【正文】 //設(shè)置前進(jìn)的時間 advance(uchar e) { while(e) { p1=1。 while(1) { n=5。flag)。 //發(fā)送觸發(fā)脈沖 delay_xus(1)。 } void sensor() { TH0=0。 TMOD=0x11。 P1=data_wei[1]。 P0=table[deal[1]]。 deal[1]=temp/10%10。a++) for(b=0。 void delay_xus(uint x) //延時時間為 (17+13*x)us { while(x) { _nop_()。 sbit G=P2^0。在此我不光要謝謝我的 畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師 xxx，還要謝謝在設(shè)計期間給予我?guī)椭膶嶒炇?的 xxx， xxx， xxx 同學(xué) 。 ● 小車的整體重量需要進(jìn)一步減輕 。在給開發(fā)板裝上單片機(jī) 時，我就將 單片機(jī)的方向裝反了，幸虧沒有燒毀單片機(jī) 。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于 MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā) 軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 4060 的振蕩頻率和 Qi(i=6,7,8,9,10,12,13,14)的選擇要根據(jù)情況確定。 ● 基本原理 :CD4060 是帶震蕩器的 14 位計數(shù)器，由該芯片構(gòu)成的看門狗電路如圖 32看門狗電路圖所示。但操作者不能一直監(jiān)視著系統(tǒng)，也往往是在引起不良后果之后才進(jìn)行人工復(fù)位。 } } } e=500。 } void delay_nus(uchar n) { while(n) { delay_100us()。 void delay_100us() // 100us 固定 延時函數(shù) { uchar a,b,c。 //當(dāng) echo 為 1計數(shù)并等待 TR0=0。 tri=1。 TL0=0。 delay(10)。 delay(10)。 deal[2]=temp/100。 C1 C19 正是為抑制這種振蕩或消除電網(wǎng)串入的高頻干擾而設(shè)置的，通常 C1 C19 取值為～ 。最高輸出電壓 8V,有很強(qiáng)的續(xù)航能力。事實上，如果 LED管過亮，不僅增加功耗，而且紅外光容易穿過阻光區(qū)域，造成誤信號。本智能車的測速采用光柵編碼器，它每轉(zhuǎn)動一圈都會輸出一定個數(shù)的脈沖，通過在單位時間內(nèi)測量得到的脈沖數(shù)，就可以得出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 超聲波時序圖 圖 314 超聲波測距時序圖 以上時序圖表明我們只需要提供一個 10us 以上脈沖觸發(fā)信號，該模塊內(nèi)部將自動發(fā)出 8 個 40kHz 周期電平并檢測回波。 Trig 引腳是內(nèi)部上拉 10K的電阻，用單片機(jī)的 IO 口拉 高 Trig引腳，然后給一個 持續(xù)時間 10us 以上的脈沖信號 ,OUT 腳為此模塊作為防盜模塊時的開關(guān)量輸出腳，測距模塊不用此腳 。 L298N 是雙 H橋驅(qū)動芯片，包含兩個 H橋電路。還可從板內(nèi)?。?5V 電壓用來給單片機(jī)部分供電。 但 本實驗用的 STC89C52并沒有 PWM控制器，所以采用定時器產(chǎn)生 PWM 信號。 設(shè)電機(jī)始終接通電源時，電機(jī)轉(zhuǎn)速最大為 Vmax，且設(shè)占空比為 D=t／ T，則電機(jī)的 平均速度 Vd 為： Vd=VmaxD 由公式可知，當(dāng)改變占空比 D=t／ T時，就可以得到不同的電機(jī)平均速度 Vd，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 直流電機(jī)調(diào)速 原理 直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速 可以用下式表示： n=(UIR)/Kφ 其中 U為電樞端電壓， I 為電樞電流， R為電樞電路總電阻， φ 為每極磁通量， K為電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)。步進(jìn)電機(jī)效率較低，功率較小，雖然近年來不斷有小體積大功率的步進(jìn)電機(jī)出現(xiàn)，但其價格昂貴， 因此在小車類控制中常用 的是直流電機(jī)。控制電機(jī)的可靠性對保證任何自動控制系統(tǒng)的正常工作極為重要，一旦發(fā)生故障，將會直接導(dǎo)致本 次 設(shè)計的失敗。動態(tài)顯示的特點是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。若要復(fù)位，只需按圖中的 S鍵，此時電源 VCC 經(jīng)電阻 R R9 分壓，在 RESET 端產(chǎn)生復(fù)位高電平，兩個機(jī)器周期后單片機(jī)復(fù)位。 復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。所以本設(shè)計中，振蕩晶體選擇6MHZ,電容選擇 65pF。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 9 圖 32 本次設(shè)計用到的單片機(jī)開發(fā)板實物圖 其原理圖如圖 33 所示： 圖 33 開發(fā)板原理圖 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 10 單片機(jī)時鐘震蕩電路 MCS51 單片機(jī)各功能部件運行都是以時鐘控制信號為基準(zhǔn)，有條不紊的一步一步地工作，因此，時鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？捎脕磉M(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行I/O 口，甚至與多個單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。它們都是通過片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU 加上外 圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。、 ● 采用 超聲波 探測 器 進(jìn)行 障礙檢測 。電動機(jī)驅(qū)動電源采用 四節(jié) 五號電池，單片機(jī)及其外圍電路電源采用 5V 鈕扣電池供電，兩路電源完全分開，這樣做雖然可以將電動機(jī)驅(qū)動所造成的干擾徹底消除，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此放棄此方案。這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實現(xiàn)頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點。 且在運用過程中 STC89C52 的 精確度和運算速度也都完全符合系統(tǒng)的要求。同時， 該 玩具電動車 裝有兩個電機(jī)，分別控制小車的前后兩組輪子， 轉(zhuǎn)向依靠前輪電機(jī)帶動前輪轉(zhuǎn)向完成，精度低 。并通過單片機(jī)自帶的串行口接收主機(jī)傳輸過來的控制智能小車運動方向和速度 (即占空比 )的信號 , 方便、及時、可靠、簡潔地控制智能小車的運動狀態(tài)。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的飛速發(fā)展，智能控制必將迎來它的發(fā)展新時代。實驗測試結(jié)果 基本 滿足要求，本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方法及 軟件的編寫 。由于具有很強(qiáng)的趣味性，智能小車深受廣大機(jī)器人愛好者以及高校學(xué)生的喜愛。 本次 設(shè)計的智能小車應(yīng)該能夠 調(diào)節(jié) 速度，具有自動避障功能，可 以記錄 行駛速度、 顯示小車與前面障礙物的距離 。小車能夠顯示距障礙物的距離。 總體設(shè)計框圖 本系統(tǒng)基本框圖 21所示 ： 圖 21 總體設(shè)計框圖 各模塊分析選擇 小車部分分析 在 本 設(shè)計 中采用了實驗室提供的玩具 電動車 。本次利用的小車如 圖 22 所示： 圖 22 本次設(shè)計用到的小車實物圖 控制 芯片 的分析 選擇 凌陽公司的 16 位單片機(jī)是 16 位控制器，具有體積小、驅(qū)動能力強(qiáng)、可靠性高、功耗低、結(jié)構(gòu)簡單、具有語音處理、運算速度快等優(yōu)點，但我對這 種單片機(jī)并不熟悉，使用起來并不是很方便，這對于硬件電路的設(shè)計和軟件編程增加了難度。 L298N 是一個具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動芯片，它相應(yīng)頻率高，一片 L298N可以分別控制兩個直流電機(jī)，而且還帶有控制使能端。當(dāng)有光線反射回來時，輸出低電平。 考慮到本系統(tǒng) 只需要檢測 前面的 障礙物， 基本上 沒有十分復(fù)雜的環(huán)境。 ● 直接使用 鎳鎘 電池 提供基準(zhǔn)電源。利用 STC89C52 的 I/O 端口對傳感器信號進(jìn)行實時 判斷 監(jiān)控 來 控制 步進(jìn)電機(jī)做出相應(yīng)的反映 。 ● 中斷系統(tǒng) 具有 5個中斷源， 2級中斷優(yōu)先權(quán)。 1位機(jī)在開關(guān)決策、邏輯電路仿真、過程控制方面非常有效；而 8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運算處理方面有明顯的長處。本設(shè)計采用最常用的內(nèi)部時鐘方式，即用外接晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。單片機(jī)復(fù)位的條件是：必須使 RST/Vpd 或 RST 引腳 (9)加上持續(xù)兩個機(jī)器周期 (即 24個振蕩周期 )的高電平。其中電平復(fù)位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實現(xiàn)的。我們分別把他命名為 a、 b、 c、 d、 e、f、 g、 dp。 LED 數(shù)碼管與單片機(jī)連接電路如圖 3－ 7所示。 ● 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)的特性相同，且運行特性穩(wěn)定。轉(zhuǎn)矩一定時，轉(zhuǎn)速則隨電壓的變化而線性調(diào)節(jié)。在脈寬調(diào)速系統(tǒng)中，當(dāng)電機(jī)通電時其速度增加，電機(jī)斷電時其速度減低。 利用定時器。 L298N 芯片有一個電源引腳 VCC 和接地引腳 GND。由于需要驅(qū)動電路在接收到單片機(jī)發(fā)出的控制信號時就能立即做出動作因此使能端既 ENA、 ENB 引腳直接 +5v，即讓電機(jī)直使能。能和國外的 SRF05,SRF02 等超聲波測距模塊相媲美。在程序中先用指令產(chǎn)生 一個 持續(xù)時間 20us 的 低 電平 脈沖 ,就可以在接收口Echo 等待高電平輸出 。此信號被物體反射回來由接收頭接收，接收頭實質(zhì)上是一種壓電效應(yīng)的換能器。 圖 317 經(jīng)施密特觸發(fā)器的光電開關(guān)外圍電路 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 23 電路 A為傳感器的發(fā)射端提供了限流電阻 R1。但光電開 關(guān)直接輸出的信號并不理想，為了使光電開關(guān)的輸出信號數(shù)字化，提高抗噪聲能力，應(yīng)用施密特觸發(fā)器。 C1 C18 均為電解電容。 void display() { uchar deal[3]。 P0=0。 P0=table[deal[2]]。 TL1=0。 //允許 T1 中斷 圖 43 測距子程序流程圖 TR1=1。 //開啟定時器 T0用于計算時間 while(echoamp。 //厘米 } 初始化 發(fā)送觸發(fā)信號 開始計 時 等待回響信號 等待回響信號結(jié)束 關(guān)閉定時器 取出計數(shù)值 計算距離 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 28 按鍵改變占空比 程序設(shè)計 sbit G=P2^0。b++) for(c=0。 } } } d=1000。 //設(shè)置周期為 1000us，即頻率為 1kHz } } 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 30 5“看門狗”技術(shù) PC 受到干擾而失控，引起程序亂飛，也可能使程序陷入“死循環(huán)”。實現(xiàn)硬件 “ 看門狗”電路方案較多，目前采用較多的方案有以下幾種： ● 采用微處理器監(jiān)控器； ● 采用單穩(wěn)態(tài)電 路來實現(xiàn) “ 看門狗”，單穩(wěn)定電路可采用 74LS123。 Rs用于改善振蕩器的穩(wěn)定性， Rs 要大于 RT。否則，正好在哪里有死循環(huán)，看門狗就不產(chǎn)生記滿輸出信號，不能重新啟動 CPU。 其 使用方法 為 ： ● 先把學(xué) 習(xí)實驗板和計算機(jī)連接好（接好串口線和電源） ● 打開 STCISP v480，在 MCU Type 欄目下選中單片機(jī)，如 STC89C52RC：根據(jù)您的 9 針的數(shù)據(jù)線連接情況選中 COM 端口，最好把波特率適當(dāng)下調(diào)一些， 如 圖61 中所示 ： 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 33 圖 61 STCISP v480 的界面圖 ● 先確認(rèn)硬件連接正確，按下圖點擊 “ 打開文件 ” 并在對話框內(nèi)找到您要下載的 HEX 文件 ； 選中兩個條件項，這樣可以使您在每次編譯 KEIL 時 HEX 代碼能自動加載到 STCISP，點擊 “Download/ 下載 ” ； 手動按下電源開關(guān)便即可把可執(zhí)行文件 HEX 寫入到單片機(jī)內(nèi)，圖 62是正在寫入程序截圖： 圖 62 單片機(jī)程序下載截圖 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 34 7 總結(jié) 歷時 將近 三個月的設(shè)計過程中， 剛開始 我 在圖書館 邊查資料， 邊學(xué)習(xí)郭天祥老師的視頻教程 。 這個問題主要是由于直流電機(jī)的內(nèi)驅(qū)力不夠，還有就是 小車的前輪轉(zhuǎn)向時拉低了驅(qū)動后輪所需的電壓導(dǎo)致小車不能前進(jìn)。畢設(shè)期間 xxxx 老師對我在設(shè)計中出現(xiàn)的一些疑難問題給予了充分的指導(dǎo)和幫助。 //為高時左拐 sbit p3=P2^3。 uchar high,low。 //關(guān)閉計數(shù)器 T1 } void delay_100us() // 100us 固定延時函數(shù) { uchar a,b,c。 } void d