【正文】 許多學(xué)科的知識(shí)，涉及到當(dāng)今許多 前沿 領(lǐng)域的技術(shù)。 它對(duì)于發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，改善人們的物質(zhì)，文化生活的需要都起著重要作用。 在其中我身感受到電子信息技術(shù)的博大精深。 更重要的是 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展 ， 與 其 電子信息產(chǎn)業(yè)的融合速度顯著提高，汽車開始向電子化、多媒體化和智能化方向發(fā)展，使其不僅作為一種代步工具、同時(shí)能具有交通、娛樂(lè)、辦公和通訊等多種功能。其中包括 LCD1602 液晶屏顯示，高智能行駛控制， 滾筒攪拌， 另外在行進(jìn)中可以盡享柔美的音樂(lè)與美麗燈光，倒退中感受安全報(bào)警 。與此一款八位 STC89C51 單片機(jī)，他的易用性和多功能性同樣受 到了廣大使用者的青睞。 本人簽名： 日期： 基于單片機(jī)對(duì)智能攪拌車設(shè)計(jì)與應(yīng)用 朱際福 （湖南 三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，精修 1201 班） 摘 要 ： 隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能化和自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越普及，也廣泛應(yīng)用于機(jī)器人玩具制造領(lǐng)域，使智能機(jī)器人越來(lái)越多樣化。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品或成果。對(duì)本論文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。智能機(jī)器人是一個(gè)多種高新技術(shù)的集成體，它融合了機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)硬件、軟件、人工智能等許多學(xué)科的知識(shí)，涉及到當(dāng)今許多前沿領(lǐng)域的技術(shù)。本文 以三一攪拌車為模型 使用一款通用的無(wú)線遙控電路，基于 STC89C51 作為控制核心。 關(guān)鍵詞 ： 智能機(jī)器人 無(wú)線遙控 STC89C51 單片機(jī) LCD1602 液晶屏 智能小車 Based on singlechip puter design and application of intelligent truck mixer Zhu jifu （ Hunan sany polytechnic college, Equipment maintenance Class1201） Abstract: With the advancement of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, is also widely used in robot toy manufacturing, intelligent robot is more and more diversified. Intelligent robot is a variety of high and new technology integration, it is a blend of machinery, electronics, sensors, puter hardware, software, artificial intelligence and many other disciplines of knowledge, involves many of today39。 為此運(yùn)用與了解智能小車是與時(shí)俱進(jìn)的技術(shù)。 它 能 集中地運(yùn)用計(jì)算機(jī)、傳感、信息、 通信、導(dǎo)航及 自 動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體 。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展， 電子化、多媒體化、智能化 和自 動(dòng)化程度也不斷的提高，與此相適應(yīng)的 電子信息技術(shù) 也在發(fā)展， 智能化，模塊化，高精度化 ， 運(yùn)用 規(guī)模也越來(lái)越廣。從這些可以看出，作為一個(gè)多種高新技術(shù)的集成體必將成為信息技術(shù)行業(yè)發(fā)展的主流。 1． 2 國(guó) 內(nèi) 研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi) 研究現(xiàn)狀 2 隨 國(guó)內(nèi)在智 能車系統(tǒng)方面，及對(duì)這些高新技術(shù)在路面交通上的使用已經(jīng)有了一定的技 術(shù) 基礎(chǔ)，特別是改革開放以來(lái)，對(duì)這方面的開發(fā)研究工作，已經(jīng)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。現(xiàn)在正努力推進(jìn)我國(guó)智能公路系統(tǒng)研究應(yīng)用向縱深發(fā)展，并以交通運(yùn)輸部試驗(yàn)場(chǎng)環(huán)境條件為依托，逐步搭建完善我國(guó)目前唯一的智能車實(shí)體試驗(yàn)系統(tǒng)。而縱觀全球汽車工業(yè)鏈，對(duì)車載電子的開發(fā)，是目前我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)最有望與國(guó)際水平看齊的突破口，在與洋零部件供應(yīng)商進(jìn)行對(duì)決的過(guò)程中，運(yùn)用自主創(chuàng)新的核心技術(shù)，無(wú)疑將給洋零部件供應(yīng)商帶來(lái)不小的沖擊，掀起一輪行業(yè)洗牌和技術(shù)換代風(fēng)潮，進(jìn)而推動(dòng)民族汽車電子工業(yè)開發(fā)水平實(shí)現(xiàn)大步邁進(jìn)！ 國(guó)外 研究現(xiàn)狀 歐洲開發(fā)基金資助進(jìn)行駕駛員監(jiān)測(cè)、道路環(huán)境的感知、視覺增強(qiáng)、前車距離控制以 及傳感器融合方面的研究。本田公司、尼桑公司和豐田公司也各自在先進(jìn)安全性車輛計(jì)劃中發(fā)展行車安全電子系統(tǒng) , 它們包括 : 車道定位系統(tǒng)、前車距離控制系 統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、障礙物報(bào)警系統(tǒng)、駕駛員打盹報(bào)警系統(tǒng)和夜間行人報(bào)警系統(tǒng)等。本次設(shè)計(jì)的小車為 高智能仿真攪拌車，能 解放勞動(dòng)力減少成本投入 ，并且 安全環(huán)保、 未來(lái) 發(fā)展前景將十分廣闊。 讓我們 于 21 世紀(jì)信息技術(shù)發(fā)達(dá)全球化 的 主流中處于不敗之地。接下 利用 超再生帶解碼六路收發(fā) 模塊來(lái)控制單片機(jī)，讓單片機(jī)翻譯傳輸指令，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。 整體方案的流程圖 5 3 智能攪拌車系統(tǒng)概況 主電源模塊及系統(tǒng)控制電源變壓模塊 通過(guò)兩個(gè)變壓器分別采用自制單相橋式整流穩(wěn)壓 5V電源與其自焊串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 10V進(jìn)行失量疊加成 15V電源 ,隨后再與小蜜蜂擴(kuò)音器 12V電源模塊進(jìn)行失量疊加成27V總電源。如此重復(fù)下去，結(jié)果在 Rfz 上便得到全波整流電壓。輸入正弦波的正半部分是兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出；輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，除了變壓、整流、濾波外，穩(wěn)壓部分一般有四個(gè)環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓、比較放大器和取樣電路。 特點(diǎn)：全部使用 SANYO 固態(tài)電容， 36u 加厚線路板，高 Q 值大功率電感帶輸出LED 指示 燈 注意事項(xiàng)：長(zhǎng)時(shí)間工作建議在 以內(nèi)的電流使用，同時(shí)加上散熱片 (10W 以上輸出 )；由于是降壓模塊 ,為了保證輸出穩(wěn)定 ,請(qǐng)保持最小 壓差。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。 STC89C51 實(shí)物圖 L298N雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 是 ST 公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。使用 L298N 芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。 二 .驅(qū)動(dòng)電壓 部 分 ： +12V 接口用來(lái)接 驅(qū)動(dòng)電壓 ，特別因注意的是： （ 1） 常規(guī)應(yīng)用 ： 當(dāng)你的驅(qū)動(dòng)電壓（上圖標(biāo)識(shí)為 12V 輸入，實(shí)際可以接受的輸入范圍是 712V）為 7V12V 的時(shí)候，可以使能板載的 5V邏輯供電，當(dāng)使用板載 5V 供電之后，接口中的 +5V 供電不要輸入電壓，但是可以引出 5V 電壓供外部使用。 （ 3） GND 接口 ， GND 是共地端，要將你用的開發(fā)板的 GND 和 這個(gè)儀器接上，同時(shí)也是電源的共地接口 （ 4） +5V 接口， 5V 電源正極接口， 負(fù)極接 GND。如果你想驅(qū)動(dòng)電機(jī) A 運(yùn)轉(zhuǎn)，可以在 A1 上加高電平 A2 上加低電平 。主磁通在主磁路中流動(dòng)，同時(shí)與兩個(gè)電路交聯(lián)， 其中一個(gè)電路是用以產(chǎn)生磁通的，稱為激磁電路；另一個(gè)電路是用來(lái)傳遞功率的，稱為功率回路或電驅(qū)回路。 （ 3）易于控制，可靠性高。這樣的話可以節(jié)省 MCU 的 I/O 口資源。 R/W 為高電平時(shí)，讀取數(shù)據(jù)； R/W 為低電平時(shí)，寫入數(shù)據(jù)； E： LCD 模塊使能信號(hào)控制端。本充電器就是采用 4 位數(shù)據(jù)傳送方式； BLA： LED 背光正極。 射 頻接收模塊接收后送到解碼芯片 PT2272， 其地址碼經(jīng)過(guò)三次比較核對(duì) 后 ， PT2272 的 VT 腳才輸出高電平 ， 與此同時(shí)與 PT2262 相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果 PT2262 連續(xù)發(fā)送編碼信號(hào)， PT2272 第 17 腳和相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳便連續(xù)輸 出 高電平。 （ 2）報(bào)警模塊 通過(guò)在網(wǎng)上定制“倒車，請(qǐng)注意” ESE626M 芯片與 12V 喇叭組合而成。 效 能：光效高，目前實(shí)驗(yàn)室最高光效已達(dá)到 161 lm/w（ cree） ,是 目前光效最高的照明產(chǎn)品。 環(huán) 保：無(wú)金屬汞等對(duì)身體有害物質(zhì)。 燈光輔助模塊局部實(shí)物圖 18 4 智能攪拌車模塊方案設(shè)計(jì)與論證 車體設(shè)計(jì) 方案 1：自己制作 攪拌模型 車。購(gòu)買的玩具 機(jī)械式攪拌模型 車具有組裝完整的車架車輪 及相應(yīng)車型配備 。 基于以上分析，我選擇了方案 2。 方案 2：通過(guò)所學(xué)的《電子技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)踐》中發(fā)現(xiàn)模擬信號(hào)的產(chǎn)生與電源電路一章與我 所需 電源要求不謀而合。 基于以上分析，我選擇了方案 2。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩較低，隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，雖其轉(zhuǎn)速較低時(shí)，力矩較大，但 19 又不適用于小車等有一定速度要求的系統(tǒng)。他只需給電機(jī)的兩根控制線加上適當(dāng)?shù)碾妷杭纯墒闺姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，電壓越高則電機(jī)轉(zhuǎn)速越高。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇 方案 1：采用 SM6135W 電機(jī)遙控驅(qū)動(dòng)模塊。 L298N 為單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅(qū)動(dòng)，可直 接的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)須隔離電路。 L298N 的引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系 EN A（ B） IN1（ IN3） IN2（ IN4） 電機(jī)運(yùn)行情況 H H L 正轉(zhuǎn) H L H 反轉(zhuǎn) H 同 IN2（ IN4） 同 IN2（ IN4） 快速停止 L 同 IN2（ IN4） 同 IN2（ IN4） 停止 基于以上分析，我們選擇了方案二，用 L298N 來(lái)作為電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。液晶顯示相對(duì)價(jià)格比較貴，驅(qū)動(dòng)比較麻煩，但是其顯示內(nèi)容多，能耗小，連接電路簡(jiǎn)單，體積較小。但是基于對(duì)智能攪拌車功能展示的基礎(chǔ)上，此方案現(xiàn)的有些鎖雜。 21 5 智能攪拌車系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) LCD1602 顯示模塊 對(duì)其 LCD 顯示模塊進(jìn)行硬件連接時(shí)，所有的引腳連接只要根據(jù)其相應(yīng)的功能就顯得明了。 LCD1602 顯示模塊 與單片機(jī)的端口分配表 符號(hào) 端口 引腳說(shuō)明 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 RW 讀 /寫選擇 E 模塊使能端 D7 雙向數(shù)據(jù)口 D6 雙向數(shù)據(jù)口 D5 雙向數(shù)據(jù)口 D4 雙向數(shù)據(jù)口 D3 雙向數(shù)據(jù)口 D2 雙向數(shù)據(jù) 口 D1 雙向數(shù)據(jù)口 D0 雙向數(shù)據(jù)口 22 LCD1602 顯示模塊硬件連接實(shí)物圖 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的核心是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片及電機(jī)，電機(jī)選擇了直流電機(jī)，這樣可以方便控制，而電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片 L298 可以同時(shí)控制兩個(gè)直流電機(jī)，其中單片機(jī) P1^4與 P1^6 分別 連接的 芯片 IN1 引腳和 IN2 引腳用于控制直流電機(jī) 1，而芯片中的 IN3引腳和 IN4 引腳 分別連接單片機(jī) P1^5 和 P1^7 用于控制直流電機(jī) 1 接的是小車的 右 輪，電機(jī) 2 接的是小車的 左 輪，當(dāng)兩個(gè)電 機(jī)一起正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小車前進(jìn)；當(dāng)兩個(gè)電機(jī)一起反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小車后退；當(dāng)電機(jī) 1 正轉(zhuǎn)，電機(jī) 2 反轉(zhuǎn)時(shí)，小車 左 轉(zhuǎn)；當(dāng)電機(jī) 1 反轉(zhuǎn)，電機(jī) 2 正轉(zhuǎn)時(shí)，小車 右 轉(zhuǎn)。 音樂(lè)模塊及報(bào)警模塊與 單片機(jī)端口分配表 繼電器 端口 極性 繼電器 1 DC 繼電器 1 與繼電器 2 公共 DC+ 繼電器 2 DC 燈光輔助模塊 （ 1）前總大燈部分 將五個(gè) LED 燈通過(guò)并聯(lián)（由于 LED 燈有正負(fù)之別，故不適合采用串聯(lián)）的形式連在一起，但是隨之總電阻變小，影響了燈的使用壽命，于是采用再串聯(lián)安全電阻的形式來(lái)達(dá)到最佳電流的目的。 燈光輔助模塊與單片機(jī)端口分配表 燈型 端口 極性 前右燈 正極 前左燈 正極 后右燈 正極 后左燈 正極 25 6 智能攪拌車系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) LCD1602 顯示程序設(shè)計(jì) include define uchar unsigned char define uint unsigned int define LCDIO P2 //定義 P2 口與 LCD1602 的數(shù)據(jù)口相接 sbit LCD_RS = P0^