【正文】 num6) { turn(count1,200,count2,200)。amp。RP2==0amp。amp。 // 1101 當(dāng)?shù)谌齻€ LED 檢測到黑線時，小車偏右轉(zhuǎn) if(RP1==1amp。RP4==1) turn(count1,0,count2,200)。amp。RP3==1amp。amp。RP2==1amp。amp。 //延時等待小車沖上黑色軌道 while(1) { if(RP1==1amp。 TMOD=0x01。 else PWM2=0。 IN4=1。 for(x=z。 sbit IN3=P1^4。 ” 感謝學(xué)長們的指導(dǎo)，是他們耐心的講解 ， 讓我明白了制作畢業(yè)論文的思路和方法 ，在最后還給我提出了許多寶貴的建議讓我畢業(yè)設(shè)計的整個過程少走了很多彎路，讓我的論文得以順利完成。由于設(shè)計要求并不復(fù)雜，沒有在電路中增加冗余的功能，但是保留了各種硬件接口和軟件子程序接口，方便以后的擴展和進一步的開發(fā)。 以實驗組裝小車為基礎(chǔ) ，使用了 4個光電傳感器 來 探測周圍環(huán)境，同時對采集到的數(shù)據(jù)信息進行融合。點擊載入，出現(xiàn)對話框點確定，再點擊圖 “A”字圖標(biāo)，出現(xiàn)對話框后，按軟件默認(rèn)選項，點擊 “OK”沈陽理工大學(xué) 23 － “OK”―“OK” 燒錄完成；否則重新檢查硬件連接后再重新燒錄。在系統(tǒng)通電的狀況下，用萬用表的直流電壓檔 (20V)，分別測量XTAL1 和 XTAL2 引腳的電壓，看是否正常，在調(diào)試過程中，測得電壓 XTAL1 引腳應(yīng)為 ,XTAT2 應(yīng)為 。出現(xiàn)如圖 所示對話框，選擇 “Output”按圖示，將箭頭所指的多選框勾上，點 “確定 ”。 沈陽理工大學(xué) 19 圖 建立空的 51 工程界面 點擊 FileNew，便建立了一個空的文本框（如圖 所示）。 打開 Keil 軟件后，出現(xiàn) 如 圖 所示界面。掌握這一軟件的使用對于使用 51 系列單片機的學(xué)者來說是十分必要的，如果使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會事半功倍。 在程序設(shè)計過程中 C 語言編程設(shè)計思想被稱為模塊化程序設(shè)計思想。基于上述原因，在實際驅(qū)動電路中通 常要用硬件電路方便地控制三極管的開關(guān)。電機運轉(zhuǎn)，必須 遵循 導(dǎo)通對角線上的一對三極管。使用 標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號控制， 直接連接 單片機管腳 ， 具有兩個使能控制端， 使能端 在不受輸入信號影響 的情況下 不允許器件工作。運行時轉(zhuǎn)動的部分稱為 轉(zhuǎn)子 ，其主要作用是產(chǎn)生 電磁轉(zhuǎn)矩 和感應(yīng)電動勢，是直流電機進行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，通常又稱為 電樞 ，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、 電樞繞組 、 換向器 等組成。但相對一字型布局， M 型布局容易產(chǎn)生不穩(wěn)定信號，從而產(chǎn)生信號震蕩，影響小車行駛的穩(wěn)定性。傳感器的布局一般有以下三種：一字型布局， M 型布局和活動型布局。 單片機燒錄程序后 ， 就可以執(zhí)行循跡指令了 。當(dāng)紅外光遇到白色路線，地板發(fā)生漫反射，安裝在小型車的反射光接收器接收；如果是遇到黑色路線，紅外光將被黑線吸收，安裝在小車上的接收管沒有收到紅外光。 本設(shè)計采用的電容值為 10μF 的電容和電阻 采用 和 200Ω 的電阻 。 本設(shè)計選用的是 12MHZ無源晶振、 2 個 22pF 電容，使得一個機器周期是 1μs。此外，空閑模式下， CPU 停止工作，允許RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜。 L298N 是利用 TTL電平進行控制，通過改變芯片控制端的輸入電平，即可以對電機進行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止操作，亦能滿足直流減速電機的要求，用該芯片作為電機驅(qū)動具有的操作方便、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。 PWM 調(diào)速就是使加在直流電機兩端的電壓 波形 為 矩形波 ， 改變 矩形波 的占空比 就能 實現(xiàn) 電壓的改變，從而實現(xiàn) 電機轉(zhuǎn)速 的改變 。 (3)L298N 驅(qū)動模塊 ： 采用 L298N 作為電機驅(qū)動芯片。 (5)進行調(diào)試以實現(xiàn)控制功能。第 4 章為系統(tǒng)的軟件設(shè)計，主要介紹的是軟件實現(xiàn)過程的框圖。 人類可以 利用自己 的 聽覺、 視覺 、 味覺 、觸覺等 功能 獲取事物的信息 ，人類的大腦再根據(jù)已經(jīng)掌握的知識對這些信息進行綜合分析 ，從而全面 了解認(rèn)知事物 。 (4)煙草、醫(yī)藥、化工 、食品 沈陽理工大學(xué) 4 對于處理一些需要在清潔、安全、無排放污染等其他特殊環(huán)境要求的產(chǎn)品生產(chǎn)如煙草、制藥、食品、化工等產(chǎn)品時應(yīng)考慮 AGV小車的應(yīng)用。由多臺 AGV小車組成的物流運輸處理系統(tǒng)，較人工搬運系統(tǒng)來說更靈活，運輸路線可以根據(jù)生產(chǎn)過程及時調(diào)整，使一條生產(chǎn)線，生產(chǎn)十幾個產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)的靈活性 ， 企業(yè)的競爭力。 (3)視覺式 視覺引導(dǎo)式 AGV是的迅速發(fā)展和比較成熟的 AGV，這種 AGV配備 CCD 攝像機，傳感器和車載電腦，在車載計算機中設(shè)置有 AGV欲行駛路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)庫。為了讓循跡小車 能獨立工作，一方面應(yīng)具有較高的智慧和更廣泛的應(yīng)用，研究各種新機傳感器，另一方面，也掌握多個多類傳感器信息融合的技術(shù)，這樣 循跡小車 可以更準(zhǔn)確，更全面的 獲得 所處環(huán)境的信息 [1]。 AGV小車一般配有 裝卸機構(gòu)，可與其它物流設(shè)備自動 接口 ，實現(xiàn)貨物裝卸與搬運 的 全 自動化 過程。 關(guān)鍵詞： 單片機 ； 自動 循跡 ； 驅(qū)動電路 II Abstract This paper discusses the intelligent tracing electric trolley control process. Automatic tracing is used to make the car indentify route automatically , and choosing the right route, based on the automatic guide robot system. Intelligent tracing electric trolley is an advanced technology to realize automatic tracing navigation. It is out of human management but under the designed mode that use of the use of a transducer, single chip, motor drive and automatic control .This technology has been applied in unmanned vehicle, unmanned factory, warehouse, service robot and many other fields. During the design of Intelligent tracing electric trolley, STC89C52 single clip is used as the control core。 智能循跡小車 是一個運用傳感器、單片機、電機驅(qū)動及自動控制等技術(shù)來實現(xiàn)按照預(yù)先設(shè)定的模式下，不受人為管理時能夠自動實現(xiàn) 循跡 導(dǎo)航的高新科技。 智能循跡 小車是指裝 備 如 電磁 ， 光學(xué) 或其他 自動導(dǎo)引裝置， 可以 沿設(shè)定 的引導(dǎo)路徑行駛， 安全 的運輸車。 支持離線編程的 第二代 循跡小車 具有一定感知和適應(yīng) 環(huán)境的 能力 ， 這類 循跡小車 裝有 簡單的傳感器， 可以感覺到 自身 的的運動 位置，速度等 其他物理量，電 路是 一個閉環(huán)反饋 的 控制系統(tǒng)， 能適應(yīng) 一定 的 外部環(huán)境 變化 。 (2)激光式 安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器的 AGV， 可 安裝在 墻壁或有高 反射激光定位標(biāo)志的支柱上 或者 路徑上運行， AGV依靠激光掃描器發(fā)射激光束，然后接收由四周定位標(biāo)志反射回的激光束，車載計算機，計算出當(dāng)前車輛的位置和運動方向，通過內(nèi)置的數(shù)字地圖和校準(zhǔn)位置相比，以實現(xiàn)自動處理。至今世界上有超過 2100個廠家把大約 2 萬臺大型或小型的 AGV小車應(yīng)用到自己的倉庫中。 AGV 有著可并行工作 、 自動化 、 智 能化和處理靈活的特點，可以很好的滿足這些場合的運輸要求。 AGV小車可在黑暗環(huán)境中，準(zhǔn)確 、 可靠的運輸物料 [3]。 本文主要由五 章組成，第 1 章為緒論，主要講述循跡小車的發(fā)展歷程及在目前所應(yīng)用領(lǐng)域中的作用 。 (2)利用 Protel 99se 設(shè)計合理的硬件原理圖。 (2)TCRT5000 循跡 模塊 ： 采用 脈沖調(diào)制 反射式 紅外發(fā)射 接收器作為 循跡 傳感器，調(diào)H 橋 驅(qū)動模塊 直流電機 紅外光電 循跡傳感器模塊 電源模塊 單片機 電路 路 徑 小車 沈陽理工大學(xué) 6 制信號帶有交流分量，可減少外界的大量干擾 。 (4)直流電機 ： 采用雙直流電動機。 圖 循跡 小車 系統(tǒng)控制框圖 采用 3 個 可充電池組 作為主電源。 沈陽理工大學(xué) 8 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 單片機電路的設(shè)計 一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴展，即單片機內(nèi)部的功能單元，如 ROM、 RAM、 I/O、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時，必須在片外進行擴展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計相應(yīng)的電路；二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換器等。一個芯片上擁有 8 位 CPU，并且在系統(tǒng)可編程 Flash。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。不同于比較器，施密特觸發(fā)電路有兩個臨界電壓且形成一個滯后區(qū)，可以防止在滯后范圍內(nèi)之噪聲干擾電路的正常工作。 圖 循跡 傳感器電路圖 循跡傳感器 工作原理 ： TC 端是傳感器工作控制端，為高電平時，發(fā)光二極管不工作，傳感器休眠，為低電平時，傳感器啟動。該傳感器的靈敏度是可調(diào)的，傳感器 有時 遇到 黑線 卻不能送出相應(yīng)的信號，通過調(diào)節(jié)傳感器上的可調(diào)電阻，適當(dāng)?shù)脑龃蠡驕p小 可改變 靈敏度。若兩 個 光電傳感器同時輸出的信號為高電平，即單片機判斷的都為高電平 時 ，小車向前直走 。 M型布局即傳感器的布局成 M型， M 型布局最適合檢測多彎道的軌跡。 電機驅(qū)動電路 本設(shè)計采用 L298N 電機專用驅(qū)動芯片帶動兩個 12V的直流電動機。 4 腳 VS 接 電壓 源 ， VS 可接 電壓范圍 VIH 為~46V。 被命名為 “H橋驅(qū)動電路 ”主要 是因 為電路的形狀很像 字母 H。 驅(qū)動電機時，保證 H 橋上兩個同側(cè)的三極管不會同時導(dǎo)通非常重要。 圖 L298N 驅(qū)動芯片和直流電機接線圖 沈陽理工大學(xué) 15 小車運動邏輯 表 小車運動邏輯 使能端A 使能端 B 左電機 右電機 左電機 運行狀態(tài) 右電機 運行狀態(tài) 小車 運行狀態(tài) IN1 IN2 IN3 IN4 1 1 1 0 1 0 正轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 前行 1 1 1 0 0 1 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 1 1 1 0 1 1 正轉(zhuǎn) 停止 以右電機為中 心原地右轉(zhuǎn) 1 1 0 1 1 0 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 左轉(zhuǎn) 1 1 0 1 0 1 反轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 后退 1 1 1 1 1 0 停 止 正轉(zhuǎn) 以左電機為中 心原地左轉(zhuǎn) 電機控制邏輯如下：以電機 A 為例，當(dāng)使能端 EN A 為高電平時，如果輸入引腳 IN1為低電平而輸入引腳 IN2 為高電平，電機 A 反轉(zhuǎn)；如果輸入引腳 IN1 為高電平而輸入引腳 IN2 為低電平，電機 A 正轉(zhuǎn)。程序的主要模塊有：主程序、定時溢出中斷服務(wù)程序、外部中斷服務(wù)程序。然后分別由 C51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件（ .OBJ）。 圖 保存路徑界面 圖 選擇電路板上所用的單片機型號界面 設(shè)置 完成后，軟件會提示是否將 8051 上電初始化程序添加入工程 。此時，程序就添加進了這個工程。用紅、黑表筆來測試電路板上每條走線，如果測量的 電阻 值 非常小時，證明走線沒有斷開，當(dāng)其電阻值 很大時，證明該條走線斷了，應(yīng)該重新 制作 走線，使電路板在電氣上得到正確地連接。軟件調(diào)試的流程是這樣的：先分別對主要的功能程序模塊進行模擬仿真調(diào)試；然后再將各程序模塊組織起來進行統(tǒng)調(diào) [12]。 解決：首先通過調(diào)節(jié)傳感器上的可調(diào)電阻，適當(dāng)?shù)脑龃蠡驕p小電阻可改變靈敏度。但相對一字型布局， M 型布局容易產(chǎn)生不穩(wěn)定信號，從而產(chǎn)生信號震蕩，影響小車行駛的穩(wěn)定性。本文的研究工作 從始至終 都得到了 劉 老師