【正文】 24P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P RD G30P 31 / T X D11P 30 / R X D10UA T 8 9 S 5 2P1P 5 2 1P2P 5 2 1P3P 5 2 1P4P 5 2 15 IN 17 IN 21 0 IN 31 2 IN 46 E N A1 1 E N B8 G N DV S S 9V S 4O U T 0 2O U T 1 3O U T 2 13O U T 3 14S E N S E A 1S E N S E B 15RL 2 9 8V C CD1D I O D ED2D I O D ED3D I O D ED4D I O D ED5D I O D ED6D I O D ED7D I O D ED8D I O D EY11 1 . 0 5 9 M H ZC1C A PC2C A PV C C1234J1C O N 4V C CC7C A PC4CAP+ C5CAPACITOR POL+ C6C A P A C I T O R P O L+ C3C A P A C I T O R P O LS1S W P BV C C12345678910111213141516SC O N 1 6R9R E SR1R E SR2R E SR3R E SR4R E SV C CV C CR71 0 KV C C123456789JPC O N 9V C CP 2 5P 2 6P 2 7P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 2 6P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 0 0P 0 1P 0 2P 0 3P 0 4P 0 5P 0 6P 0 7P 2 7P 2 51234J2C O N 4V C CV C CP 3 2P 3 0P5P 5 2 1R6R E SP6P 5 2 1R5R E SV C CV C CP 14P 15P 16P 17P36P37P 36P 37P 14P 15P 16P 17P 30P 32Q1P N PR8R E SV C CU1B U Z Z E R可達(dá) 48MHz。 g)ISP（在系統(tǒng)可編程） /IAP（在應(yīng)用可編程無(wú)需專(zhuān)用編程器），無(wú)需專(zhuān)用仿真器，可通過(guò)串口（ RxD/,TxD/）直接下載用戶(hù)程序，數(shù)秒即可完 成一片。即定時(shí)器 T0、 T T2。 n)PDIP 封裝。 掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備。 RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8位雙向 I/O 口線，名稱(chēng)為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱(chēng)為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱(chēng)為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱(chēng)為 ～ 超聲波測(cè)距模塊 超聲波測(cè)距是通 過(guò)不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 t,然后求出距離 S=Ct/2，式中的 C 為超聲波波速。聲速確定后，只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間，即可求得距離。 表 模塊參數(shù)介紹表 電氣參數(shù) US100超聲波測(cè)距模塊 工作電壓 DC 靜態(tài)電流 2MA 工作溫度 20~~+70度 輸出方式 電平或 UART(跳線帽選擇） 探測(cè)距離 2cm ~~450cm 超聲波測(cè)距 模塊與單片機(jī)的接口原理如圖 所示。而且它有更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。 L298 各引腳功能，如表 所示。 4) 驅(qū)動(dòng)部分工作電流 Io：≤ 2A。 8) 驅(qū)動(dòng)形式 ：雙路大功率 H 橋驅(qū)動(dòng) 。 舵機(jī)的控制信號(hào)是周期為 20ms 的脈寬調(diào)制（ PWM）信號(hào)，其脈沖的寬度從，相對(duì)對(duì)應(yīng)舵盤(pán)的位置是 0－ 180度，呈連續(xù)線性變化。如圖 所示。當(dāng)方波的脈沖寬度改變時(shí)，舵機(jī)轉(zhuǎn)軸的角度發(fā)生變化，角度變化與脈沖寬度的變化成正比。如圖 所示。 方案四：采用 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示 LED 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示價(jià)格低廉，不僅減少了對(duì) I/O 口的浪費(fèi)，而且能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)數(shù)碼管。 電源模塊 我們選擇采用 5v的獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。 40kHz 左右的方波脈沖信號(hào)的產(chǎn)生通常有兩種方法 :采用硬件如由 555振蕩產(chǎn)生或軟件如單片機(jī)軟件編程輸出，本系統(tǒng)采用后者。如圖 所示。 CX20206 是一款應(yīng)用廣泛的紅外線檢波接收的專(zhuān)用芯片，其具有功能強(qiáng)、性能優(yōu)越、外圍接口簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，由于紅外遙控常用的載波頻率 38 kHz 與測(cè)距的超聲波頻率 40 kHz比較接近，而且 CX20206 內(nèi)部設(shè)置的濾波器中心頻率 f0 可由其 5 腳外接電阻調(diào)節(jié)，阻值越大中心頻率越低，范圍為 30～ 60 kHz。當(dāng)接收到與 CX20206濾波器中心頻率相符的回波信號(hào)時(shí)，其輸出端 7腳就輸出低電平，而輸出端 7腳直接接到 XTC89C52 的 INT0 引腳上，以觸發(fā)中斷。 相關(guān)軟件、電路模塊和器件清單，見(jiàn)表 所示。過(guò)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)。 b） 模塊可以共存，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用。脈沖寬度調(diào)制（ Pulse Width Modulation），簡(jiǎn)稱(chēng) PWM。 b）同樣由于開(kāi)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(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。 (a) (b) (c) 圖 測(cè)距程序流程圖 進(jìn)入主程序后，軟件延時(shí)，然后將微處理器的 ，觸發(fā)傳感器發(fā)送超聲波信號(hào)。 接收 到超聲波回波后，程序進(jìn)入中斷。機(jī)器人（小車(chē) ）在行駛過(guò)程中如果遇到障礙物，它的超聲波測(cè)距系統(tǒng)馬上計(jì)算出機(jī)器人與障礙物的距離 d，若 ddc(避障的臨界距離，其中 dc為程序預(yù)設(shè)值 )，電機(jī)左右轉(zhuǎn)向控制驅(qū)動(dòng)，從而繞過(guò)障礙物實(shí)現(xiàn)避障的效果。 電機(jī)調(diào)試：在點(diǎn)擊調(diào)試的過(guò)程中，我們首先將 PWM輸出在示波器上反映出來(lái)，確保 PWM波的輸出正常，并且能夠根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的比較值產(chǎn)生不同形式的輸出，在比較匹配發(fā)生之后，調(diào)節(jié)其占空比，實(shí)現(xiàn)電機(jī) 的速度控制，在控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，采用直接控制 L298N芯片的方式，實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，后退等功能。 圖 打開(kāi)電源圖 2）打開(kāi)桌面的下載軟件 選擇單片機(jī)型號(hào)，找到目標(biāo)文件，然后選擇正確的串口號(hào)。 圖 程序運(yùn)行圖 問(wèn)題分析 問(wèn)題：小車(chē)運(yùn)行時(shí)如果如果障礙物的距離比較近小車(chē)后退后 會(huì)撞到或卡住。 表 距系統(tǒng)測(cè)量值與實(shí)際值（單位 : cm） 障礙物實(shí)際距離（ cm） 測(cè)量距離（ cm） 45 60 75 100 125 150 175 200 從表中的數(shù)據(jù)可以看出，測(cè)量值總是比實(shí)際值大出大約 7cm，經(jīng)過(guò)分析原因主要有三個(gè)方面：第一方面，超聲波傳感器測(cè)得的數(shù) 據(jù)受環(huán)境溫度的影響；第二方面，指令運(yùn)行需占用一定的時(shí)間而使得測(cè)量的數(shù)據(jù)偏大；第三方面，為了防止其他信號(hào)的干擾，單片機(jī)開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送 16 個(gè)脈沖串。 表 修正后聲測(cè)距系統(tǒng)測(cè)量值與實(shí)際值 （單位： cm） 障礙物實(shí)際距離（ cm） 測(cè)量距離（ cm） 45 60 75 100 125 150 175 200 從修正后的數(shù)據(jù)我們可以看出 ,系統(tǒng)的測(cè)量誤差在177。本文的總結(jié)有如下點(diǎn)： 1）本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，系統(tǒng)反映 快速靈活，硬件電路由可拆卸模塊拼接而成，有很大的擴(kuò)展空間。另外小車(chē)避障方式單一，若將超聲波模塊安裝在舵機(jī)上使其可以左右上下 180 度轉(zhuǎn)動(dòng)，那么便可以通過(guò)比較小車(chē)兩側(cè)空間的大小來(lái)自由選擇避障方向，從而實(shí)現(xiàn)更加智能化的避障方式。從電路的設(shè)計(jì)到調(diào)試整個(gè)過(guò)程中，我都從倪瑛老師那里學(xué)會(huì)了很多專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)。這三 個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基