【正文】 void delay_pwm uchar m1 switch m1 情況 speed 小車上高速 case 1M1 0 后邊電機(jī)前轉(zhuǎn) M2 1 前邊電機(jī)極性隨意只要 flag_pwm 1 調(diào)制好的 pwm波就不會(huì)給電機(jī) M2 供電 for flag_pwm 1hight_M1 pwm_thight_M1 100 hight hight_M1 break 加速度 case 2M1 0 后邊電機(jī)為前進(jìn)方向 M2 1 前邊電機(jī)為左拐方向 flag_pwm 1 if hight_M1 pwm_t2 hight_M1 100 hight hight_M1 if t0 0 M1 電機(jī)脈寬一個(gè)周期完成后 to 0 然后再給 M2 電機(jī)調(diào)制脈寬 flag_pwm 0 選定調(diào)制的脈寬是給電機(jī) M2 的 hight_M2 100hight_M2 pwm_t4 然后增大高電平時(shí)間 hight hight_M2 將設(shè)定好的脈寬給 hight case 3M1 0 后邊電機(jī)為前進(jìn)方向 hight_M1 和 hight_M2 是兩個(gè)電機(jī)脈沖波大小存儲(chǔ)變量 M2 0 前邊電機(jī)為右拐方向 hight 是將要用的脈沖波大小 flag_pwm 1 if hight_M1 pwm_t2 hight_M1 100 hight hight_M1 if t0 0 M1 電機(jī)脈寬一個(gè)周期完成后 to 0 然后再給 M2 電機(jī)調(diào)制脈寬 flag_pwm 0 選定調(diào)制的脈寬是給電機(jī) M2 的 hight_M2 100hight_M2 pwm_t4 然后增大高電平時(shí)間 hight hight_M2 將設(shè)定好的脈寬給 hight case 4 M1 0 后邊電機(jī)為前進(jìn)方向 M2 1 前邊電機(jī)為左拐方向 flag_pwm 1 if hight_M1 pwm_t2 hight_M1 100 hight hight_M1 if t0 0 flag_pwm 0 選定調(diào)制的脈沖波是個(gè)電機(jī) M2 的 hight_M2 400 將前邊電機(jī)的脈寬調(diào)時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn) hight hight_M2 將設(shè)定好的脈寬給 hight case 5 M1 0 后邊電機(jī)為前進(jìn)方向 M2 1 前邊電機(jī)為右拐方向 flag_pwm 1 if hight_M1 pwm_t2 hight_M1 100 hight hight_M1 if t0 0 flag_pwm 0 選定調(diào)制的脈沖波是個(gè)電機(jī) M2 的 hight_M2 400 將前邊電機(jī)的脈寬調(diào)時(shí)間長(zhǎng)點(diǎn) hight hight_M2 將設(shè)定好的脈寬給 hight case 6 M1 0 后邊電機(jī)前進(jìn) M2 0 前邊電機(jī)右拐 flag_pwm 1 if hight_M1 pwm_t hight_M1 400 hight hight_M1 if t0 0 flag_pwm 0 hight_M2 100 hight hight_M2 delay_1ms 5000 延 時(shí) 5s 后開始變換方向 M1 0 后邊電機(jī)前進(jìn) M2 0 前邊電機(jī)右拐 flag_pwm 1 if hight_M1 pwm_t hight_M1 400 hight hight_M1 if t0 0 flag_pwm 0 hight_M2 100 hight hight_M2 case 7 for flag_pwm 1hight_M1 0hight_M1 1000 小車很快就停止行走 44 軟件抗干擾技術(shù) 提高玩具車智能控制的可靠性僅靠硬件抗干擾是不夠的需要進(jìn)一步借助于軟件抗干擾技術(shù)來克服某些干擾 [6]在單片機(jī)控制系統(tǒng)中如能正確的采用軟件抗干擾技術(shù)與硬件干擾措施構(gòu)成雙道抗干擾防線無(wú)疑為了將大大提高控制系統(tǒng)的可靠性經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)是數(shù)字濾波技術(shù)開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)指令冗余技術(shù)軟件陷阱技術(shù)等 1 數(shù)字濾波技術(shù) 一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的模擬輸入信號(hào)中均含有種種噪音和干擾它們來自被測(cè)量本身傳感器外界干擾等為了進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和控制必須消除被測(cè)信號(hào)中的噪音和干擾對(duì)于這類信號(hào)采用積分時(shí)間等于 20ms的整數(shù)倍的雙積分 AD轉(zhuǎn)換器可有效的消除其影響后者為隨機(jī)信號(hào)它不是周期信號(hào)對(duì)于隨機(jī)干擾我們可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或?yàn)V除所謂數(shù)字濾波就是通過一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾在有用信號(hào)中的比重故實(shí)質(zhì)上它是一種程序?yàn)V波數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足它與模擬濾波器相比 有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn) 數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的不需要增加硬設(shè)備所以可靠性高穩(wěn)定性好 數(shù)字濾波可以根據(jù)信號(hào)的不同采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)具有靈活方便功能強(qiáng)的特點(diǎn) 數(shù)字濾波可以對(duì)頻率很低的信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波克服了模擬濾波器的缺陷 數(shù)字濾波器具有以上優(yōu)點(diǎn)所以數(shù)字濾波在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用 2 開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù) 干擾信號(hào)多呈毛刺狀作用時(shí)間短利用這一點(diǎn)我們?cè)诓杉骋婚_關(guān)量信號(hào)時(shí)可多次重復(fù)采集直到連續(xù)兩次或兩次以上結(jié)果完全一致方為有效若多次采樣后信號(hào)總是變化不定可停止采集給出報(bào)警信號(hào)由于開關(guān)量信號(hào)主要是來自各類開關(guān)型狀態(tài)傳感器如限位開關(guān)操作按鈕電氣觸點(diǎn)等對(duì)這些信號(hào)的采集不能用多次平均的方法必 須絕對(duì)一致才行如果開關(guān)量信號(hào)超過 8個(gè)可按 8個(gè)一組進(jìn)行分組處理也可定義多字節(jié)信息暫存區(qū)按類似方法處理在滿足實(shí)時(shí)性要求的前提下如果在各次采集數(shù)字信號(hào)之間接入一段延時(shí)效果會(huì)好一些就能對(duì)抗較寬的干擾 輸出設(shè)備是電位控制型還是同步鎖存型對(duì)干擾的敏感性相對(duì)較大前者有良好的抗毛刺干擾能力后者不耐干擾當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時(shí)它就會(huì)盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)也不管此時(shí)數(shù)據(jù)是否有效輸出設(shè)備和慣性響應(yīng)速度與干擾的耐受能力也有很大關(guān)系慣性大的輸出設(shè)備如各類電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)毛刺干擾有一定的耐受能力慣性小的輸出設(shè)備如通行口顯示設(shè)備耐受能力就小一些在 軟件上最為有效的方法就是重復(fù)輸出同一個(gè)數(shù)據(jù)只要有可能其重復(fù)周期盡可能短些外設(shè)設(shè)備接受到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信息后還來不及作出有效的反應(yīng)一個(gè)正確的信息又來了就可及時(shí)防止錯(cuò)誤動(dòng)作的產(chǎn)生另外各類數(shù)據(jù)鎖存器盡可能和 CPU 安裝在同一電路板上使傳輸線上傳送的都是鎖存好的電位控制信號(hào)對(duì)于重要的輸出設(shè)備最好建立檢測(cè)通道 CPU 可以檢測(cè)通道來確定輸出結(jié)果的正確性 3 指令冗余技術(shù) 當(dāng) CPU 受到干擾后往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行引起程序混亂當(dāng)程序彈飛到某一字節(jié)指令上時(shí)便自動(dòng)納入正軌當(dāng)彈飛到某一雙字節(jié)指令上時(shí)有可能落到其操作數(shù)上從而 繼續(xù)出錯(cuò)當(dāng)程序彈飛到三字節(jié)指令上時(shí)因它有兩個(gè)操作數(shù)繼續(xù)出錯(cuò)的機(jī)會(huì)就更大因此我們應(yīng)多采用單字節(jié)指令 NOP 或?qū)巫止?jié)指令重復(fù)書寫這便是指令冗余指令冗余無(wú)疑會(huì)降低系統(tǒng)的效率但在絕大多數(shù)情況下CPU 還不至于忙到不能多執(zhí)行幾條指令的程度故這種方法還是被廣泛采用 在一些對(duì)程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP 指令以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道在某些對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)重要的指令前也可插入兩條 NOP指令以保證正確執(zhí)行指令冗余技術(shù)可以減少程序彈飛的次數(shù)使其很快進(jìn)入程序軌道但這并不能保證在失控期間不干壞事更不能保證程序納入 正常軌道后就太平無(wú)事了解決這個(gè)問題必須采用軟件容錯(cuò)技術(shù) 軟件陷阱技術(shù) 指令冗余使彈飛的程序安定下來是有條件的首先彈飛的程序必須落到程序區(qū)其次必須執(zhí)行到冗余指令所謂軟件陷阱就是一套引導(dǎo)指令強(qiáng)行將捕獲的程序引向一個(gè)指定的地址在那里有一段專門對(duì)程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序如果我們把這段程序的入口標(biāo)號(hào)記為 ERR 的話軟件陷阱即為一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令為了加強(qiáng)其捕捉效果一般還在它前面加兩條 NOP 指令因此真正的軟件陷阱由 3 條指令構(gòu)成 NOP NOP ERR 軟件陷阱安排在以下四種地方 1 未使用的中斷向量區(qū) 2 未使用的大片 ROM 空間 3 表格 5 程序區(qū) 由于軟件陷阱都安排在正常程序執(zhí)行不到的地方故不影響程序執(zhí)行效率在當(dāng)前 EPROM 容量不成問題的條件下還是多多益善 45 看門狗技術(shù) PC 受到干擾而失控引起程序亂飛也可能使程序陷入死循環(huán) [6]指令技術(shù)軟件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫死循環(huán)的困境這時(shí)系統(tǒng)完全癱瘓如果操作者在場(chǎng)就可以按下人工復(fù)位安鈕強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位但操作者不能一直監(jiān)視 著系統(tǒng)也往往是在引起不良后果之后才進(jìn)行人工復(fù)位為使程序脫離死循環(huán)通常采用看門狗技術(shù)看門狗技術(shù)就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間若發(fā)現(xiàn)時(shí)間超過已知的循環(huán)設(shè)定時(shí)間則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了死循環(huán)然后強(qiáng)迫程序返回到 0000H入口在 0000H處安排一段出錯(cuò)處理程序使系統(tǒng)運(yùn)行納入正規(guī) 看門狗技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)可由軟件實(shí)現(xiàn)也可由兩者結(jié)合實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)由于工作環(huán)境干擾不是太大于是就取消看門狗電路的設(shè)計(jì) 46 可編程邏輯器件 可編程邏輯器件 GAL16V8是 LATTICE公司研制的一種電可擦除的可重復(fù)編程的低密度 PLD器件它采用更為靈活的可編 IO結(jié)構(gòu)并采用了先進(jìn)的 EECOMS工藝數(shù)秒內(nèi)即可完成芯片的擦除和編程過程并可反復(fù)改寫是產(chǎn)品開發(fā)研制的理想器件之一 GAL16V8 技術(shù)特性 1 電可擦除工藝 可重編程單元 100％成品率 可重配置邏輯 2 高性能 E2CMOS 工藝 低功耗 45mA 最大運(yùn)行功耗 35mA 最大維持功耗 高速度 15～ 25us 最快存取速度 38 個(gè)輸出邏輯單元 對(duì)于復(fù)雜邏輯設(shè)計(jì)具有最大靈活性 GAL16V8可仿真 20條引腳的 PAL器件具有功能 熔絲圖 參數(shù)的完全兼容性 4 預(yù)置加電復(fù)位全部寄存器 5 具有保密單元電子標(biāo)簽 6 數(shù)據(jù) 保持超過 20 年 80C51按鍵電路直接由 80C51接口電路查詢消抖 延時(shí) 20ms 由軟件延時(shí)完成 5 測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果分析及結(jié)論 測(cè)試方法與儀器 測(cè)試儀器 測(cè)試儀器包括秒表數(shù)字萬(wàn)用表信號(hào)發(fā)生器示波器 MCS51 2 測(cè)試方法 數(shù)字萬(wàn)用表主要用來測(cè)試分立元件的電阻壓降漏電流截止導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù) 信號(hào)發(fā)生器與示波器用于測(cè)試各光電傳感器信號(hào)的接收與傳輸 MCS51 仿真機(jī)用于測(cè)試軟件 直流穩(wěn)壓電源在測(cè)試期間為各待測(cè)系統(tǒng)供電 秒表用于產(chǎn)品測(cè)試按照任務(wù)書的基本要求對(duì)制成的電動(dòng)車進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié) 果分析