【正文】 控制小車停止；三、運(yùn)行環(huán)境硬件環(huán)境：尋跡路線多寬，障礙物多遠(yuǎn)，環(huán)境光線多強(qiáng)，聲音強(qiáng)度；軟件環(huán)境：軟件運(yùn)行環(huán)境：匯編程序；四、操作步驟遙控 D 鍵啟動(dòng)向前行駛，按鍵控制方向行駛，B 向后行駛，C 左轉(zhuǎn)，A 右轉(zhuǎn)；黑線自動(dòng)尋跡行走，車頭紅外線接收一定距離障礙物后停止，可由遙控重新控制；低頭向麥克風(fēng)吹下或則足夠的拍手聲可將小車停止；五、注意事項(xiàng)由于小車的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快與尋跡信號(hào)檢測(cè)的輸入形成時(shí)間差，使得小車的尋跡靈敏度有一定的降低，所以需注意尋跡黑線適當(dāng)鋪寬。同時(shí)肖老師致力要求我自己獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我以后做事的獨(dú)立性。這些也需從工作中學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)，讓自己更上一個(gè)臺(tái)階?；就瓿筛黜?xiàng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)小車的智能化行駛。 聯(lián)合調(diào)試各模塊都調(diào)試通過(guò)之后，將各個(gè)模塊連接起來(lái)與硬件結(jié)合進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。如小車紅外線尋跡程序，在調(diào)試時(shí)將它放在一個(gè)子程序里單獨(dú)測(cè)試，看其是否能夠完成預(yù)定的功能，如能，測(cè)試通過(guò)，否則，修改并反復(fù)測(cè)試直到通過(guò)。5 語(yǔ)音控制主要是得到一個(gè)觸發(fā)跳變信號(hào)，經(jīng)過(guò)此電路的連接，連接與單片機(jī)的74HC04 的 2 腳在沒有一定聲波輸入是屬于高電平，電壓為 5V，當(dāng)接收到一定聲波后電壓馬上變?yōu)?，產(chǎn)生了觸發(fā)跳變，供單片中斷口實(shí)現(xiàn)功能。當(dāng)兩對(duì)管都放置黑線之外的白色地板上時(shí)，單片機(jī)對(duì)應(yīng) I/O 口收到的電平都為低，輸入電壓為 左右，當(dāng)左邊的紅外線管進(jìn)入黑線范圍，對(duì)應(yīng)電平變高，為 左右，同時(shí)指示等紅燈亮，說(shuō)明要控制小車右轉(zhuǎn)；當(dāng)在右邊時(shí)同左邊情況對(duì)應(yīng)，需控制左轉(zhuǎn)。如表 51 為電機(jī)測(cè)試記錄。浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 24 本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。延時(shí)子程序del0: MOV R2,10Hdel1: MOV R3,100H kk : DJNZ R3,kk DJNZ R2,del1 DJNZ R1,del0 RET END浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 5 制作和調(diào)試 使用的儀器儀表及軟件 數(shù)字萬(wàn)用表 DT9203單片機(jī)仿真器 WAVE6000燒寫器 GF2100直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源 DH1718E5示波器 DF1641D畫圖制板軟件 PROTEL DXP編譯軟件 ISP 在線編譯電烙鐵 TLW30 系統(tǒng)制作根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的制作主要是硬件制作，包括三個(gè)部分：面包板上的調(diào)試，PCB 電路板的制作，各元器件的焊接和模塊的連接。左轉(zhuǎn)子程序 CLR LOOP2: CLR SETB CALL Delay1S CLR CLR CALL Delay1S JNB ,Bting CALL anjian JMP LOOP2you: CLR 。通過(guò)延時(shí)減慢電機(jī)轉(zhuǎn)速 CALL Delay1S JNB ,Bting 。中斷停止后可由遙控重新啟動(dòng) CALL Delay1S JMP INT0 RETIqian: CLR 。查詢判斷按鍵，當(dāng)有遙控按鍵按下出 JB ,zuo 。小車以自動(dòng)尋跡為主體，不斷測(cè)試避障信號(hào)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)避障，并通過(guò)遙控控制小車的方向行駛。其主要控制過(guò)程為：尋跡與避障的紅外發(fā)射裝置發(fā)送信息，由收裝置接收，接收裝置相當(dāng)于人的感覺器官獲取信息傳給單片機(jī)，單片機(jī)相當(dāng)于人的大腦，可以存儲(chǔ)和處理信息，通過(guò)訓(xùn)練樣本庫(kù)，測(cè)試出小車尋跡最佳偏轉(zhuǎn)角度，最佳避障距離等，包括其他的遙控信號(hào)、語(yǔ)音信號(hào)等，從而命令智能小車執(zhí)行相應(yīng)的操作，完成智能行駛。為了模擬人工控制過(guò)浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 18 程，對(duì)人工控制操縱的經(jīng)驗(yàn)和策略進(jìn)行歸納、總結(jié)，建立一系列的模糊控制規(guī)則，將這些規(guī)則進(jìn)行一定的處理便產(chǎn)生相應(yīng)的模糊控制算法，利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些模糊語(yǔ)句，此時(shí)就構(gòu)成了一個(gè)模糊控制器，而其中的模糊控制算法則描述了控制器的行為特征。目前，模糊控制技術(shù)有了更大的發(fā)展，過(guò)去將大型機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程作為控制對(duì)象，而現(xiàn)在模糊控制技術(shù)已經(jīng)開始大量應(yīng)用在家用電器、交通工具等方面。 模糊控制算法 模糊理論的發(fā)展20 世紀(jì) 60 年代，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)著名教授扎德發(fā)表了一篇關(guān)于模糊集合的論文，由此提出了模糊理論。但由于 9013 管的自身特性，使的其最大的放大電壓為 1 伏，經(jīng)過(guò)電容的整形形成直流電壓輸入二極管。圖 313 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖 語(yǔ)音控制模塊本模塊為小車的附加功能模塊，主要采用柱極式話筒接收聲波信號(hào)，通過(guò)三極管放大電路放大信號(hào)，使信號(hào)經(jīng)過(guò)電容和整流的二極管得到一個(gè)電壓峰值為一伏的脈沖信號(hào)，并經(jīng)過(guò) 74HC04 取反后供單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制 [10]。L293D 可直接的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)須隔離電路。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊小車電機(jī)為直流減速電機(jī)，帶有齒輪組，考慮不需調(diào)速功能，所以采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L293D。在多諧振蕩器工作方式時(shí)，其輸出的脈沖占空比由兩個(gè)外接電阻和一個(gè)外接電容確定；在單穩(wěn)態(tài)工作方式時(shí)，其延時(shí)時(shí)間由一個(gè)外接電阻和一個(gè)外接電容確定，可延時(shí)數(shù)微秒到數(shù)小時(shí)。如圖311 紅外線避障電路原理圖。 LM393芯片介紹雙電壓比較器電路—LM393，如圖310 LM393原理結(jié)構(gòu)圖和表31 引腳功能表。此圖的比較接法為正接法，就是當(dāng)紅外線管遇到黑線時(shí)，反射減少，“+”斷輸入電壓增加，使的輸出端輸出電壓為高，經(jīng)上拉電阻R12（R20）上拉后達(dá)到單片機(jī)有效接收電平。 模塊系統(tǒng)分析圖38為紅外線尋跡安裝圖，圖39為尋跡模塊實(shí)現(xiàn)原理圖，分析如下：浙江萬(wàn)里學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 圖 38 紅外線尋跡安裝圖圖 39尋跡模塊原理圖如圖39是整個(gè)紅外線尋跡過(guò)程實(shí)現(xiàn)的原理圖。如圖 37 PT2272引腳圖：圖 37 PT2272解碼電路引腳圖編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1～8 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時(shí)，PT2262 不接通電源，其17 腳為低電平，所以 315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2262 得電工作，其第17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17 腳為高電平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17 腳為低平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2262 的17 腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。執(zhí)行放大電路把指令信號(hào)放大到具有一定的功率，用以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。接收電路又包括高頻部分及解調(diào)器部分。圖 34 無(wú)線電遙控設(shè)備方框圖編碼電路產(chǎn)生的指令信號(hào)都是頻率較低的電信號(hào)，無(wú)法直接傳送到遙控目標(biāo)上去，還要將指令信號(hào)送到發(fā)射電路，使它載在高頻信號(hào)(載波)上，才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。發(fā)射機(jī)主要包括編碼電路和發(fā)射電路。被燒寫的單片機(jī)一定是最小系統(tǒng)（單片機(jī)已經(jīng)接好電源，晶振，可以運(yùn)行） 。在應(yīng)用系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復(fù)位。如圖32 是上電復(fù)位及按鈕復(fù)位的一種實(shí)用電路。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過(guò)一個(gè)觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出在每個(gè)機(jī)器周期中由復(fù)位電路采樣一次。對(duì)外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求，但電容的大小會(huì)影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。AT89 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。利用 AT89S51 的 I／O 端口對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷監(jiān)控來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)做出相應(yīng)的反映。單片機(jī)控制系統(tǒng)基本由最小系統(tǒng)和外圍信號(hào) I/O 口組成，其中最小系統(tǒng)包括電源（地） ，CPU 時(shí)序電路（一般使用 或者 12M 和 30P 電容組成） ，復(fù)位電路。 總體設(shè)計(jì)框圖此系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制核心，處理執(zhí)行各個(gè)外部傳感器檢測(cè)得到的電平信號(hào)，其中外部信號(hào)有四部分得到：尋跡模塊，避障模塊，遙控模塊和語(yǔ)音模塊。 語(yǔ)音控制單元方案比較與選擇方案一：采用柱極式話筒產(chǎn)生不同的頻率信號(hào)來(lái)完成聲音提示，經(jīng)放大整形后產(chǎn)生一個(gè)脈沖電平輸入給單片機(jī)完成聲音提示功能。采用 AX5326 與 AX5327 等構(gòu)成的遙控系統(tǒng)具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)大、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 遙控單元方案比較與選擇方案一：由發(fā)射和接收兩大部分組成紅外遙控系統(tǒng)，應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作，發(fā)射部分包括鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED 紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路等。本方案也易于實(shí)現(xiàn)，比較可靠，因此采用方案二。 尋跡單元方案比較與選擇方案一：采用發(fā)光二極管發(fā)光，用光敏二極管接收。方案二：采用紅外線避障，利用單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生 38KHz 信號(hào)對(duì)紅外線發(fā)射管進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，發(fā)射出去的紅外線遇到避障物的時(shí)候反射回來(lái)，紅外線接收管對(duì)反射回來(lái)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出比較電平。路線尋找采用紅外線管對(duì)路面信號(hào)采集，送到單片機(jī)系統(tǒng)處理，同樣包括無(wú)線遙控信號(hào)和語(yǔ)音控制信號(hào)。 主控單元方案比較與選擇方案一：采用各類數(shù)字電路來(lái)組成小車的控制系統(tǒng)，對(duì)外圍避障信號(hào)，自動(dòng)尋跡信號(hào)，無(wú)線遙控信號(hào)，語(yǔ)音控制信號(hào)進(jìn)行處理。作品以兩直流電動(dòng)機(jī)為主驅(qū)動(dòng)，通過(guò)各類傳感器件來(lái)采集各類信息，送入主控單元 AT89S51 單片機(jī)，處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)動(dòng)作，以達(dá)到自身控制。設(shè)計(jì)完成以由無(wú)線電遙控、紅外線對(duì)管的自動(dòng)尋跡、紅外線自動(dòng)避障以及語(yǔ)音控制組成的硬件模塊結(jié)合軟件設(shè)計(jì)組成多功能智能小車，共同實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)倒退、轉(zhuǎn)向行駛，自動(dòng)根據(jù)地面黑線尋跡導(dǎo)航，檢測(cè)障礙物后停止和