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電動(dòng)智能小車(chē)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-全文預(yù)覽

  

【正文】 。 TH1 = 0x3C。 //允許定時(shí)器 T0 中斷 EA=1。 29 void init_T0(void) { TMOD=0x01。 Forward()。 Forward()。 led=0。 LcdStartPos(0x40)。 Forward()。amp。0x10。0x04。0x01。 } } // 如果左右都無(wú)障礙 if((h2==1)amp。(h1==1)) { Forward()。 h5=hpedamp。 h3=hpedamp。 h1=hpedamp。 Delay1ms(2020)。 } } // 如果右側(cè)無(wú)障礙 if((h5==0)amp。(h0==1)) { Forward()。 h5=hpedamp。 h3=hpedamp。 h1=hpedamp。 Delay1ms(2020)。// 同時(shí)檢測(cè)到障礙 } // 如果左側(cè)無(wú)障礙 if((h2==0)amp。 Forward()。amp。 Right()。(h5==0)) { Forward()。 h5 = hpedamp。 // 右側(cè)標(biāo)志位 測(cè)不到物體時(shí) , 向右轉(zhuǎn) 90 度 h3 = hpedamp。 h1 = hpedamp。 } } ( 3) Avoidance():循跡調(diào)整程序 讀取避障傳感器狀態(tài),然后根據(jù)該狀態(tài)判斷車(chē)體在迷宮內(nèi)的位置,判斷并調(diào)整智能車(chē),使得車(chē)體在迷宮內(nèi)前進(jìn)。 break。 for(。)。 break。 for(。)。 break。 for(。)。 break。 for(。 break。 for(。)。 break。 for(。)。 break。 for(。)。 void Track(void) { xped=Sen2In()。 sen2clk=1。i8。 _nop_()。 return(temp)。 sen1clk=1。i8。 _nop_()。該部分程序由以下程序構(gòu)成,如表 116所示 21 表 116 傳感器檢測(cè)子程序及功能 序號(hào) 函數(shù)名 功能 序號(hào) 函數(shù)名 功能 1 Sen1In(): 避障傳感器檢測(cè)程序 3 Track(): 循跡調(diào)整程序 2 Sen2In(): 循跡傳感器檢測(cè)程序 4 Avoidance(): 避障調(diào)整程序 下面對(duì)這幾個(gè)程序加以詳細(xì)介紹。 IN2 = 1。 IN3 = 1。 IN4 = 0。 } ( 4) Right():右轉(zhuǎn)程序 通過(guò)調(diào)用 Right()程序控制智能車(chē)實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn),本過(guò)程中智能車(chē)的左側(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),而右側(cè)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 void Left(void) { IN1 = 0。 IN2 = 1。 IN3 = 0。 19 表 115 智能車(chē)運(yùn)動(dòng)控制程序及功能表 序號(hào) 函數(shù)名 功能 序號(hào) 函數(shù)名 功能 1 Leftself() 原地左轉(zhuǎn)程序 4 Right() 右轉(zhuǎn)程序 2 Rightself() 原地右轉(zhuǎn)程序 5 Forward() 前進(jìn)程序 3 Left() 左轉(zhuǎn)程序 6 Brake() 停止程序 下面對(duì)這幾個(gè)程序加以詳細(xì)介紹。 while (1) { Avoidance()。 Inlt_LCD1602()。 // 初始化 T1 void initdisp(void)。 // 停車(chē) void Track(void)。 // 原地右轉(zhuǎn) 18 void Left(void)。 // 循跡傳感器信號(hào) void initPWM(void)。 uchar code Tab3[] = {AB}。 uint time1=20200,time2=20200。 // 障礙物檢測(cè)標(biāo)志位 uchar hped,xped。 // 聲光提示 sbit beep = P1^7。 sbit PWM0 = P1^6。 // 74165 數(shù)據(jù)引腳 sbit sen2clk = P3^3。 include include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define Count0 XBYTE[0x1fff] //8254 計(jì)數(shù)器 0 define Count1 XBYTE[0x3fff] //8254 計(jì)數(shù)器 1 define Con_word XBYTE[0x7fff] //8254 控制字 /*********************引腳聲明 **********************/ // 避障傳感器輸出 sbit sen1dat = P3^1。 系統(tǒng)具體的程序代碼如下。 顯示程序主要是顯示智能車(chē)的行進(jìn)狀態(tài),并對(duì)行進(jìn)過(guò)程進(jìn)行計(jì)時(shí)。 開(kāi)始 初始化 定時(shí)器 T0 初始化 定時(shí)器 T1 初始化液晶 小車(chē)前進(jìn) 避障,循跡檢測(cè) 16 二 代碼分析 智能車(chē)控制軟件分為主程序,避障傳感器檢測(cè)程序,循跡傳感器檢測(cè)程序,電動(dòng)機(jī)控制程序,顯示程序,定時(shí)器 T0, T1有關(guān)子程序,延時(shí)程序等,各部分程序功能如下: 主程序通過(guò)調(diào)用各個(gè)子程序,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。數(shù)據(jù)處理包括:數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換等。 14 圖 112 電源電路 15 第四章 軟件設(shè)計(jì) 一 軟件流程 簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車(chē)的主程序流程如圖 113 所以。 圖 111 聲光提示電路 十 電源電路 智能小車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要 9V 直流電,采用充電電池供電。 8254 所需的基準(zhǔn)頻率是由有源晶振 Y2 產(chǎn)生的。 LCD1602 液晶也稱(chēng) 1602 字符型液晶,是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母,數(shù)字,符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊,可以顯示兩行,每行 16 個(gè)字符液晶模塊(顯示字符和數(shù)字)。傳感器內(nèi)部將集發(fā)射器和接收器于一體,當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí),物體將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線(xiàn)反射到接收器,于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào)。如果檢測(cè)到黑線(xiàn),LM324 則輸出一個(gè)高電平。該型號(hào)的傳感器內(nèi) 部由一個(gè)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,具有體積小,結(jié)構(gòu)緊猝,靈敏度高,工作性能穩(wěn)定等特點(diǎn),能夠滿(mǎn)足本次設(shè)計(jì)的要求。 主控器 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制 避障紅外傳感器 尋線(xiàn)紅外傳感器 報(bào)警電路 電源電路 顯示電路 時(shí)鐘電路 10 圖 15 主控器外圍電路圖 四 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制 L298 是 SGS 公司(意法半導(dǎo)體公司)的一款 H 橋電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。 圖 13 STC89C51復(fù)位電路 如圖 14 所示,智能電動(dòng)車(chē)的系統(tǒng)原理框圖主要包括主控器,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路,避障紅外傳感器電路,尋線(xiàn)紅外傳感器電路,顯示電路,時(shí)鐘電路,報(bào)警電路和電源電路等部分構(gòu)成。按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。只要 Vcc 的上升時(shí)間不超過(guò) 1ms,就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。 復(fù)位電路 STC89C51 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 8 電容值無(wú)嚴(yán)格要求,但電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度 有少許影響, CX CX2 可在 20pF 到 100pF 之間取值,但在 60pF 到 70pF 時(shí)振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 (2) 內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。 二 最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) STC89C51 是片內(nèi)有 ROM/EPROM 的單片機(jī),因此,這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn) 單﹑可靠。 由上可見(jiàn), 80C51 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功 能部件種類(lèi)全,功能強(qiáng)等特點(diǎn)??捎脕?lái)進(jìn)行串行通訊,擴(kuò)展并行 I/O口,甚至與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng),從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。 3 程序存儲(chǔ)器 由于受集成度限制,片內(nèi)只讀存儲(chǔ)器一般容量較小,如果片內(nèi)的只讀存儲(chǔ)器的容量不夠,則需用擴(kuò)展片外的只讀存儲(chǔ)器,片外最多可外擴(kuò)至 64k 字節(jié)。它們都是通過(guò)片內(nèi)單一總線(xiàn)連接而成,其基本結(jié)構(gòu)依舊是 CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。 6 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含有兩部分內(nèi)容:一是系統(tǒng)擴(kuò)展,即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元,如 ROM﹑ RAM﹑ I/O 口﹑定時(shí) /記數(shù)器﹑中斷系統(tǒng)等能量不能滿(mǎn)足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí),必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展,選擇適當(dāng)?shù)男酒?,設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。 具體功能 如下: .要求智能小車(chē)從 A 門(mén)進(jìn)入并開(kāi)始自動(dòng)計(jì)時(shí),從 B門(mén)出來(lái),在行進(jìn)過(guò)程中,能自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)穆窂?,避開(kāi)墻壁,找到通路,三分鐘之內(nèi)到達(dá) B 門(mén); .到達(dá) B 門(mén),停 5s,小車(chē)自動(dòng)計(jì)時(shí)并數(shù)字顯示 AB 段所用的時(shí)間,并聲光報(bào)警; .自 B門(mén)外,循環(huán)形引導(dǎo)軌跡 BC前進(jìn)(引導(dǎo)軌跡 為 2cm 寬); .到達(dá) C點(diǎn)后,小車(chē)停止前進(jìn)并停止計(jì)時(shí),顯示 BC段所用的時(shí)間; B C 圖 11 A 小車(chē) 5 二 設(shè)計(jì)思路 在本次設(shè)計(jì)中,小車(chē)底盤(pán)選取的是三輪雙電機(jī)結(jié)構(gòu),通過(guò)后輪電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的不同實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)方向的控制。這里設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單智能小車(chē)采用的是第二種機(jī)械結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義,可以應(yīng)用于考古、機(jī)器人、醫(yī)療器械等許多方面。新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展,以實(shí)現(xiàn) Microputer 完善的控制功能為己任,將一些外部接口功能單元如 A/D﹑ PWM﹑ PCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列 )﹑ WDT(監(jiān)視定時(shí)器 )﹑高速 I/O 口﹑計(jì)數(shù)器的捕獲 /比較邏輯等。以STC89C51 為控制核心,利用超聲波傳感器檢測(cè)道路上的障礙,控制電動(dòng)小汽車(chē)的自動(dòng)避障,快慢速行駛,以及自動(dòng)停車(chē),并可以自動(dòng)記錄 時(shí)間,自動(dòng)尋跡和尋光功能。設(shè)計(jì)的智能電動(dòng)小車(chē)應(yīng)該能夠?qū)崟r(shí)顯示時(shí)間,具有自動(dòng)尋跡、尋光、避障功能,可程控行駛速度、準(zhǔn)確定位停車(chē) 。全國(guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車(chē)這方面的題目,全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足要求,本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件 設(shè)計(jì)方法及測(cè)試結(jié)果分析。 1 電動(dòng)智能小車(chē)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘 要 STC89C51 單片機(jī)是一款八位單片機(jī),他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評(píng)。整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性能高。 八 PWM 輸出控制電路 ................................................ 12 九 聲光提示電路 ................................................... 13 十 電源電路 ....................................................... 14 第四章 軟件設(shè)計(jì) ....................................................... 15 一
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