【正文】 sign guidesystems, circuits, and equations’ (ArtechHouse, Boston, MA, 1995)[6]R. Dye, “Visual ObjectOrientated Programming,” Dr. Dobbs MacintoshJournal, Sept. 1st ( 1991). [18] MARK MASLAR. IEC 11313Standardizes PLC Programming Languages. CONTROL ENGINEERING. MIDMARCH 1995,224[19] Ernst Weber Steinmetz. realtime control system software design [M]. Professional Books Group .1985,45[20][J]. 北京：人民郵電出版社,2004[21][J].北京：清華大學(xué)出版社，2004,35致謝時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間四年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，最后的學(xué)習(xí)任務(wù)——畢業(yè)設(shè)計(jì)也即將完成。他不僅教了我知識(shí)還教了我治學(xué)的態(tài)度，那就是嚴(yán)謹(jǐn)，把知識(shí)變?yōu)榧河?，棄其糟粕留其精華，用自己的方式去解決問題，而不是人云亦云。由于剛接觸單片機(jī)，問題特別多，從硬件的認(rèn)識(shí)到軟件的理解，都碰到了不少的問題。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)了對(duì)本專業(yè)所學(xué)的一些理論知識(shí)的應(yīng)用，學(xué)會(huì)了在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的方法，加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的撐握和理解，所取得的這些進(jìn)步都與老師們的仔細(xì)、耐心指導(dǎo)分不開。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中和同學(xué)們的討論也使我受益匪淺。附錄A 原理圖 附錄B 仿真圖 附錄C單片智能機(jī)尋跡機(jī)器人材料清單電機(jī)1接線座1LED數(shù)碼管1光敏電阻1電機(jī)2接線座1紅外接收頭1蜂鳴器1前端探測(cè)板接線座110K排阻1話筒1電源接線座1220115K1AT89S51122012201MAX232CPE115K1150K1L9110集成電路122011M1L9110集成電路1R8147K110μF/16V1LED紅色發(fā)光二極管111041紅外發(fā)射頭156011041紅外接收頭156011041紅外發(fā)射頭1560110μF/16V1紅外接收頭1560110μF/16V1紅外接收頭1560130PF1紅外發(fā)射頭1560130PF156015601104115K1220110μF/16V1560110K110μF/16V1M50462紅外遙控發(fā)射器1560110μF/16V18550110K110μF/16V1805015601紅色發(fā)光二極管1 COM數(shù)據(jù)線15601綠色發(fā)光二極管15601按鍵開關(guān)15601按鍵開關(guān)15601開關(guān)156019針串行端口1560110K15601 附錄D圖16 實(shí)物圖片圖17 小車跑道 跑道的制作：用普通黑色膠帶即可，膠帶要求不反光。 //定義前方右側(cè)指示燈端口sbit LeftIR=P3^5。//定義左側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)A端sbit M1B=P0^1。 //定義機(jī)器人轉(zhuǎn)彎時(shí)間變量while(DelayTime)。 //將M1電機(jī)B端初始化為0 M2A=0。 //M2電機(jī)正轉(zhuǎn)break。}case 3: //左轉(zhuǎn)//判斷用戶是否選擇形式3{ M2A=1。}case 8: //停止//判斷用戶是否選擇形式8{break。 //初始化小車運(yùn)行狀態(tài)while(1) //程序主循環(huán){ Start: LeftLed=LeftIR。 //修改這里進(jìn)行轉(zhuǎn)彎角度的調(diào)整 Delay()。 //修改這里進(jìn)行轉(zhuǎn)彎角度的調(diào)整 Delay()。 Delay()。} goto Start。 } if(FontIR==0){ControlCar(2)。 } if(RightIR==0) {ControlCar(3)。 //前方右側(cè)指示燈指示出前方右側(cè)紅外探頭狀態(tài) if(LeftIR==0) //左側(cè)紅外探頭沒有接收到白色道路信號(hào) {ControlCar(4)。 //定義小車運(yùn)行標(biāo)志位RunShow=0。}case 4: //右轉(zhuǎn)//判斷用戶是否選擇形式4{ M1A=1。 //M1電機(jī)反轉(zhuǎn)M2B=1。 //將M2電機(jī)B端初始化為0 switch(ConType)//判斷用戶設(shè)定電機(jī)形式 {case 1://前進(jìn) //判斷用戶是否選擇形式1{ M1A=1。}void ControlCar(unsigned char ConType)//定義電機(jī)控制子程序{ M1A=0。//定義右側(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)A端sbit M2B=P0^3。//定義前方右側(cè)紅外探頭端口sbit FontIR=P3^7。 附錄Einclude //包含STC單片機(jī)相關(guān)的頭文件sbit LeftLed=P2^0。在畢業(yè)之際也感謝輔導(dǎo)員朱愛榮老師四年來在生活中給予的關(guān)心和幫助。在此，對(duì)老師表示衷心的感謝。對(duì)我論文的完成也提供了不小的幫助?？道蠋熆芍^我的啟蒙老師，他那套獨(dú)特的編程分析理念對(duì)我的影響頗為深刻，那就是軟件與硬件分離、功能獨(dú)立、功能分層、分時(shí)處理與實(shí)時(shí)處理、充分利用C語言的宏定義。本論文是在康煜華老師的指導(dǎo)下完成的。[7]趙依軍，單片機(jī)微型接口技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社[2]何立民，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最終在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下對(duì)整個(gè)尋跡檢測(cè)進(jìn)行選件、制造單片機(jī)系統(tǒng)并測(cè)試、軟件設(shè)計(jì)后實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制下的尋跡檢測(cè)系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)可以在實(shí)際中應(yīng)用。對(duì)于這個(gè)問題，可以用多路開關(guān)與單片機(jī)的I/O口相連，通過檢測(cè)開關(guān)信號(hào)進(jìn)行智能循跡小車功能的選擇。（3）可以在該智能循跡小車中添加更多的有趣的功能。在這種情況下可以增加舵機(jī)，控制舵機(jī)來達(dá)到智能玩具車按照預(yù)定角度轉(zhuǎn)向的功能。（2）本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處在于把一個(gè)人工智能算法（A*算法）引入小車的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)控制小車的作用。紅外探頭傳感器具有精度高、成本低、體積小、接口簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；另外再加上 AT89C52RC單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了智能小車的尋跡功能。通過一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì),從理論和實(shí)踐都證實(shí)了智能小車的研制與設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的可行性。電池采用南孚電池或其他高性能電池。7當(dāng)給小車燒寫循跡程序時(shí) ，小車能夠按照鋪好的黑色路線行走。圖15 程序下載軟件界面圖16 部分硬件原理圖6 功能與調(diào)試1當(dāng)燒寫入程序狀態(tài)指示燈程序時(shí)小車的8個(gè)狀態(tài)指示燈一起閃爍，完成實(shí)驗(yàn)效果較好2當(dāng)燒寫入流水燈演示程序時(shí)小車的程序指示燈依次實(shí)現(xiàn)從左向右閃爍，從右向左閃爍，從倆邊向中間閃爍，從中間向倆邊閃爍。由電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來完成小車的前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)。打開下載器主界面如圖14步驟一：Select Mcu Type選擇單片機(jī)型號(hào)步驟二：Open File 打開文件（Keil C51中生成可下載文件 . 文件）步驟三：Select COM Port,Max Baud/選擇串行口，最高波特率步驟四：設(shè)置本框和右下方‘選項(xiàng)’中的選項(xiàng)步驟五：下載注意：在步驟三中選擇正確的COM口，特別注意的是步驟五先點(diǎn)擊下載，再給單片機(jī)上電，這是單片機(jī)的冷啟動(dòng)。 此外Vision2還只有極強(qiáng)的軟件環(huán)境，友好的操作界面和簡(jiǎn)單快捷的操作方法，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）豐富的菜單欄；（2）可以快色選擇命令按鈕的工具欄；（3）一些源代碼文件窗口；（4）對(duì)話框窗口；（5）直觀明了的信息顯示窗口。按MON51目標(biāo)監(jiān)控器到您的目標(biāo)系統(tǒng)，并通過monitor51接口下在你的程序，使用高級(jí)GDI接口，將mVision2調(diào)試同類似于DP51S單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)儀或者TKS系列仿真器的硬件系統(tǒng)相連接，通過mVision2的人機(jī)交互環(huán)境指揮連接的硬件完成仿真操作。（3）BLSI連接器/定位器 BL51連接器使用從庫中提取出來的目標(biāo)模塊和便宜器，匯編器生成的目標(biāo)模塊，創(chuàng)建一個(gè)絕對(duì)地址目標(biāo)模塊。KeilA51宏匯編器支持80C51及其派聲系列的怕有指令集。這個(gè)工具套件足為專業(yè)軟件開發(fā)人員設(shè)計(jì)的，但任何層次的編程人員都可以使用，并獲得80C51微控制器的部分應(yīng)用。（4）BL51連接/定位器：組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)模塊，生成絕對(duì)目標(biāo)模塊。尤其C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率性達(dá)到了較高的水平，而可以附加靈活的控制選項(xiàng)。隨著C51開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級(jí)語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件除了致力于單片機(jī)的編程開發(fā)平臺(tái)外，還針對(duì)目前最流行C51開發(fā)項(xiàng)目出品了Keil for 51軟件平臺(tái)以及支持在線調(diào)試的串口燒寫。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil for C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。根據(jù)公式求得方法如下：最小拍控制器D(Z)的確定由離散控制系統(tǒng)理論，可以求出計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為：Φ(Z)= 由此可以得到數(shù)字控制器為D(Z)= 或D(Z)= 5 開發(fā)流程開發(fā)流程是在硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上展開的，主要是把硬件與軟件結(jié)合起來。式中n和m是由對(duì)象、保持器決定的，是不可變部分。式（44）表明H(z)的極點(diǎn)都在z平面的原點(diǎn)，系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)在經(jīng)過了有限數(shù)k拍以后就變?yōu)榱?，過渡過程結(jié)束。典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖13所示。最小拍控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是對(duì)特定的參考輸入信號(hào)，在系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，系統(tǒng)在采樣點(diǎn)處靜差為零。最少拍控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與被控對(duì)象的零極位置有很密切的關(guān)系。判斷用戶碼是否正確Y N 開始改變小車運(yùn)行狀態(tài)遙控器發(fā)出信號(hào)IR1接收數(shù)據(jù)清空數(shù)據(jù)圖12 遙控中斷程序流程圖判斷光敏電阻狀態(tài)點(diǎn)亮前端LED燈無光 熄滅前端LED燈有光 判斷話筒狀態(tài)等待信號(hào)無聲 有聲 恢復(fù)小車運(yùn)行狀態(tài)再次有聲 開始開始改變小車運(yùn)行狀態(tài)圖13 光感及聲控中斷流程圖最少拍設(shè)計(jì)，是指系統(tǒng)在典型輸入信號(hào)（如階躍信號(hào)，速度信號(hào)，加速度信號(hào)等）作用下，經(jīng)過最少拍（有限拍），使系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為零。根據(jù)小車的指示燈來判斷小車的運(yùn)行情況。三、紅外發(fā)射電路M50462功能特點(diǎn)　　M50462AP集成電路用來產(chǎn)生遙控編碼脈沖(即遙控指令)，輸出各種紅外遙控信號(hào)，供遙控操作使用。一體化紅外接收頭，如圖5所示：圖5 紅外接收頭紅外接收頭的種類很多，引腳定義也不相同，一般都有三個(gè)引腳，包括供電腳，接地和信號(hào)輸出腳。內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測(cè)二極管，放大器，限副器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。間歇振蕩的頻率是由電路的參數(shù)決定的。③容易調(diào)整。接收電路從工作方式分，可以分成超外差接收方式和超再生接收方式。無線電發(fā)射部分，由一個(gè)能產(chǎn)生等幅振蕩的高頻載頻振蕩器和一個(gè)產(chǎn)生低頻調(diào)制信號(hào)的低頻振蕩器組成。與此原理相同的芯片還有MAX20AD 公司的ADDt101 以及SIL 公司的IC1232 芯片。典型的轉(zhuǎn)換電路給出9V 和+9V.　　本設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)邏輯電平轉(zhuǎn)換可以采用MAX232 芯片的轉(zhuǎn)換接口：MAX232 是MAXIM公司生產(chǎn)的，包含兩路驅(qū)動(dòng)器和接收器的RS232 轉(zhuǎn)換芯片。51 單片機(jī)有一個(gè)全雙工的串行通信口，使單片機(jī)和計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通信。采用四節(jié)干電池降壓至5V后給單片機(jī)及其他邏輯單元供電。電路圖示見圖9，管腳定義見表1。由一個(gè)6V轉(zhuǎn)為5V對(duì)控制單元供電；另一個(gè)6V電池直接對(duì)電機(jī)的供電端連接。例如，完成黑白線的尋跡功能，還有倒車停車的功能。而對(duì)黑色不反光的物體，紅外反射量將會(huì)大量的減少。所以說當(dāng)下方的紅外發(fā)射出來的光線遇到物體時(shí)，就會(huì)形成反射的光線，而這個(gè)經(jīng)反射的紅外光線剛好被紅外接收探頭接收到。因?yàn)榧t外接收探頭在工作時(shí)，就相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，所以電阻是隨意的。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的電源是5V，流過放光二極管的電流小于20MA，~2V。我們認(rèn)為在傳感器的布局中，要解決兩個(gè)問題：信息檢測(cè)的精