【正文】 { cw_left=0。 //speed 數(shù)值與速度成反比 請結(jié)合實際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)， if(cw==1) //但速度不能無限加快因為步進(jìn)電機(jī)有速度上限 { //而且速度加快是力矩會下降，容易導(dǎo)致丟步現(xiàn)象 cw_right=1。 } } void main (void) { delay(10)。ir_mid==0amp。//前左右都有障礙，右轉(zhuǎn) delay(800)。amp。 } if(ir_left==0amp。ir_right==0)//左右有障礙，右轉(zhuǎn) move_left(15,0,1)。amp。 move_right(15,0,1)。ir_mid==0amp。 delay(400)。amp。 } if(ir_left==1amp。ir_right==0)//右有障礙，左轉(zhuǎn) { move_left(15,1,1)。amp。 move_right(15,1,1)。 // m=m+1。 } } 附錄Ⅱ 單片機(jī)驅(qū)動電機(jī)電路 35 附錄Ⅱ 單片機(jī)驅(qū)動電機(jī)電路 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)小車 控制 系統(tǒng)設(shè)計 36 附錄Ⅲ 外文文獻(xiàn)翻譯 Knowledge of the stepper motor Stepper motor is a kind of electrical pulses into angular displacement of the implementing agency. Popular little lesson: When the driver receives a step pulse signal, it will drive a stepper motor to set the direction of rotation at a fixed angle (and the step angle). You can control the number of pulses to control the angular displacement, so as to achieve accurate positioning purposes。 clk_right=~clk_right。 TL1=(65536100)%256。amp。 delay(400)。ir_mid==1amp。 move_right(15,0,1)。amp。ir_right==0)//前、右有障礙，左轉(zhuǎn) { move_left(15,1,1)。 } if(ir_left==1amp。amp。 delay(800)。ir_mid==1amp。 move_right(15,0,1)。amp。ir_right==0) //以下是三個紅外傳感器的八種狀態(tài)和對應(yīng)的運動方式 { move_left(15,0,1)。 while(1) { if(ir_left==0amp。 //cw 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)， 1 與 0 各代表一個方向 } if(en==1) { //en 為使能位 1：能 0：不能 en_right=1。 } else { en_left=0。//定時器啟動后 運動控制脈沖將一直產(chǎn)生 小車的運動方式受 cw 和 en 控制 } void move_left(uint speed_l,uchar cw,uchar en) { //speed_l 速度控制變量 cw 方向控制變量 en 使能控制變量 speed=speed_l。 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)小車 控制 系統(tǒng)設(shè)計 32 EA=1。j121。//電機(jī)速度控制變量 /**************函數(shù)體 ******************************************/ void delay(unsigned int k) { unsigned int i,j。//左電機(jī)運動函數(shù) void move_right(uint speed_r,uchar cw,uchar en)。 //左側(cè)紅外傳感器接收位 sbit ir_right=P1^7。//左電機(jī)脈沖控制位 sbit en_right = P1^3。 n=0。 n=n+1。 move_right(15,1,1)。 delay(100)。 } if(ir_left==1amp。amp。amp。 } else { en_right=0。 } } void move_right(uint speed_r,uchar cw,uchar en) { //speed_r 速度控制變量 cw 方向控制變量 en 使能控制變量 speed=speed_r。 if(cw==1) { cw_left=1。 TH1=(65536100)/256。j++) {。 for(i=0。//右電機(jī)運動函數(shù) void delay(unsigned int k)。 //左側(cè)紅外傳感器接收位 sbit ir_right=P2^4。//左電機(jī)脈沖控制位 sbit en_right = P1^3。 n=0。 TL1=(65536100)%256。 timer1_init()。 //所以實際應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)調(diào)節(jié)到速度可力矩比較合適的數(shù)值 } //應(yīng)考慮到電池電壓，輪胎直徑等因素 else { cw_right=0。 } if(en==1) { en_left=1。 TR1=1。 ET1=1。i++) { for(j=0。//進(jìn)定時器 1 中斷次數(shù)計數(shù) uint speed。 //定時 器 1 初始化函數(shù) void move_left(uint speed_l,uchar cw,uchar en)。//左電機(jī)脈沖控制位 sbit en_right = P1^3。在今后的學(xué)習(xí)中，我會吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，應(yīng)用于各個地方。 這次畢業(yè)設(shè)計，從最初的查閱圖書資料 ,到最后的運行 ,這中間有很多值得思考的地方。delay(800)是轉(zhuǎn) 180176。 表 41 電機(jī) 轉(zhuǎn)向表 傳感器 左 右 傳感器所處位置 循跡動作 傳感器輸出電平 1 1 黑 黑 前進(jìn) 1 0 黑 白 左轉(zhuǎn) 0 1 白 黑 右轉(zhuǎn) 0 0 白 白 前進(jìn) 避障流程圖 為了實現(xiàn)避障功能，小車上裝了三個紅外傳感器，則有三種感應(yīng)情況，如圖 42 所示。 n=0。 TL1=(65536100)%256。 } } 電機(jī) 速度控制 在中斷中， n 不斷累加，當(dāng)你增加到預(yù)設(shè)的數(shù)之后 clk_left 與 clk_right 就會置為高電平，就會發(fā)出一個脈沖，使兩個電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步；或 clk_left 與 clk_right 置 為 低電平，這時電機(jī)不轉(zhuǎn)。 //speed_l 速度控制變量 cw 方向控制變量 en 使能控制變量 if(cw==1) { cw_left=1。 開 始延 遲產(chǎn) 生 脈 沖e n 是 否 高 電 平c w 位 的 電 位c w = 1 c w = 0電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn)是 否 結(jié) 束NNYY結(jié) 束 圖 41 電機(jī)控制流程圖 電機(jī)方向控制 電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向受方向控制位 cw 控制。 4. 點擊下載，此時單片機(jī)需要冷啟動。 第 3 章系統(tǒng)硬件設(shè)計 17 圖 312 USB 轉(zhuǎn)串口電路圖 圖 313 STC 單片機(jī)的串口燒寫軟件 電路連接準(zhǔn)備好之后，打開 STC 單片機(jī)的串口燒寫軟件 STC_ISP，如圖 313 所示。 D1 接一個上拉電阻以幫助實現(xiàn)枚舉功能。 PL2303HX 的特點是： 28 腳貼片 SOIC 封裝 12MHZ USB 規(guī)范 ，可以直接將 USB 信號轉(zhuǎn)換成串口信號 75～ 1228800，有 22 種波特率可以選擇，并支持 16 共 5種數(shù)據(jù)比特位，是一款相當(dāng)不 錯的 USB 轉(zhuǎn)串口芯片。 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)小車 控制 系統(tǒng)設(shè)計 16 但是目前筆記本電腦因為空間的限制和其他方面考慮的原因都沒有串口，甚至一些臺式電腦也取消了串口配置，這就很大程度的限制了串口的應(yīng)用。當(dāng)三個中的一個或多個（障礙物較大）接收部分的傳感器，就能根據(jù)反射回來的紅外線進(jìn)行自動的調(diào)整，從而使小車的運行軌跡達(dá)到自動避障的目的。 由光電傳感器的自身構(gòu)造可知檢測到黑色物體時 輸出為高電平，檢測到白色物體時輸出為低電平。傳感器采用高發(fā)射功率紅外光電二極管和高靈敏度光電晶體管組成，輸出信號經(jīng)施密特電路整形，穩(wěn)定可靠 。 檢測方式可分為對射式、反射式、偏振式、鏡面式、漫反射式、會聚式和光幕式等。 其最大檢測距離往往和被檢物的尺寸、形狀、顏色及表面狀態(tài)有關(guān)。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。 光電傳感器是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的 [15]。由于設(shè)計中有兩個驅(qū)動器，另外一個驅(qū)動器的三個輸入口分別與 P1^ P1^ P1^5 相連，這樣單片機(jī)的 6 個口就可以控制步進(jìn)電機(jī)的運動了。 所以將 L297 與 L298n 同時相連組成的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路，無論對硬件的系統(tǒng)集成和控制軟件，都是省時省力的事，因為組合后每只步進(jìn)電機(jī)只需步進(jìn)脈沖、正反轉(zhuǎn)兩個信號便行。 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)小車 控制 系統(tǒng)設(shè)計 12 L298N 是 ST 公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動芯片。 本設(shè)計中選用的是 42HS02 型 兩相四線步進(jìn)電機(jī)，它 有 多 種控制方式 ，本設(shè)計中采用的是 雙二拍整步方式，即采用通電次序兩相，四拍： (+A)(+B)(A)(+B)(A)(B)(+A)(B)— 。開關(guān)通電斷電的時間和間隔越長 ，則轉(zhuǎn)子換向需要的時間就越長，即電機(jī)轉(zhuǎn)的越慢；反之則電機(jī)轉(zhuǎn)的越快。 但是，這種電機(jī)也有自身的缺點。 4．停止時也可保持轉(zhuǎn)距。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決 于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。 圖 36 單片機(jī)穩(wěn)壓電路圖 步進(jìn)電機(jī)介紹 步進(jìn)電機(jī)的概述 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu) [9]。通常線性調(diào)壓器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低。 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。單片機(jī)的擴(kuò)展電路如圖 34 所示： 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)小車 控制 系統(tǒng)設(shè)計 8 圖 34 單片機(jī)的擴(kuò)展電路圖 第 3 章系統(tǒng)硬件設(shè)計 9 單片機(jī)供電模塊設(shè)計 本設(shè)計采用 6V可充電 鎳氫充電電池組作為單片機(jī)的電源 ,這種電源的優(yōu)點是電容量大 ,可以支持步進(jìn)電機(jī)的長時間運轉(zhuǎn)。 Y1 也可以采用 6MHz 或者 ，在正常工作的情況下可以采用更高頻率的晶振， 51 單片機(jī)最小系統(tǒng)晶振的振蕩頻率直接影響單片機(jī)的處理速度，頻率越大處理速度越快。 本設(shè)計為了能讓單片機(jī)的引腳更加容易接出，采用的是 PDIP 封裝 ，它的引腳圖與實物圖如圖 31 與 32 所示： 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)小車 控制 系統(tǒng)設(shè)計 6 圖 32 STC89C52 實物圖 圖 31 STC89C52 引腳圖 控制電路設(shè)計 本系統(tǒng)是在單片機(jī)最小系統(tǒng)上進(jìn)行設(shè)計的。 單片機(jī)選用 目前應(yīng)用 廣泛的單 片機(jī)為 51 系列單片機(jī)， 89C52 單片機(jī)的內(nèi)部 RAM、 ROM 要大于 89C51 單片機(jī)，能允許更大的程序運行，并且其它一些指標(biāo)要優(yōu)于后者，故本設(shè)計選用了前者作為主控制芯片。 （ 2）在家用電器中的應(yīng)用 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯煲、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。許多信號的通道均在一個芯片內(nèi)，故運作時系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。 其主要特點如下 : （ 1）片內(nèi)存儲容量較小 :原因是受集成度的限制。隨著嵌入式系統(tǒng)、片上系統(tǒng)等概念的提出和普遍接受及應(yīng)用， 51 單片機(jī)的發(fā)展又進(jìn)入了以個新的階段。因此還可以讓小車設(shè)計實現(xiàn)循跡與避障兩個功能，讓小車在接收傳感器反饋信號的情況下，完成預(yù)想的任務(wù)。 但單片機(jī) 不能 直接 驅(qū)動 步進(jìn)電機(jī)，最好的解決方法是設(shè)計一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)