【正文】 設(shè)計(jì)（論文） 26 附錄 2 英文參考資料 SCM is A kind of integrated circuit chips, is to use very large scale integrated circuit technology with data processing ability of the central processor CPU RAM RAM), readonly memory ROM, A variety of I/O mouth and interrupt system, timer/timer function (may include display driver circuit, pulse width modulation circuit, analog multiplexer and A/D converter circuit) integration to A piece of silicon consisting of A small and perfect microputer system, widely used in the field of industrial control. Since the 1980 s, by the time of the four, 8bit microcontroller, development to the present 32 300 m high speed single chip microputer. Whether this is in accordance with the single chip microputer parallel bus to distinguish between. Main line microcontroller mon Settings are parallel address bus, data bus, control bus, these pins to extend parallel peripheral devices can be connected to the microcontroller through serial port, in addition, many SCM it is the need of peripheral devices and peripherals interface integration within a so in many cases can not parallel extensions bus, greatly cut packaging costs and chip size, this kind of single chip microputer is called the total linear single chip microputer. This is in accordance with the single chip microputer application of roughly divided areas. In general, addressing a wide range, control in the operation ability。 顯然，上述分類并不是惟一的和嚴(yán)格的。這是按 單片機(jī) 是否 提供并行總線來(lái)區(qū)分的。 哈爾濱華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 參考文獻(xiàn) 【 1】 張龍興．電子技術(shù)基礎(chǔ)．第二版．高等教育出版社， 2020 【 2】 劉午車(chē) .數(shù)字電子技術(shù)從入門(mén)到精通．國(guó)防工業(yè)出版社， 2020 【 3】 楊幫文 .新編 CMOS4000 系列集成電路實(shí)用手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社，2020 【 4】 謝自美 .電子線路設(shè)計(jì)教了我很多，在學(xué)習(xí)上要有一股鉆勁，遇到困難的時(shí)候不要放棄。首先，分析這個(gè)課題；然后構(gòu)想電路，經(jīng)過(guò)軟件的一次次仿真與不斷的修改、完善，得到最終的電路圖；最后，焊接電路。 本章小結(jié) 這個(gè)章節(jié)主要敘述了我在制作小車(chē)中所遇到各種問(wèn)題，同樣這也使我了解到，課本上的知識(shí)只是在最理想的狀態(tài)，而在實(shí)際中確是會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)讓我們提高的更快，也同樣豐富了我們的閱歷。 信號(hào)尋跡法：在輸入端直接輸入一定幅值、頻率的信號(hào)，用示波器由前級(jí)到后級(jí)逐級(jí)觀察波形及幅值，如哪一級(jí)異常，則故障就在該級(jí)；對(duì)于各種復(fù)雜的電路，也可將各單元電路前后級(jí)斷開(kāi)，分別在各單元輸入端加入適當(dāng)信號(hào)，檢查輸出端的輸出是否滿足設(shè)計(jì)要求。 （ 5） 正確選擇測(cè)量點(diǎn)和測(cè)量 （ 6） 認(rèn)真觀察記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程，包括條件、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、波形、相位等。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要設(shè)法找出原因，排除故障，繼續(xù)進(jìn)行。調(diào)試的主要步驟 ： 調(diào)試前不加電源的檢查 對(duì)照電路圖和實(shí)際線路檢查連線是否正確，包括錯(cuò)接、少接、多接等；用萬(wàn)用表電阻檔檢查焊接和接插是否良好；元器件引腳之間有無(wú)短路，連接處有無(wú)接觸不良，二極管、三極管、集成電路和電解電容的極性是否正確；電源供電包括極性、信號(hào)源連線是否正確；電源端對(duì)地是否存在短路（用萬(wàn)用表測(cè)量電阻）。 電路原理圖的繪制 電路原理圖是組裝、焊接、調(diào)試和檢修的依據(jù)，繪制電路圖時(shí)布局必須合理、排列均勻、清晰、便于看圖、有利于讀圖；信號(hào)的流向一般從輸入端或信 號(hào)源畫(huà)起，由左至右或由上至下按信號(hào)的流向依次畫(huà)出務(wù)單元電 哈爾濱華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 路，反饋通路的信號(hào)流向則與此相反；圖形符號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)，并加適當(dāng)?shù)臉?biāo)注；連線應(yīng)為直線，并且交叉和折彎應(yīng)最少，互相連通的交叉處用圓點(diǎn)表示，地線用接地符號(hào)表示。通電的時(shí)候也會(huì)時(shí)續(xù)時(shí)斷，在給小車(chē)診斷其他部分故障時(shí)帶來(lái)麻煩。 在小車(chē)試驗(yàn)時(shí)要避免被陽(yáng)光照射到，陽(yáng)光照射到紅外傳感器時(shí)，會(huì)給傳感器的檢測(cè)帶來(lái)極大的不便，因?yàn)殛?yáng)光光亮強(qiáng)度高，會(huì)有大量的紅外光傳遞給紅外接收管，會(huì)讓紅外傳感器產(chǎn)生檢測(cè)到白線的信號(hào)，進(jìn)而無(wú)法繼續(xù)檢測(cè)黑線，并傳輸正確的信號(hào)給單片機(jī)。 在數(shù)碼管的使用時(shí)，會(huì)使用動(dòng)態(tài)掃描來(lái)顯示其時(shí)間與路程，在 動(dòng)態(tài)掃描調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。 在硬件的焊接時(shí)，數(shù)碼管的公共極需要接上限流電阻，否則在電路電流過(guò)大時(shí)會(huì)燒壞數(shù)碼管中的 led,使數(shù)碼管無(wú)法正常成像，這會(huì)在檢測(cè)時(shí)造成許多不必要的麻煩。 在檢測(cè)電壓時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，有時(shí)會(huì)因?yàn)橐粫r(shí)疏忽而把芯片插反，這樣在檢測(cè)電壓時(shí)就會(huì)出現(xiàn)某處電壓過(guò)高的現(xiàn)象；也有某部分會(huì)接收不到正常的電流。 紅外傳感器的安置采用與垂直方向傾斜 30 度的方法設(shè)置的， 小車(chē)的后輪使用了萬(wàn)向輪，沒(méi)有使用膠皮輪，主要是膠皮輪在車(chē)上安裝時(shí)必須要用兩個(gè)，這樣一來(lái)，小車(chē)的輪子就增加到了四個(gè)，而且在控制方面也難以實(shí)現(xiàn)同時(shí)控制四個(gè)輪子間的相互協(xié)調(diào)性，也讓程序編寫(xiě)的更加復(fù)雜。 小車(chē)采用雙層設(shè)計(jì)，上層用來(lái)焊接數(shù)碼管和芯片，同時(shí)它也用來(lái)固定紅外傳感器的傳輸模塊。由于 PROTEUS提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái) 。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物 演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。這些測(cè)試信號(hào)包括模擬信號(hào)和 數(shù)字信號(hào) 。 3．除了現(xiàn)實(shí)存在的儀器外， Proteus 還提供了一個(gè)圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號(hào)，以圖形的方式實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)，其作用與示波器相似，但功能更多。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、 PCB 設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持 805HC1 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3 AVR、 ARM、 8086 和 MSP430 等，Proteus 資源豐富 。采用動(dòng)態(tài)掃描的方式比較節(jié)省 I/O 口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡(jiǎn)單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示的數(shù) 碼管較多時(shí)， 51 單片機(jī)要依次掃描，占用了單片機(jī)的較多時(shí)間 。采用靜態(tài)顯示方式占用單片機(jī)時(shí)間少，編程簡(jiǎn)單，但其占用的口線多，硬件電路復(fù)雜，成本高，只適合于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。不緊可以顯示數(shù)字、字符，而且可以顯示漢字和圖形，但由于顯示內(nèi)容不多 。在這種情況下， Vout 的輸出如圖 1(c)所示： VAVB 時(shí)， Vout 輸出高電平 (飽和輸出 )； VBVA 時(shí)，Vout 輸出低電平。 電壓比較器是對(duì)兩個(gè)模擬電壓比較其大小 (也有 兩個(gè)數(shù)字電壓比較的，這里不介紹 )，并判斷出其中哪一個(gè)電壓高，比較器，它有兩個(gè)輸入端：同相輸入端 (“+” 端 ) 及反相輸入端 (“”端 )，有一個(gè)輸出端 Vout(輸出電平信號(hào) )。本設(shè)計(jì)中當(dāng)檢測(cè)到黑線，小車(chē)會(huì)自動(dòng)偏轉(zhuǎn)而遠(yuǎn)離邊緣的黑線。傳感器都選用 RPR220 發(fā)射紅外傳感器。經(jīng)處理之后，通過(guò)數(shù)字傳感器接口返回微控制器，微控制器可利用紅外波的返回信號(hào)來(lái)識(shí)別周?chē)h(huán)境的變化。而二極管的引入能夠起到保護(hù)電機(jī)的作用。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) 電機(jī)的左右輪分別由兩個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)控制兩個(gè)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)間的不同，實(shí)現(xiàn)小車(chē)的前進(jìn)和左右的方向選擇。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步。有些晶振還可以由 外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器 (VCO)。 (2)按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)按下時(shí)電容被放電、 RST 也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持 哈爾濱華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 一段時(shí)間的高電平來(lái)使單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位電平的持續(xù)時(shí)間必須大于單片機(jī)的兩個(gè)機(jī)器周期。最小系統(tǒng)原理圖如圖 32 所示。當(dāng) 穩(wěn)壓管 溫度過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 哈爾濱華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 電源設(shè)計(jì) 使用 8 節(jié) 南孚電池為整個(gè)系統(tǒng)供電，電壓可達(dá)到 12V，其中通過(guò)穩(wěn)壓芯片 7805 獲取 5V 直流電源為單片機(jī)供電， 12V 電源為電機(jī)供電以獲得較高速度，該電源輸出電流能力較大，而且能較長(zhǎng)時(shí)間為小車(chē)提供穩(wěn)定的電流，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，符合實(shí)際要求。 經(jīng)過(guò)比較分析，采用方 案一即兩個(gè)直流電機(jī)控制轉(zhuǎn)向。步進(jìn)電機(jī)將電脈