【正文】 ...................................... 13 尋跡模塊 ............................................................................. 14 智能防撞報(bào)警模塊 ............................................................. 16 3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .......................................................................... 17 整體程序的構(gòu)架 ........................................................................ 18 紅外遙控解碼的實(shí)現(xiàn) ................................................................ 19 電機(jī)驅(qū)動(dòng) .................................................................................... 21 小車尋跡 ................................................................................... 21 小車防撞報(bào)警 ........................................................................... 22 4 小車系統(tǒng)原理圖 ................................................................................. 24 基于單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) IV 5 系統(tǒng)調(diào)試 ............................................................................................. 26 遙控發(fā)送接收調(diào)試 ................................................................... 26 電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)試 ........................................................................... 27 尋黑線和防撞的調(diào)試 ............................................................... 27 總結(jié) ......................................................................................................... 27 致謝 ........................................................................... 錯(cuò)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(jī)器人大賽 （ ABU ROBCON）、全國大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽等眾多重要競(jìng)賽都能很好的培養(yǎng)大學(xué)生對(duì)于機(jī)電一體化的興趣與強(qiáng)化機(jī)電一體化的相關(guān)知識(shí)。 此項(xiàng)設(shè)計(jì)是在以楊老師提供的小車為基礎(chǔ)上，采用 AT89C52 單片機(jī)作為控制核心，實(shí)現(xiàn)能夠自主識(shí)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(diǎn)： RAM 保持 ； 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模式 ； 250uA/MIPS 有效 ； 高性能模擬器件 ；是 精確測(cè)量的理想選擇 ； 先進(jìn)的 16 位 RISC CPU 使得新的應(yīng)用僅需一段代碼即可實(shí)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(jī) [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(chǔ)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(shí)器 ， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6 向 2 級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)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(gè)方案，使用 AT89S51 作控制器。 方案二：采用 LG9110 LG9110 是為控制和驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)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(jī)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(hào)，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(hào)之后給單片給一個(gè)電平信號(hào)，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(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的硬件電路圖。 很顯然，僅僅只靠單片機(jī)來驅(qū)動(dòng)小車的行為是不 現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)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(jī)會(huì)使得電機(jī)馬力不足，沒能夠帶動(dòng)整個(gè)小車運(yùn)行，所以在這種情況之下，最適合的就是運(yùn)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片來完成小車的驅(qū)動(dòng)，這里我們采用了一款價(jià)格低廉的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L9110 來完成它的使命，實(shí)際上L298N 這款芯片能夠更好的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并能實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的功能，但由于小車自身重量因數(shù)和電壓?jiǎn)栴} 我們就采用 L9110 了 。 圖 LG9110 硬件連接圖 況 檢測(cè) 模塊 采用了紅外發(fā)射和接收探頭來探測(cè)路況信息。 圖 為路況檢測(cè)模塊的硬件設(shè)計(jì)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(shí)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(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) 15 光被吸收，則小車上的接收管接收不到信號(hào)。當(dāng)左邊稍微跑出黑色跑道時(shí)，發(fā)出的紅外線就會(huì)遇到白色而產(chǎn)生反射，這時(shí)旁邊的黑色接收探頭接收到反射信號(hào)，從而使接收探頭導(dǎo)通 。智能小車能夠自識(shí)別前方是否有障礙物。 報(bào)警模塊硬件圖如圖 所示。 各個(gè)模塊銜接 如圖 所示。 當(dāng)遙控器上按下按鍵時(shí)， 1 腳收到遙控器發(fā)送的紅外脈沖信號(hào)并解碼出脈寬波形，同時(shí)使單片機(jī)產(chǎn)生中斷，并開啟定時(shí)器、脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)。 如圖 所示 基于單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) 20 圖 解碼程序框圖 初始化 中斷 口是否有遙控信號(hào)輸入 是否有 抖動(dòng) 進(jìn)入解碼 計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)同時(shí)計(jì)數(shù)單個(gè)脈沖寬度 脈沖個(gè)數(shù)是否為32 個(gè) 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(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) 21 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 從宏觀上講，電機(jī)驅(qū)動(dòng)在小車運(yùn)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(gè)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(shí)函數(shù)在內(nèi)部，以避免操作太快給電機(jī)帶了的 損壞。這里不做過多說明， 以免冗余。 圖 為防撞報(bào)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(hào)，必須提前進(jìn)行測(cè)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(shí)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(jī)的照相功能打開，將手機(jī)上的攝像頭對(duì)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(gè)按鍵，觀察手機(jī)照相功能里面的遙控器發(fā)射燈是否點(diǎn)亮，如果燈已被點(diǎn)亮，則說明遙控器能夠正常發(fā)射紅外信號(hào)，否則遙控不能發(fā)射紅外信號(hào)。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(shí)有虛焊或短路，這時(shí)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(jì)，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(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) 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(jī) 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(shí)程序 { unsigned char i。 //定義延時(shí)時(shí)間變量 while(DelayTime)。 //將電機(jī) 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(jìn)狀態(tài) break。 //數(shù)碼管顯示后退狀態(tài) RightLed=0。 //將電機(jī) 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(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) 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(shí)變量 if(RecvData10) //判斷接收到的數(shù)據(jù)是否小于 10 基于單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) 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(shí)時(shí)間，進(jìn)行紅外消抖 if (IRIN==1) //判斷紅外信號(hào)是否消失 基于單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì) 38 { EX1 =1。 //延時(shí)等待 } for (j=0。k++) //分次采集8 位數(shù)據(jù) { while (IRIN) //等 IR 變?yōu)榈碗娖剑^ 的前導(dǎo)高電平信號(hào)。 //延時(shí)等待 N++。