【正文】 ...................................... 13 尋跡模塊 ............................................................................. 14 智能防撞報警模塊 ............................................................. 16 3系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn) .......................................................................... 17 整體程序的構(gòu)架 ........................................................................ 18 紅外遙控解碼的實現(xiàn) ................................................................ 19 電機驅(qū)動 .................................................................................... 21 小車尋跡 ................................................................................... 21 小車防撞報警 ........................................................................... 22 4 小車系統(tǒng)原理圖 ................................................................................. 24 基于單片機的智能小車的設(shè)計 IV 5 系統(tǒng)調(diào)試 ............................................................................................. 26 遙控發(fā)送接收調(diào)試 ................................................................... 26 電機驅(qū)動調(diào)試 ........................................................................... 27 尋黑線和防撞的調(diào)試 ............................................................... 27 總結(jié) ......................................................................................................... 27 致謝 ........................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 無容置疑， 電子信息化 人才的培養(yǎng)不論是在國外還是國內(nèi)，都開始重視起來，主要表現(xiàn)在大學(xué)生的各種大型的創(chuàng)新比賽，比如： 亞洲廣播電視聯(lián)盟亞太地區(qū)機器人大賽 （ ABU ROBCON）、全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽等眾多重要競賽都能很好的培養(yǎng)大學(xué)生對于機電一體化的興趣與強化機電一體化的相關(guān)知識。 此項設(shè)計是在以楊老師提供的小車為基礎(chǔ)上，采用 AT89C52 單片機作為控制核心，實現(xiàn)能夠自主識別黑色引導(dǎo)線并根據(jù)黑線走向?qū)崿F(xiàn)快速穩(wěn)定的尋線行駛。 MSP430 優(yōu)點： RAM 保持 ； 實時時鐘模式 ； 250uA/MIPS 有效 ； 高性能模擬器件 ；是 精確測量的理想選擇 ； 先進的 16 位 RISC CPU 使得新的應(yīng)用僅需一段代碼即可實現(xiàn) ； 系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存允許更改代碼 、 更新字段和記錄數(shù)據(jù) 。 方案 二 ：采用 AT89S51 單片機 [1] AT89S51 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 AT89S51 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32位 I/O 口線，看門狗定時器 ， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位定時器 /計數(shù)器，一個 6 向 2 級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。 方案選擇： 綜上所述： 通過以上方案比較， 在本系統(tǒng)中 控制 器 選用第 二 個方案，使用 AT89S51 作控制器。 方案二：采用 LG9110 LG9110 是為控制和驅(qū)動電機設(shè)計的兩通道推挽式功率放大專用集成電路器件，將分立電路集成在單片 IC 之中，使外圍器件成本降低，整機可靠性提高。但分立原件 H 橋電路工作性能不夠穩(wěn)定，較易出現(xiàn)硬件上的故障，故我們放棄了這一方案。紅外發(fā)射探頭發(fā)射紅外信號，遇地面或障礙物反射回紅外接收探頭，紅外接收探頭接收到從地面或障礙物反射回的紅外信號之后給單片給一個電平信號，來判斷整體路況信息。 如圖 所示。如圖 所示 。如圖 ，把波形 E 解碼還原成數(shù)據(jù)信息 101。圖 為電機驅(qū)動模塊的硬件電路圖。 很顯然，僅僅只靠單片機來驅(qū)動小車的行為是不 現(xiàn)實的，因為單片機自身管腳輸出的高電平 的電壓是很微弱的，這種電壓直接控制電機會使得電機馬力不足，沒能夠帶動整個小車運行，所以在這種情況之下，最適合的就是運用電機驅(qū)動芯片來完成小車的驅(qū)動，這里我們采用了一款價格低廉的電機驅(qū)動芯片 L9110 來完成它的使命，實際上L298N 這款芯片能夠更好的驅(qū)動電機，并能實現(xiàn)電機調(diào)速的功能，但由于小車自身重量因數(shù)和電壓問題 我們就采用 L9110 了 。 圖 LG9110 硬件連接圖 況 檢測 模塊 采用了紅外發(fā)射和接收探頭來探測路況信息。 圖 為路況檢測模塊的硬件設(shè)計原理圖。在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色地面時發(fā)生漫發(fā)射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外基于單片機的智能小車的設(shè)計 15 光被吸收，則小車上的接收管接收不到信號。當(dāng)左邊稍微跑出黑色跑道時，發(fā)出的紅外線就會遇到白色而產(chǎn)生反射，這時旁邊的黑色接收探頭接收到反射信號，從而使接收探頭導(dǎo)通 。智能小車能夠自識別前方是否有障礙物。 報警模塊硬件圖如圖 所示。 各個模塊銜接 如圖 所示。 當(dāng)遙控器上按下按鍵時， 1 腳收到遙控器發(fā)送的紅外脈沖信號并解碼出脈寬波形，同時使單片機產(chǎn)生中斷，并開啟定時器、脈沖個數(shù)計數(shù)。 如圖 所示 基于單片機的智能小車的設(shè)計 20 圖 解碼程序框圖 初始化 中斷 口是否有遙控信號輸入 是否有 抖動 進入解碼 計數(shù)脈沖個數(shù)同時計數(shù)單個脈沖寬度 脈沖個數(shù)是否為32 個 數(shù)據(jù)解碼并判斷數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼取非之后是否相等 執(zhí)行相關(guān)模塊 否 是 是 否 是 否 是 否 基于單片機的智能小車的設(shè)計 21 電機驅(qū)動 從宏觀上講，電機驅(qū)動在小車運行中占據(jù)主導(dǎo)，也是小車接收到命令之后的最終輸出，任何一個模塊所執(zhí)行命令的外在表現(xiàn)。當(dāng)然為了使得更準(zhǔn)確，可以添加一下延時函數(shù)在內(nèi)部，以避免操作太快給電機帶了的 損壞。這里不做過多說明， 以免冗余。 圖 為防撞報警模塊的程序流程圖。 遙控發(fā)送接收調(diào)試 由于遙控器是由廠家直接提供的，為了 確保遙控器能夠正常發(fā)送紅外信號，必須提前進行測試，但遙控器是集成的，而紅外線發(fā)射燈又是透明的，當(dāng)發(fā)送的時候人眼觀察不到任何現(xiàn)象，那么怎樣知道遙控器是否正常呢？這里教你一小招，將遙控器裝上電池，然后將你自己的手機的照相功能打開，將手機上的攝像頭對準(zhǔn)你遙控器前面的發(fā)射燈 ，然后按下遙控器上的任何一個按鍵，觀察手機照相功能里面的遙控器發(fā)射燈是否點亮，如果燈已被點亮，則說明遙控器能夠正常發(fā)射紅外信號，否則遙控不能發(fā)射紅外信號。如果接上之后沒什么反應(yīng)，也未見其波形，初步推斷是接收頭有問題，或許是元器件已壞，也可能是焊接時有虛焊或短路，這時應(yīng)該再次檢查電路連接。已達(dá)到最佳效果。以跑道要求。 回顧起此次 畢業(yè) 設(shè)計，至今我仍感慨頗多，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西。 uchar IRCOM[7]。 //定義指示燈使能位 /***********完成基本數(shù)據(jù)變量定 義 **************/ sbit S1State=P1^0。 //定義 IR 狀態(tài)標(biāo)志位 sbit RunStopState=P1^4。 //定義RightIRState 狀態(tài)標(biāo)志位 /*************完成狀態(tài)指示燈定義 *************/ 基于單片機的智能小車的設(shè)計 32 sbit S1=P3^2。 //定義前方右側(cè)指示燈端口 /*************完成前方指示燈端口定義 *********/ sbit LeftIR=P3^5。 //定義電機 1 正向端口 sbit M1B=P0^1。 //定義話筒傳感器端口 sbit RL1=P0^5。 //聲明小車控制子程序 void delay(unsigned char x) // 延時程序 { unsigned char i。 //定義延時時間變量 while(DelayTime)。 //將電機 1 反向電平置低 M2A=0。 //關(guān)閉前方右側(cè)指示燈 Delay()。 //數(shù)碼管顯示前進狀態(tài) break。 //數(shù)碼管顯示后退狀態(tài) RightLed=0。 //將電機 1 反向端口置高 M2A=1。 //退出判斷 } case 4: //右轉(zhuǎn) //判斷是否基于單片機的智能小車的設(shè)計 36 是右轉(zhuǎn) { M1A=1。 //將前方右側(cè)指示燈置低 (亮 ) break。 //將接收到的數(shù)據(jù)放入暫 時變量 if(RecvData10) //判斷接收到的數(shù)據(jù)是否小于 10 基于單片機的智能小車的設(shè)計 37 { ShowPort=LedShowData[RecvData]。 //清除接收中斷標(biāo)志位 } if(TI==1) //判斷是否是發(fā)送中斷 { TI=0。 //延時時間，進行紅外消抖 if (IRIN==1) //判斷紅外信號是否消失 基于單片機的智能小車的設(shè)計 38 { EX1 =1。 //延時等待 } for (j=0。k++) //分次采集8 位數(shù)據(jù) { while (IRIN) //等 IR 變?yōu)榈碗娖?，跳過 的前導(dǎo)高電平信號。 //延時等待 N++。