【正文】 51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 單片機(jī)核心控制 語音控制 自動(dòng)尋跡 避障模塊 無線遙控 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 圖 31 帶燒錄接口的 單片機(jī)最小系統(tǒng) 時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘產(chǎn)生有兩種方法：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。所謂上電復(fù)位，是指計(jì)算機(jī)加電瞬間，要在 RST 引腳出現(xiàn)大于 10MS 的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 狀態(tài)。C3上電壓建立的規(guī)程就產(chǎn)生一定寬度的負(fù)脈沖，經(jīng)反向后， RST上出現(xiàn)正脈沖使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位。 燒寫接口電路 RST 置高電平，然后向單片機(jī)串行發(fā)送編程命令。 圖 33 燒寫接口電路 浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 無線遙控模塊 此模塊實(shí)現(xiàn)了無線電遠(yuǎn)距離控制小車的停啟、方向行駛的功能，在 整個(gè)小車系統(tǒng)中起到不可忽視的作用。這些控制指令是具有某些特征的、相互間易于區(qū)分的電信號(hào)，例如：用頻率為 270Hz 的正弦信號(hào)作為控制左舵的指令，用頻率為 350Hz 的正弦信號(hào)作為控制右舵的指令，即不同頻率的正弦信號(hào)代表不同的控制指令。發(fā)射電路的主要作用是產(chǎn)生載波，并由調(diào)制器將指令信號(hào)調(diào)制在載波上，經(jīng)天線將已調(diào)載波發(fā)送出去。由于 “ 卸 ” 下來的各種指令信號(hào)是混雜在一起的、還要送到譯碼電路譯碼。 本模塊采用的無線遙控是市場(chǎng)上現(xiàn)成的 帶有 PT2272解碼的 TDL9915接收模塊和帶有 PT2262 編碼的 TDL99884發(fā)送模塊，如圖 35。 M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。 紅外對(duì)管尋跡模塊 尋 跡是指小車在白色地板上循黑線行走， 本系統(tǒng) 采取的方法是紅外探測(cè)法，即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)，在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時(shí)發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，小車上的接收管接收不到紅外光 [7]。由于紅外線接收光的變化可以讓接收管上的電壓發(fā)生變化，相當(dāng)于可變電阻，這種特性為設(shè)計(jì)提供基本的保障。在經(jīng)過了方向調(diào)整后，小車再繼續(xù)向前行走，并繼續(xù)探測(cè)黑線重復(fù)上述動(dòng)作 ，實(shí)現(xiàn)方向控制，按照黑線行駛。其實(shí)現(xiàn)原理與紅外線對(duì)管尋跡模塊基本一浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 致，只是為了實(shí)現(xiàn)更好的避障效果（主要是距離問題），所以采用了自制紅外接發(fā)電路。當(dāng)放電結(jié)束時(shí)， T截止， Vcc 通過 1R 、 2R 向電容 C充電，上升到 Vcc /3時(shí)，電路又翻轉(zhuǎn)為低電平，如此周而復(fù)始，于是，在電路的輸出端就得到一個(gè)周期性的矩形波，由 3腳輸出，再通過 三極管 9013驅(qū)動(dòng)后由發(fā)射管發(fā)出并由接收模塊接收實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制 [8]。如圖 312 555內(nèi)部框架圖。為單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)用來接收 DTL 或者 TTL 邏輯電平，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載 (比如繼電器，直流和步進(jìn)馬達(dá) )，和開關(guān)電源晶體管。 J16 和 J17 控制左邊電機(jī)， J18和 J19 控制右邊電機(jī)。 圖 314 語音控制模塊原理圖 其中圖中 P15 為連接柱極式話筒的接口， P16 為電源接口， R23 的作用是調(diào)節(jié)話筒的靈敏度， C7 則是用來濾除波形中的直流部分。 4 軟件設(shè)計(jì) 軟件 設(shè)計(jì) 是實(shí)現(xiàn)小車智能運(yùn)轉(zhuǎn) 的關(guān)鍵所在 ，相當(dāng)于人類大腦思維活動(dòng)， 通過軟件設(shè)計(jì)可 將各個(gè)變化信號(hào)數(shù)據(jù)有效的結(jié)合處理，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作反應(yīng)。其主要控制過程為： 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，通過訓(xùn)練樣本庫，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 。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，并通過遙控控制小車的方向行駛。查詢判斷按鍵，當(dāng)有遙控按鍵按下出 JB ,zuo 。中斷停止后可由遙控重新啟動(dòng) CALL Delay1S JMP INT0 RETI qian: CLR 。通過延時(shí)減慢電機(jī)轉(zhuǎn)速 CALL Delay1S JNB ,Bting 。左轉(zhuǎn)子程序 CLR LOOP2: CLR SETB CALL Delay1S CLR CLR CALL Delay1S JNB ,Bting CALL anjian JMP LOOP2 you: CLR 。延時(shí)子程序 del0: MOV R2,10H del1: MOV R3,100H kk : DJNZ R3,kk DJNZ R2,del1 DJNZ R1,del0 RET END 浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 20 系統(tǒng)調(diào)試 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)。 如表 51為 電機(jī)測(cè)試記錄 。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)。 5 語音控制 主要是得到一個(gè)觸發(fā)跳變信號(hào)，經(jīng)過此電路的連接，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。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，否則，修改并反復(fù)測(cè)試直到通過。 聯(lián)合調(diào)試 各模塊都調(diào)試通過之后，將各個(gè)模塊連接起來與硬件結(jié)合進(jìn)行聯(lián)合調(diào)