基于51單片機(jī)智能循跡小車(chē)設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 。當(dāng)有紅外線(xiàn)光照時(shí)，攜帶能量的紅外線(xiàn)光子進(jìn)入 PN 結(jié)后，把能量 傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從而產(chǎn)生電子 空穴對(duì)（簡(jiǎn) 稱(chēng)：光生載流子）。如果在外電路上接上負(fù)載， 負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。 首先，我事先會(huì)在我的 AT89C2051 芯片中輸入已經(jīng)調(diào)試好的程序，在小車(chē)的 底部會(huì)有兩個(gè)兩個(gè)黑色紅外線(xiàn)接收管，分別對(duì)應(yīng)著小車(chē)的左右兩個(gè)電機(jī)， 當(dāng)左邊 接收管探測(cè)到黑線(xiàn)時(shí)即 p15=0，則左側(cè)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即 p16=1 反之，則繼續(xù) 12 轉(zhuǎn)動(dòng)，即 p16=0。 而在我設(shè)計(jì)的電路中，為了方便清楚地觀(guān)察到電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與不轉(zhuǎn)動(dòng)，特地增 加了一個(gè)發(fā)光二極管電路，即小車(chē)左右兩側(cè)各有一個(gè)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)著小車(chē)的左 右電機(jī)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，二極管會(huì)發(fā)光，當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即發(fā)光二極管熄滅。它采用 ATMEL 的 高密 非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。掉電方式保存 RAM 內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個(gè)硬件復(fù)位。調(diào)試人員可以采用 程序編輯編譯 固化 插到電路板中試驗(yàn)這樣反 復(fù)循環(huán)的方法，對(duì)于熟練的 MCS51程序員來(lái)說(shuō)，這種調(diào)試方法并不十分困難。 VCC：電源電壓。 和 還分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入 (ANI0)和反相輸入 (AIN1)。 P3 口： P3 口的 ~、 是帶有內(nèi)部 上拉電阻 的七個(gè)雙向 I/O 口引腳。用作輸入時(shí)，被外部拉低的 P3口腳將用 上拉電阻 而流出電流。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí)，持續(xù)給出 RST 引腳 兩個(gè) 機(jī)器周期 的高電平便可完成復(fù)位。 5 主要性能 編輯 和 MCS51 產(chǎn)品兼容； 2KB 可重編程 FLASH 存儲(chǔ)器 （ 10000 次）； 電壓范圍； 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； 2 級(jí) 程序存儲(chǔ)器 保密鎖定； 128*8 位內(nèi)部 RAM； 15 條可編程 I/O 線(xiàn)； 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 6 個(gè) 中斷源 ； 可編程串行通道； 1高精度電壓比較器（ ， ， ）； 1直接驅(qū)動(dòng) LED 的輸出端口。C SVHC(高度關(guān)注物質(zhì) ):No SVHC (18Jun2020) 器件標(biāo)號(hào) :393 通道數(shù) :2 16 邏輯功能號(hào) :393 工作電源電壓范圍寬，單電源、雙電源均可工作，單電源： 2～ 36V， 雙電源：177。不同的封裝有不同的體積、請(qǐng)參考上項(xiàng)封裝數(shù)據(jù)圖。 比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須接地。 LM393 的輸出部分是集電極開(kāi)路，發(fā)射極接地的 NPN 輸出 晶體管 ，可以用多集電極輸出提供或 OR ing 功能。 當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí) ,輸出晶體管的低失調(diào)電壓 (約 )允許輸出箝位在零電平。 . 最小系統(tǒng)部分電路 19 控制模塊電路電路 20 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及二極管模塊電路 21 尋線(xiàn)檢測(cè)模塊部分電路 軟件設(shè) 計(jì) 22 Y N 四、總原理圖及元器件清單 1．總原理圖 探測(cè)黑線(xiàn) 啟動(dòng)循跡模式 是否檢測(cè)到黑線(xiàn) 向右轉(zhuǎn) 向左轉(zhuǎn) 繼續(xù)前進(jìn) 23 2．元件清單 元件序號(hào) 名稱(chēng) 型號(hào) /規(guī)格 數(shù)量 標(biāo)號(hào) 名稱(chēng) 型號(hào) /規(guī)格 數(shù)量 C1 瓷介電容 104 1 J1 排針 3 位 1 C2 104 1 J2 2 位 1 C3 104 1 J3 4 位 1 C6 30 1 J4 3 位 1 C7 30 1 J5 3 位 1 C4 電解電容 10uf 1 Q1 晶體三極管 8550 1 C5 100uf 1 Q2 1 D1 發(fā)光二極管 綠色 1 R1 色環(huán)電阻 10K 1 D2 1 R10 1K 1 D3 紅外線(xiàn)發(fā)射管 透明 1 R11 1K 1 D4 1 R12 1K 1 D5 紅外線(xiàn)接收管 深色 1 R13 1K 1 D6 1 R2 10K 1 R3 色環(huán)電阻 10K 1 S1 小開(kāi)關(guān) 單刀雙擲 1 R4 1 U1 單片機(jī) AT89C2051 1 R5 1 U2 電壓比較器 LM393 1 24 R8 510 1 Y1 石英晶體振蕩器 6MHZ 1 R9 510 1 / 集成電路座 8 腳 1 R6 電位器 10K 1 / 20 腳 1 R7 10K 1 7 萬(wàn)向輪螺母 M5 1 1 減速電機(jī) / 2 8 萬(wàn)向輪 M5 1 2 車(chē)輪 2 9 電路板 D22 1 3 硅膠輪胎 2 10 膠底電池盒 AA*2 1 4 車(chē)輪螺絲 2 11 連接導(dǎo)線(xiàn) 紅色 1 5 輪毅螺絲 *7 2 12 黑色 1 6 萬(wàn)向輪螺絲 M5*30 1 五、安裝與調(diào)試 電子元器件裝配 按電路圖和電路 圖 上的標(biāo)識(shí)依次將色環(huán)電阻，晶振，瓷介電容，發(fā)光二極管， 集成電路座，排針，電位器，開(kāi)關(guān)，三極管，電解電容焊裝在電路板上，注意電 解電容和 IC座不要焊反（錯(cuò)）了。 25 還有，用導(dǎo)線(xiàn)在焊接元器件的過(guò)程中應(yīng)注意極性以及導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度。 ，將萬(wàn)向輪螺絲從其中上部的 5mm 的圓孔穿過(guò)，并在 反面用 M5 的螺絲將其固定在電路板上，最后把萬(wàn)向 輪擰入萬(wàn)向輪螺絲的頭部并 且要擰緊，以防車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中，萬(wàn)向輪突然脫落。 26 六、性能測(cè)試與分析 測(cè)試方式及注意事項(xiàng) OFF 位置上，電路板上的 2 個(gè)集成電路先不要裝，在 確認(rèn)沒(méi)有短路，斷路，虛焊的情況下將 2 節(jié) AA（ 5號(hào)電池）裝入電池盒中，注意 極性，有彈簧的那端應(yīng)當(dāng)標(biāo)有 符號(hào)或較為平整的一端裝入。用表筆短接開(kāi)關(guān)的 2 個(gè)引腳使電路得電。 至此經(jīng)過(guò)以上各步驟的安裝后，小車(chē)已可以正常運(yùn)行了，在運(yùn) 行前請(qǐng)把單 片機(jī)芯片 AT89C2051 找正確的位置和方向插入 20腳 IC 口。 //否則電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行 if(P1_6==0) P1_7=0。 //否則電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行 if(P1_3==0) P1_2=0。 P1_4==1){ //判斷二側(cè)傳感器狀態(tài)，如果探測(cè)到同時(shí)為黑線(xiàn)時(shí)將循環(huán)執(zhí)行下面的程序 P1_3=0。 //左側(cè)指示燈滅 } } } 七、結(jié)論 開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后，通過(guò) 5V的直流電源給各部分模塊供電，小車(chē)開(kāi)始沿著黑線(xiàn)軌 跡 行走。其中最明顯的便是在知識(shí)上，我 可以毫不夸張的說(shuō)，剛開(kāi)始，我連單片機(jī)有多少個(gè)引腳都不知道，但現(xiàn)在，我起 28 碼知道了如何使用這些常見(jiàn)的單片機(jī)芯片。 ，二極管發(fā)光否
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