiàn)小車 的避障處理，當(dāng)小車檢測(cè)到前面有障礙物時(shí)，由單片機(jī)發(fā) 出指令實(shí)現(xiàn)小車停止功能 。通過 555芯片組成多諧振蕩器，根據(jù)式（ 31）可設(shè)計(jì)出 38KHZ方波信號(hào) 1 / 1. 43 /lhF T T? ? ? 12(R +2 R )C （ 31） 圖 311 紅外線避障電路原理圖 接通電源后，電容 C被充電當(dāng) 2腳 CV 上升到 2Vcc /3，使 3腳 oV 為低電平，同時(shí)內(nèi)部三極管 T導(dǎo)通，此時(shí)電容 C通過 2R 和 T放電， CV 下降，當(dāng) CV 下降到 Vcc /3時(shí)，oV 翻轉(zhuǎn)為高電平。工作電壓范圍： CCV??16V。 L293D 是著名的 SGS 公司的產(chǎn)品。通過單片機(jī)的 I/O輸入改變芯片控制端的電平，即可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，停止的操 作，非常方便，用程序輸入對(duì)應(yīng)的碼值，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，有效控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)，如圖 313 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖。如圖 314 語音控制模塊原理圖。當(dāng)話筒沒有接受到一定強(qiáng)度的聲波時(shí)，由于二極管的管壓降，使電壓不能經(jīng)過其到非門芯片而讓芯片輸出電平為數(shù)字“ 1”，但當(dāng)話筒接收到的聲波信號(hào)經(jīng)放大后超過二極管的管壓降，非門的輸入端上有一個(gè)正電壓，而使輸出端為低電浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 平“ 0”，實(shí)現(xiàn)跳變觸發(fā)的產(chǎn)生，進(jìn)而讓單片機(jī)的中斷口進(jìn)行判斷，作出響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)語音控制。 智能小車中的模糊控制算法 本設(shè)計(jì)的模糊控制規(guī)則的建立方法是：智能小車通過經(jīng)驗(yàn)和測(cè)試數(shù)據(jù)來建立模糊控制規(guī)則。 浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 圖 41 程序流程圖 軟件程序設(shè)計(jì) 部分源程序 本程序以匯編的形式編輯，結(jié)合硬件實(shí)現(xiàn)小車整個(gè)系統(tǒng)功能。開放中斷 [11] JB ,hou JB ,qian 。中斷語音控制子程序 SETB SETB SETB CALL anji