【正文】 i++) { Delay_ult(1000)。 uiTemp_buf[i1] = uiTemp。 unsigned int uiTemp_buf[6],uiTemp。 //TimerA 的溢出中斷的標(biāo)志變量置0 while(Exit_flag) { if(EXT1_IRQ_flag==1) //當(dāng)該變量在 timerA的 FIQ中斷中被置1 時(shí)表示接收到了回波 { Exit_flag = 0。 *P_TimerB_Ctrl = 0x0006。 uiWait_Timer = LONG_WAIT_DELAY2。 unsigned int uiResoult。 //恢復(fù)系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)置 return uiResoult。 uiResoult = measure2_ult(type)。 //開(kāi)中斷前先清中斷 *P_INT_Ctrl = *P_INT_Ctrl_New|0x0100。 } *P_TimerB_Data = 0xfed2。 uiSystem_Clock = *P_SystemClock。 //除二 uiTemp = (unsigned int)ulTemp。 for(i=0。= 0xfffb。 //清看門狗 retf。 [P_INT_Clear] = r1。 je loop0。 _IRQ5: //定時(shí) 3秒的中斷程序 自主移動(dòng)機(jī)器人小 車設(shè)計(jì) 28 push r1,r4 to [sp]。 *P_IOA_Data=0x0100。 //左轉(zhuǎn) delay2s(1)。 Back_data = measure_Times(0)。 int main(void) { unsigned int Back_data。 void Clear_WatchDog(void)。更重要的是學(xué)會(huì)了怎樣更好的學(xué)習(xí)更好的提高自己的能力。 增加紅外遙控裝置，來(lái)提高小車的智能化。 聯(lián)合調(diào)試 各模塊都調(diào)試之后，將各個(gè)模塊連接起來(lái)與硬件結(jié)合進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。 表 52 超聲波調(diào)試記錄 測(cè)試次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 放置距離 20cm 25cm 40cm 45cm 55cm 65cm 70cm 80cm 90cm 100cm Back_dat值 0 35 65535 48 351 0 65535 655 92 0 由上表可以看出，超聲波測(cè)距模塊工作不正常， 10 次測(cè)量中僅有兩次正確，出現(xiàn)了問(wèn)題，我首先檢查測(cè)距程序，經(jīng)過(guò)反復(fù)的修改，程序確定無(wú)誤。 由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對(duì)各電路模塊功能進(jìn)行逐級(jí)測(cè)試： 61 板 的 測(cè) 試 、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 的調(diào)試 、超聲波測(cè)距模塊 的調(diào)試 。此外。 ENA 與 ENB 直接接入 6V 邏輯電源也就是說(shuō)兩個(gè)電機(jī)時(shí)刻都工作在使能狀態(tài)，控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)只有通過(guò) J1與 J2兩個(gè)接口。 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 [4] L298N 是 SGS 公司的產(chǎn)品 ，內(nèi)部包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。用于驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器的 40KHz 的方波由一片 NE555 搭成的多諧振蕩器生成，受控于控制器的 PLUS_EN 信號(hào)； 40KHz 的方波經(jīng) CD4049 調(diào)理后，成為振幅 18V 的方波，提高發(fā)射功率。 超聲波測(cè)距模塊 1． 基本特性與參數(shù)指標(biāo) 超聲波傳感器諧振頻率： 40KHz 模組傳感器工作電壓： 模組接口電壓： 自主移動(dòng)機(jī)器人小 車設(shè)計(jì) 9 2． 主要功能 三種測(cè)距模式選擇跳線 J1（短距、中距、可調(diào)距）： 短距： 20cm100cm左右（根據(jù)被測(cè)物表面材料決定），精度 1cm； 中距： 70cm400cm左右（根據(jù)被測(cè)物表面材料決定）； 可調(diào)：范圍由可調(diào)節(jié)參數(shù)確定，當(dāng)調(diào)節(jié)在合適的值時(shí)，最遠(yuǎn)測(cè)距 700cm左右； 3． 結(jié)構(gòu)示意圖 圖 31 超聲波測(cè)距模組硬件框圖 圖 32 超聲波實(shí)物圖 一般應(yīng)用時(shí)，只需要用兩條 10PIN排線把 J5與 SPCE061A的 IOB口低八位連接， J4與 IOB口高八位連接，同時(shí)設(shè)置好 J J2跳線就完成硬件的連接了。此數(shù)值轉(zhuǎn)換成一系列的電流模擬量，并經(jīng)平滑濾波后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器得到聲音信號(hào)。 SACM DVR 也提供了一組庫(kù)函數(shù)，用來(lái)播放錄制的語(yǔ)音資源。 SACM A2021 壓縮算法壓縮比較小，具有高質(zhì)量、高碼率的特點(diǎn)，適用于高保真音樂(lè)和語(yǔ)音。 （ 4） 數(shù)據(jù)運(yùn)算或傳送的源及目標(biāo)寄存器 （ 5） 配對(duì)組成一個(gè) 32位的乘法結(jié)果寄存器 MR （ 6） 配對(duì)組成一個(gè) 32位的內(nèi)積結(jié)果寄存器 MR （ 7） 專用型寄存器 ：堆棧指針寄存器 SP，基址指針寄存器 BP（ R5），程 序計(jì)數(shù)器 PC，段寄存器 SR。 系統(tǒng)總體框圖 經(jīng)過(guò)對(duì)方案的設(shè)計(jì)要求的分析和方案論證，采用凌陽(yáng)單片機(jī)控制平臺(tái)，經(jīng)過(guò)超聲波 測(cè)距 模塊檢測(cè) 距離 ，控制運(yùn)動(dòng)模塊的電機(jī)運(yùn)動(dòng)方式，近而控制這個(gè)小車系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。 自主移動(dòng)機(jī)器人小 車設(shè)計(jì) 5 電源模塊的 比較與 選擇 方案一：電腦 USB串口供電。當(dāng)給步進(jìn)電機(jī)輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此可以實(shí)現(xiàn)精確的位置控制。機(jī)器人小車采用前輪驅(qū)動(dòng)，前輪左右兩邊各用一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，調(diào)制前面兩個(gè)輪子的正反轉(zhuǎn)從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)向的目的。但電阻網(wǎng)絡(luò)只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，而數(shù)字電阻的元器件價(jià)格比較昂貴。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來(lái)解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。機(jī)器人由于具有高度的靈活性、可以幫助人們提高生產(chǎn)率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn)，在世界各地的生產(chǎn)生活領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?？紤]到實(shí)際情況，本文選擇第二種方案。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，設(shè)計(jì)的自主移動(dòng)小車應(yīng)該 能夠具有語(yǔ)音提示，避障功能， 根據(jù)題目的要求，確定如下方案：在現(xiàn)有玩具電動(dòng)車的基礎(chǔ)上，加裝超聲波傳感器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的智 能控制。 本設(shè)計(jì)采用凌陽(yáng)超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)小車與障礙物的距離并語(yǔ)音提示，以凌陽(yáng) SPCE061A 單片機(jī)為控制芯片控制機(jī)器人小車的移動(dòng)及 轉(zhuǎn)向，來(lái)實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避障和報(bào)警功能。 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來(lái)越受人關(guān)注?；谏鲜鲆螅瑐鞲袡z測(cè)部分考慮到小車一般不需要感知清晰的 圖像，只要求粗略感知即可，所以可以舍棄昂貴的 CCD 傳感器而考慮使用價(jià)廉物美的 超聲波 傳感器來(lái)充當(dāng)。因此，可遙控的智能化小車的研究是非常有意義的，具有很大潛在市場(chǎng)價(jià)值的 。本方案電路復(fù)雜 ，靈活性不高，效率低，不利于小車智能化的擴(kuò)展，對(duì)各路信號(hào)處理比較困難。 并且可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。現(xiàn)市面上有很多此種芯片，我選用 了L298N。此方法性能較好，電路和控制都比較簡(jiǎn)單。 表 21 電機(jī)控制方式對(duì)比 直流電機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 調(diào)速性能 較好 較差 位置控制精度 較差 好 驅(qū)動(dòng) 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 穩(wěn)定性 較好 好，僅與控制脈沖有關(guān) 由上表可以看出步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)都有各自的優(yōu)點(diǎn)。在不超過(guò)單片機(jī)工作電壓范圍的情況下，又能驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。 SPCE061A 特性： 16位 μ’nsp微處理器； 工作電壓：內(nèi)核工作電壓 VDD 為 ~（ CPU）， I/O 口工作電壓 VDDH 為VDD~(I/O)； CPU 時(shí)鐘： ~； 內(nèi)置 2K字 SRAM； 內(nèi)置 32K閃存 ROM； 可編程音頻處理； 晶體振蕩器： 32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘； 系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（系統(tǒng)時(shí)鐘暫停），耗電小于 ； 2個(gè) 16位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 TMR0,TMR1(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值 )； 2個(gè) 10位 DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換 )輸出通道； 32位通用可編程輸入 /輸出端口； 14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器 A/B，時(shí)基， 2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能； 使用凌陽(yáng)音頻編碼 SACM_S240 方式（ 位 /秒），能容納 210 秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)； 鎖相環(huán) PLL 振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)； 通道 10位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)和單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器； 聲音 AD轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制 (AGC)功能； 具備串行設(shè)備接口； 自主移動(dòng)機(jī)器人小 車設(shè)計(jì) 7 低電壓復(fù)位 (LVR)功能和低電壓監(jiān)測(cè) (LVD)功能； 內(nèi)置在線仿真板 (ICE In Circuit Em ulator)接口。 SACM S480 的壓縮算法的壓縮比較大，音質(zhì)不是太好，適用于對(duì)音質(zhì)要求不是很高的語(yǔ)音播放場(chǎng)合。錄音是從語(yǔ)音采樣、壓縮編碼到存儲(chǔ)的過(guò)程，SACM DVR 的錄音采用了 SACM A2021 壓縮編碼。 語(yǔ)音輸出方式是數(shù) /模轉(zhuǎn)換器 DAC 把模擬聲波輸入的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量實(shí)現(xiàn)波形重放。直接 DAC 方式用于兩個(gè)通道的聲音數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬的音頻信號(hào)輸出。這就是本系統(tǒng)的測(cè)量原理。當(dāng)用戶使用 61 板為其供電時(shí)，要把 VCC 與 VCC_5 短接；而使用外部電源時(shí)，要把 VCC 與 VCC_5 短接。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接圖 [5] 小車 的兩個(gè)直流 電機(jī)和驅(qū)動(dòng)模 塊 L298N 的連接如圖 310。 自主移動(dòng)機(jī)器人小 車設(shè)計(jì) 16 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(guò)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)。61板的結(jié)構(gòu)圖及說(shuō)明如圖： 圖 51 61板的結(jié)構(gòu)圖 表 51 61板 框圖說(shuō)明 POWER 5vamp。 (2)超聲波測(cè)距模塊 調(diào)試 對(duì)于超聲波測(cè)距模塊的調(diào)試是結(jié)合軟件共同實(shí)現(xiàn)，將編寫好的超聲波測(cè)距程序下載到 61板中， 同時(shí)在線用 μ’nSP?集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)。如超聲波測(cè)距程序，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(guò)，否則，修改并反復(fù)測(cè)試 。 超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)的距離出現(xiàn)錯(cuò)誤。 程序編寫是最大的難點(diǎn)，凌陽(yáng)單片機(jī)的編程方法有別于 51單片機(jī)的編寫，則需要學(xué)習(xí)，其仿真軟件不能真正仿真，需要將每次修改的程序加載在實(shí)物（小車 )中進(jìn)行驗(yàn)證。 //2hz 計(jì)數(shù)器 1次為 0。//清看門狗 } INTflag = 0。 Clear_WatchDog()。 //倒車 delay2s(0)。 *P_TimerA_Ctrl=0x006。 .external _sum。 [P_INT_Clear] = r1。 //設(shè)置中斷標(biāo)識(shí) r1 = 0 [_sum] = r1 pop r1,r4 from [sp]。 .CODE .public _Clear_WatchDog。 //開(kāi)中斷 retf .endp。 測(cè)距程序 include define LONG_SEND_TIMER 1000 //中距測(cè)距時(shí)的 40KHz 信號(hào)發(fā)射時(shí)長(zhǎng) define LONG_SEND_TIMER2 3000 //中距測(cè)距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的 40KHz 信號(hào)發(fā)射時(shí)長(zhǎng) define LONG_WAIT_DELAY 600 //中距測(cè)距的防余波干擾延時(shí)時(shí)長(zhǎng) define LONG_WAIT_DELAY2 1500 //中距測(cè)距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的防余波干擾延時(shí)時(shí)長(zhǎng) define LONG_RES_ADD 0x00B0 //中距測(cè)距的結(jié)果補(bǔ)償值 define LONG_RES_ADD2 0x0220 //中距測(cè)距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的結(jié)果補(bǔ)償值 define LOW_SEND_TIMER 250 //短距測(cè)距時(shí)的 40KHz 信號(hào)發(fā)射時(shí)長(zhǎng) define LOW_SEND_TIMER2 1000 //短距測(cè) 距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的 40KHz信號(hào)發(fā)射時(shí)長(zhǎng) define LOW_WAIT_DELAY 180 //短距測(cè)距的防余波干擾延時(shí)時(shí)長(zhǎng) define LOW_WAIT_DELAY2 400 //短距測(cè)距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的防余波干擾延時(shí)時(shí)長(zhǎng) define LOW_RES_ADD 0x0034 //短距測(cè)距的結(jié)果補(bǔ)償值 define LOW_RES_ADD2 0x00B0 //短距測(cè)距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的結(jié)果補(bǔ)償值 unsigned int Counter_buf。 ulTemp = (unsigned long)Counter*33500。 unsigned int uiResoult。 } else { uiSend_Timer = LOW_SEND_TIMER。 *P_TimerB_Ctrl = 0x0001。 //退出標(biāo)示 Counter_buf = Counter_buf+uiRes_Add。(~0x