【正文】 317GND8C19V_520GND1P0213NC24GD_A5PLTES26OC17228u5 10KR8GNDS4VCS5GND 27R1271GNDGNDK5R1050maF2VC1203pF8GND12345J5CON12345J9CON512345J01234J1ON4123J4CON3GNDVC VCGND KEY_12123JCON3 123JCON3GNDVCGNDVC J8CON9 GNDVCLCD_RSW_E 23456789Com110KR4VCL293D_EN21PhotsenorI3L293_4RXDVCB0L_12D3C4L_B567L293D_IN1RESTGNDVCGNDVCVCGND1VC2O3RS4W5E6DB0718293104DB5263714LA5K6 LCD 1602LCD1LCD1602S3雙刀單柄開關(guān)1KR9LCD_BL_DB7RSWE10KR5D2LED241526374EI5A2617GND8091213GS14EO5VC16U674LS18 VCGNDGNDKEY_12 GNDVC103pF5 EN11I2OUT13GND45OUT26IN7VC28EN29I310T123T41I5VCv16U3L93D1KR312J312J12J512J4VC1KRL293D_INGNDL293D_EN1L293D_EN2L293D_I2VCMotr L293D_IN4L23D_IN1234J7GNDVCRXD2TVCRG110KR2GNDPhotsenrGND15VOUT2I32GND15VOUT2I31123546 S20UFCGNDUSB_PowerGND GNDD1IOE50maF1VCGND20UFC3VC_Motr21J1jump12J6KEY_3S6S7S8S9S10S1GNDBLU_VCGNDVCXD2KEY_3RXTECHOTringVC1D2+34U7470UF/16VC1817263540KRP2817263540KRP10UFC4123J6CON3GNDVC123J7CON3速度測試端口紅外線傳感器接口紅外線傳感器接口3 超聲波接口紅外線傳感器接口4 紅外線傳感器接口5紅外線傳感器接口2江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 40 頁 共 55 頁附 錄 B圖 1 整車實(shí)物圖主程序/*************************************************************************************程序名稱：藍(lán)牙無線遙控避障設(shè)計(jì)者：祁星（09 機(jī)電 2Z）指導(dǎo)老師：李尚榮學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院*************************************************************************************/include include include //包含前面講到的 PWM 頭文件，此頭文件導(dǎo)入后能產(chǎn)生 1KHZ 的PWM 信號include define Forward_L_DATA 200define Forward_R_DATA 200define Back_L_DATA 190define Back_R_DATA 190define Turn_Left_L_DATA 230define Turn_Left_R_DATA 230define Turn_Right_L_DATA 230define Turn_Right_R_DATA 230/***自定義一些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對應(yīng)軟件上的數(shù)據(jù)設(shè)置 **/define leftdata 0x11江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 41 頁 共 55 頁define rightdat。這一個月的設(shè)計(jì)是對過去所學(xué)知識的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。在此對李尚榮老師表示深深的感謝。本設(shè)計(jì)采用的是 STC12C5A60S2 單片機(jī)，這主要是因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)的穩(wěn)定性比較好和執(zhí)行指令的速度很快。有時是“虛焊”的原因，有時可能是阻值選錯。當(dāng)然車子可以在以后再做大些，在上面安裝機(jī)械臂，這樣就可以更加方便地控制小車進(jìn)行一些生產(chǎn)作業(yè)。當(dāng)然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)并不是非常完美，還有一些地方需要后續(xù)的改進(jìn)，比如小車的遙控方式可以改成更先進(jìn)的無線互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制方式。解決方法：調(diào)節(jié)紅外傳感器的靈敏度即可（4）在測速時，由于忘了設(shè)置外部中斷的觸發(fā)方式，采用了默認(rèn)的電平觸發(fā)，這樣做單片機(jī)就會一直處于中斷狀態(tài)，從而導(dǎo)致小車無法行駛。表 光電傳感器的測速精度測試距離（M） 1 2 3 5 10 1320測量值（ CM/S） 17 18 16 17 16 1917實(shí)際值（ CM/S） 25 25 23 23 25 2425誤差值（ CM/S） 8 7 7 6 9 58平均誤差（ CM/S） 調(diào)試過程中遇到的困難及解決方法（1）在藍(lán)牙無線遙控過程中，當(dāng)遇到障礙物，電腦端提示頻率刷新過快。江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 35 頁 共 55 頁當(dāng)然超聲波測距在實(shí)際測量中是有誤差的，影響這一誤差的因素很多。取值函數(shù)： disbuff[0]=S%10。S=time*。通過降低小車直行的速度，解決了這一問題。amp。amp。amp。江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 34 頁 共 55 頁以下程序是循跡程序中的主程序：while(Left_InSen==0 amp。如果小車被障礙物卡住了，就先停車，300ms 后倒車，倒車500ms 后，再次停車 300ms，右轉(zhuǎn) 400ms 后，小車?yán)^續(xù)前進(jìn)。 }上述程序中 Left_InSen 和 Right_InSen 是左右傳感器的狀態(tài)標(biāo)志位，當(dāng)（Left_InSen==0 amp。 Delay1ms(300)。 Delay1ms(300)。江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 33 頁 共 55 頁 Forward(0,200)。也就是說如果前方?jīng)]有障礙物，即使其他任意方向都有障礙則小車依然直走。直至左邊沒有障礙物，這時小車恢復(fù)直走。當(dāng)前方?jīng)]有障礙物的的時候車就一直直走。在非開闊地的環(huán)境下對不同的距離的通訊情況經(jīng)行測試，通過電腦端串口工具控制小車直行，觀察小車的極限距離為多少。如果有信號返回，模塊 echo 端輸出一個高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 30 頁 共 55 頁返回的時間。1：任意地址連接模式。1：主機(jī)(Master) ，主動搜索周圍的藍(lán)牙從機(jī)，并發(fā)起連接。//重新允許串口中斷} 電腦端藍(lán)牙控制軟件的設(shè)置軟件的設(shè)置：1 設(shè)置波特率，串口號，數(shù)據(jù)位，停止位，校驗(yàn)位；2 綁定鍵值；3 設(shè)置發(fā)送間隔（一般設(shè)置在 19ms 內(nèi)，收發(fā)數(shù)據(jù)會穩(wěn)定些） ；4 開始監(jiān)聽鍵盤；江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 27 頁 共 55 頁圖 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)運(yùn)行電腦上的控制端，打開軟件后，設(shè)置以上參數(shù)后，這里主要是設(shè)置按鍵的綁定值:W 綁定十六進(jìn)制 0X33,0X33 在程序中對應(yīng)的是前進(jìn)標(biāo)志符；A 綁定十六進(jìn)制0X11,0X11 在程序中對應(yīng)的是左轉(zhuǎn)標(biāo)志符；D 綁定十六進(jìn)制 0X22,0X22 在程序中對應(yīng)的是右轉(zhuǎn)標(biāo)志符；S 綁定十六進(jìn)制 0X44,0X44 在程序中對應(yīng)的是后退標(biāo)志符；設(shè)置完參數(shù)后點(diǎn)擊開始，數(shù)據(jù)接收界面時會顯示歡迎信息，提示已經(jīng)入藍(lán)牙控制模式。 SBUF=DATA。也可以自動測試行駛速度，將速度值送至上位機(jī)顯示。過程控制程序主要是使單片機(jī)按一定的方法進(jìn)行計(jì)算，然后再輸出，以便控制生產(chǎn)。因此，軟件設(shè)計(jì)在微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占重要地位。③ 過孔（VIA）在本設(shè)計(jì)中過孔的尺寸為 (50mil/28mil)。（1）PCB 布線工藝焊盤、線、過孔的間距要求：PAD and VIA ： ≥ （12mil）PAD and PAD ： ≥ （12mil）PAD and TRACK ： ≥ （12mil）TRACK and TRACK ： ≥ （12mil）密度較高時：PAD and VIA ： ≥ （10mil）PAD and PAD ： ≥ （10mil）PAD and TRACK ： ≥ （10mil）TRACK and TRACK ： ≥ （10mil）（2）本設(shè)計(jì)中 PCB 布線工藝規(guī)則① 線在本設(shè)計(jì)中，信號線寬為 (12mil)，電源線寬為 (50mil)；線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于 (13mil)。經(jīng)測試在用此種供電方式下，單片機(jī)和傳感器工作穩(wěn)定，直流電機(jī)工作良好。AMS1117 的片上微調(diào)把基準(zhǔn)電壓調(diào)整到 %的誤差以內(nèi)，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。S1,S2 是電池供電和 USB 供電的切換開關(guān)，當(dāng) S1 撥到2,4 位、S2 撥到 3,6 位時小車由電池供電，當(dāng) S1 撥到 3,6 位、S2 撥到 2,4 位時，小車由 USB 供電。WE40C 應(yīng)用范圍：，包含 TXD 和 RXD 兩組信號，可以直接接入單片機(jī)等帶有串口的系統(tǒng)或設(shè)備，也可以通過 MAX232 芯片轉(zhuǎn)換成RS232 電平后使用。，可通過簡單的 AT 指令任意切換主從模式。當(dāng)藍(lán)牙模塊上電后紅色指示燈閃爍，與另一藍(lán)牙模快時，藍(lán)色指示燈常亮。在單片機(jī)中，主要使用異步通訊方式。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米。LCM_E = 1。 LCM_E = 0。LCM_RS = 1。E:\單 片 機(jī) \STC125A60S2GNDVC VCGND1VC2O3RS4W5E6DB071829DB3104512DB63714LA5BK16LCD 1602LCD1 LCD1602S3雙 刀 單 柄 開 關(guān)1KR9 LCD_B01L_2CDB3L_45LD_B67LCD_RSWE圖 LCD1602 電路圖LCD 的 DB0—DB7 口與單片機(jī)的 P0 口相連，RS 連接到 口，RW 連接到 口，使能端 E 口連接到 口。由于液晶顯示器都是數(shù)字式的，所以和單片機(jī)的接口更加簡單可靠，操作方便。 CCAP1L=PWM1_DATA。示例程序 2 為脈寬調(diào)制函數(shù)，其中 PWM_Set 為 PWM 調(diào)速函數(shù)，本設(shè)計(jì)采用的是軟件調(diào)速，Speed_Right、Speed_Left 為用戶給定的初值速度，速度值范圍：0 ~255,數(shù)值越大，速度越快。運(yùn)算放大器工作在開換狀態(tài)，稍微有一點(diǎn)輸入信號就可使其輸出電壓達(dá)到飽和值，當(dāng)輸入電壓極性改變時，輸出電壓就在正、負(fù)飽和值之間變化，這樣就完成了把連續(xù)電壓變成脈沖電壓的轉(zhuǎn)換作用。 L293D_IN3=1。通過控制三極管的通斷就可以是電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來，而通過控制不同三極管的導(dǎo)通，電流的流向就會發(fā)生改變，電機(jī)的轉(zhuǎn)向也就會發(fā)生變化。其輸出電流為 100mA，最高電流 2A，最高工作電壓 36V，可以驅(qū)動感性負(fù)載，可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，且很容易被單片機(jī)控制。江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 13 頁 共 55 頁圖 STC12C5A60S2 引腳圖表 STC12C5A60S2 硬件結(jié)構(gòu)表類型參數(shù)STC12C5A60S2 STC89C51 RC工作電壓（V） Flash 程序存儲器字節(jié) 60k 4kRAM 字節(jié) 1280 512定時器 T0、T1 有 有PCA 定時器 2 無UART 1 1獨(dú)立波特率發(fā)生器 有 無DPTR 2 無EPPROM 有 有E:\單 片 機(jī) \25P4./P1./1STC12C5A60S2U4STC12C5A60S2江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 14 頁 共 55 頁P(yáng)CA（16 位）PWM（8 位）2 路 無A/D8 路 25 萬次每秒 10 位 無I/O 44 40看門狗 有 有內(nèi)置復(fù)位 有 無外部可調(diào)門檻電壓 有 無外部中斷 4 路 4 路由上表可見，STC12C5A60S2 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。 MCU 的選型本設(shè)計(jì)中使用的是 STC12C5A60S2 單片機(jī)。雖然三輪式的結(jié)構(gòu)簡單易于操作，但是在小車行駛過程中的穩(wěn)定性不足，且由于萬向輪的徑向阻力非常小，所以很容易偏向。它通過慒孔和 Ф4 圓孔來綁定電機(jī)，靠左右兩側(cè)的肩臺與底板卡在一起。安裝方便， 結(jié)構(gòu)可靠穩(wěn)定。 底板設(shè)計(jì) 圖 智能車底板圖底板是用來支撐車體的主要部件。四輪驅(qū)動式的結(jié)構(gòu)中因?yàn)楹筝喌霓D(zhuǎn)動力矩的增大，所以在橫向上的輪胎阻力要大于 2 輪驅(qū)動式的，因此四輪驅(qū)動式的車子不易發(fā)生方向偏移。用波瓣較寬的脈沖調(diào)制型紅外發(fā)射管和接收器。超聲波波瓣較寬，一個發(fā)生器就可以監(jiān)視較寬的范圍。直接用直流電壓對發(fā)射管進(jìn)行供電，其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，對環(huán)境光源的抗干擾能力強(qiáng)，在要求不高時可以使用。方案一：采用可見光發(fā)光二極管和光敏二極管采用普通可見光發(fā)光管和光敏管組成的發(fā)射－接收電路。（2）同樣由于開關(guān)頻率高，若與快速響應(yīng)的電機(jī)相配合，系統(tǒng)可以獲得很寬的頻帶，因此快速響應(yīng)性能好，動態(tài)抗擾能力強(qiáng)。脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation） ，簡稱 PWM。最后，當(dāng)系統(tǒng)處于低速運(yùn)行時，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧