【正文】 在實(shí)際設(shè)計(jì)和調(diào)試的過(guò)程中，不但加深和鞏固了以前所學(xué)但有些淡忘的知識(shí)，還掌握了一些解決實(shí)際問(wèn)題的方法和技巧，把所學(xué)的理論與實(shí)際實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，還讓我養(yǎng)成了認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)謹(jǐn)求真的學(xué)習(xí)態(tài)度。R39。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 } 避障程序 在 設(shè)計(jì)避障系統(tǒng)時(shí)我們要清楚，我們要的避障不是在機(jī)器人撞到障礙物以后的避開(kāi)，而是在沒(méi)有接觸之間就能通過(guò)各種命令巧妙地避開(kāi)，檢測(cè)到前面有障礙物時(shí)，通過(guò)單片機(jī)下達(dá)命令，在檢測(cè)，如果障礙物還在就繼續(xù)躲避，直到徹底避開(kāi)。pulseCount=0。pulseCount=pulseCount+1) { P1_1=1。 delay_nms(20)； 機(jī)器人靜止不動(dòng)： P1_1=1。 delay_nus(1300)。 P1_1=0。 程序流程圖 圖 14主程序流程圖 N Y 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī) 是否有障礙物 結(jié)束 開(kāi)始 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 機(jī)器人向前走： P1_1=1。 1991 年，美國(guó)微軟集團(tuán)研發(fā)并推廣了 Microsoft Visual Basic 。 c 語(yǔ)言 編寫(xiě)的規(guī)范 的程序， 甚至能夠原封不動(dòng)的 移植到不同的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi) ， 就算是單片機(jī)等嵌入式芯片 ， c 語(yǔ)言 編寫(xiě)的程序 也很少需要 改動(dòng) ， 最重要的是 c 語(yǔ)言編寫(xiě)的程序 容易讀懂 ，易于維護(hù) 。就是只和計(jì)算機(jī)的串口的 9 針的 3 根線連接：第 2 腳的 RXD、第 3 腳的 TXD 和第 5 腳的GND。 方式 2：串行口工作于方式 2 時(shí)是 11 位的幀格式，數(shù)據(jù)位八位和附加的第九位、起始位一位和停止位一位組成這十一位數(shù)據(jù)。串行口接收的狀態(tài)由允許接收位REN 決定，允許接收器接收的條件是用軟件置 REN 為“ 1”。沒(méi)有傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，線上電平是 TTL，數(shù)據(jù)傳送從開(kāi)始到結(jié)束的進(jìn)程中，從 TTL 電平轉(zhuǎn)換到 RS232 電平，再返回 TTL 電平是線上電平的變化過(guò)程。 ：在串口通信中，它是表示通信速度的參數(shù)。 ：它是一種檢錯(cuò)方式存在于串口通信過(guò)程中，校驗(yàn)位是可有可無(wú)的。 串口通信包括地線，發(fā)送和接收 3 根線。單片機(jī)接收到轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)的高電平信號(hào)后，會(huì)立即送出 OE（輸出允許信號(hào)）信號(hào)，打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)，進(jìn)而讀取 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果。 （ 7） VREF+、 VREF：正參考電壓輸入端和負(fù)參考電壓輸入端，用作逐次逼近的基準(zhǔn)，為片內(nèi) DAC 電阻網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)基準(zhǔn)電壓。地址信號(hào)和選中的通道一一對(duì)應(yīng)，即 ADDC、 ADDB、 ADDA 都為零時(shí)，對(duì)應(yīng)的被選擇的通道是 IN0，ADDC、 ADDB、 ADDA 分別為 0、 0、 1 時(shí)，被選擇的通道是 IN1， ADDC、 ADDB、 ADDA 分別為 0、 0時(shí)，被選擇的通道是 IN2， ADDC、 ADDB、 ADDA 分別為 0、 1 時(shí)，被選擇的通道是 IN3， ADDC、ADDB、 ADDA 分別為 0、 0 時(shí)，被選擇的通道是 IN4， ADDC、 ADDB、 ADDA 分別為 0、 1 時(shí)，被選擇的通道是 IN5， ADDC、 ADDB、 ADDA 分別為 0 時(shí)，被選擇的通道是 IN6， ADDC、 ADDB、ADDA 分別為 1 時(shí)，被選擇的通道是 IN7 。內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理可以通過(guò)下圖看出，不需要再重新贅述一番。芯片的外接電源為額定電壓 +5V。如果模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片啟動(dòng)轉(zhuǎn)換是電平控制式的，這就需要一個(gè)規(guī)定的電平作為啟動(dòng)信號(hào)，并且在轉(zhuǎn)換過(guò)程中該電平保持恒定。至于選擇哪種模數(shù)芯片，要根據(jù)自身的需要和技術(shù)參數(shù)，一般情況下還需了解模數(shù)芯片的其他兩個(gè)特性： （ 1）數(shù)字信號(hào)輸出端是否有可控的三態(tài)輸出。當(dāng) EXEN2 為“ 0”時(shí)， TF2 置位前溢出， T2 遞增計(jì)數(shù)到 0FFFFH 的地址，然后定時(shí)器2 把 RCAP2H 的 8 位數(shù)值與 RCAP2L 的 8 位的數(shù)值重新裝載。此外， T2EX 的由正變負(fù)能使 EXF2置位， EXF2 產(chǎn)生中斷，該功能由定時(shí)器 2 的中斷使能位決定。 EXF2 定時(shí)器 T2 外部標(biāo)志位。當(dāng) TR2 的值為 1時(shí)，定時(shí)器 T2 就會(huì)啟動(dòng)。實(shí)際中，應(yīng)盡可能使用灌電流方式，這樣能提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和負(fù)載能力。 P2 口用為輸入口時(shí)，需要把 1 輸入 P2 口， P2 口的電位被其內(nèi)部的上拉電阻拉高，這個(gè)時(shí)候由于其上拉電阻的緣故，會(huì)有電流從被外部拉低的端口中輸出。 訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào) EA： EA 接地時(shí)，外部程序存儲(chǔ)器讀取指令的地址是0000HFFFFH。 XTAL 2：振蕩器反相放大器的輸入端口。 為了防止 普通光源 （陽(yáng)光和燈光） 對(duì) IR 的干涉 ， 紅外檢測(cè)器還有一個(gè)電子濾波器，它 的作用是 只允許大約 的電信號(hào)通過(guò)。 W/sr：是 輻射強(qiáng)度的單位，為 IR 發(fā)射紅外線光之單位立體角 (sr)所輻射出的光功率的大小。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是來(lái)完成行走效果，傳感器機(jī)構(gòu)主要任務(wù)是信息采集，控制機(jī)構(gòu)主要是信息處理，而電源是為前三個(gè)機(jī)構(gòu)提供電力支持 。 （ 3）傳感器 的發(fā)展越來(lái)越成熟，現(xiàn)在已經(jīng)不單單是簡(jiǎn)單的定位，測(cè)速度等，越來(lái)越像人類(lèi)來(lái)發(fā)展，如人體所具有的觸覺(jué)，聽(tīng)覺(jué)等，都在用來(lái)建模與控制。 90 年代以來(lái)， 因?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)的提高 ， 信息處理技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的適應(yīng)能力越來(lái)越強(qiáng)。 所以，機(jī)器人的研究越來(lái)越重要。其中單片機(jī)的程序是由 VB 上位機(jī)顯示程序結(jié)合 C 語(yǔ)言編程所完成的。這種機(jī)器人也將有助于公民救災(zāi)和科學(xué)，探索地球危險(xiǎn)地帶，在太空中，探索其他行星和衛(wèi)星。機(jī)器人 近幾年有如下趨勢(shì)： （ 1）性價(jià)比逐步提高，性能不斷提高，而單價(jià)不斷下降。 (4)考慮生活中種種環(huán)境因素，設(shè)計(jì)出一條路線，讓機(jī)器人能接觸到各種各樣的障礙 。 表 1 紅外發(fā)射二極管極限參數(shù) 參數(shù)名稱(chēng) 符號(hào) 額定值 單位 正向電流 IFM 30～ 60 mA 正向脈沖電流（ 1） IFPM ～ 1 A 反向電壓 VR 5 V 耗散功率 PM 90 mW 工作溫度范圍 Top 25～ +80 ℃ 貯存溫度范圍 Tst 40～ +100 ℃ 焊接溫度（ 2） Tst 260 ℃ 注（ 1）： f=1KHz,tp/T≤ 1% 注（ 2）： t≤ 3s,離器件本體 4mm 以上 表 2 紅外發(fā)射二極管的光電參數(shù) (TA=25℃ ) 參數(shù) 符號(hào) 測(cè)試條件 規(guī)范值 單位 正向電壓 VF IF＝ 50mA ≤ V 反向電流 IR VR＝ 5V ≤ 10 μ A 法向輻射強(qiáng)度 IE IF＝ 50mA ≥ 2 mW/sr 峰值發(fā)射波長(zhǎng) λ p IF＝ 50mA 850~940 nm 光譜半寬度 △λ IF＝ 50mA 50 nm 輻射度角 2θ 1/2 IF＝ 50mA 16 deg 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 5 圖 2 相對(duì)光譜靈敏度與波長(zhǎng)的關(guān)系 紅外發(fā)射二極管發(fā)射管的輻射強(qiáng)度 (Power)與輸入電流 (If)成正比。一般用于家用電器 。 電源引腳 Vcc 和 GND， Vcc 接 +5 V 電壓， GND 接地 。 復(fù)位引腳：在輸入持續(xù)的兩個(gè)時(shí)鐘周期以上正電平到復(fù)位引腳 RST 時(shí)，單片機(jī)的復(fù)位初始化操作可以由此來(lái)完成。 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 10 P 1 口： P ， P1 口是八位雙向 I/O 口，且內(nèi)部帶有上拉電阻， 4 個(gè) TTL 輸入可以被P 輸出緩沖器輸出或者吸收， P1 口用為輸入口時(shí)，需要把 1 輸入 P1 口， P1 口的電位被其內(nèi)部的上拉電阻 拉高，這個(gè)時(shí)候由于其上拉電阻的緣故，會(huì)有電流從被外部拉低的端口中輸出。即使輸出時(shí)能輸出20ma 的拉電流，實(shí)際也要加限流電阻。 C/T2 決定定時(shí)器 T2 工作于計(jì)數(shù)方式還是定時(shí)方式的控制位。在 TCLK 的值為 1 時(shí)，串口的發(fā)送時(shí)鐘由定時(shí)器 T2 溢出脈沖提高，當(dāng) TCLK的值為 0 時(shí)，發(fā)送脈沖由定時(shí)器 T1 的溢出脈沖提高。當(dāng)定時(shí)器 T2溢出時(shí)，硬件使其置位，只能用軟件對(duì)其清零；在 RCLK的值為 1 時(shí)，或者 TCLK 的值為 1 時(shí)，定時(shí)器 T2溢出，不對(duì) TF2 置位 [10]。在 DCEN 為“ 0”時(shí)，向上計(jì)數(shù)是定時(shí)器 2 的默認(rèn)設(shè)置；在 DCEN 為“ 1”時(shí)，遞增計(jì)數(shù)還是遞減計(jì)數(shù)由 T2 中的 T2EX 來(lái)決定 。 本次設(shè)計(jì)使用的直流伺服電機(jī)特點(diǎn) [11]： 、動(dòng)作快 、 反應(yīng)快、過(guò)載能力大、調(diào)速范圍寬 , 波動(dòng)小，運(yùn)行平穩(wěn) ,高效率 （選配）構(gòu)成直流伺服等優(yōu)點(diǎn) ，頻率可調(diào) 伺服電機(jī)的信號(hào)控制 電機(jī)轉(zhuǎn)速為零的控制信號(hào)時(shí)序圖 的控制脈沖序列使電機(jī)順時(shí)針全速旋轉(zhuǎn) 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 13 的控制脈沖序列使電機(jī)順時(shí)針全速旋轉(zhuǎn) 如今電子市場(chǎng)上模數(shù)轉(zhuǎn)換的芯片有很多，但芯片功能、模數(shù)轉(zhuǎn)換速度、模數(shù)轉(zhuǎn)換精確度的高低都不相同，但是對(duì)用戶來(lái)講，無(wú)論什么芯片，都肯定要包括轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)輸入口、模擬信號(hào)輸入口、數(shù)字信號(hào)輸出口、轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào) 輸出端這幾部分。 （ 2）要看模數(shù)芯片啟動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)控制方式是電平控制式還是脈沖控制式。因此完全可以把 ADC 0809 當(dāng)作一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。使用 ADC 0809 芯片時(shí)不需要調(diào)節(jié)它的滿刻度和零點(diǎn)。當(dāng)?shù)刂锋i存允許信號(hào)引腳是高電平或上升沿時(shí)，芯片會(huì)鎖存 ADDC、 ADDB、 ADDA 這三位地址信號(hào)，模擬通道與譯碼選通對(duì)應(yīng)。 （ 6） START：模數(shù)轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，該引腳是正脈沖或者上升沿時(shí)有效。當(dāng)不斷采樣模擬信號(hào)和模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)引腳能當(dāng)作啟動(dòng)信號(hào)，和 START 端接在一起，但是需要外加電路第一次啟動(dòng)。所以，最好的方法是利用 EOC 的上升沿產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。 ：在串口通信中，數(shù)據(jù)位是實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。 ：它表示串口通信中傳輸數(shù)據(jù)的最后一位。 現(xiàn)在社會(huì)上使用最多的串行通信接口是 RS232。 在異步通信時(shí)，接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)都由自己的時(shí)鐘（ RCLK 與 TCLK）控制，但必須要和字符位數(shù)的波特率一致。它的波特率是固定的，也就是振蕩頻率 fosc 的十二分之一 [16]。 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì) 19 串口通信設(shè)備的連接 因?yàn)榇谑?TTL 電平，不同于 RS232 電平。 c 語(yǔ)言編程普及與絕大多數(shù)軟件，并且教程資料頁(yè)很豐富，所以 軟件編程采用 c 語(yǔ)言編程。 Keil 由 c 語(yǔ)言編譯器 、庫(kù)管理 、 連接器和仿真調(diào)試器 等幾部分 通過(guò) 開(kāi)發(fā)環(huán)境 （ uVision） 組成 。而且以 Microsoft Visual Basic 為開(kāi)端， Access 的數(shù)據(jù)庫(kù)也被美國(guó)微軟集團(tuán)集成到了 VB 之中，這就極大程度的提高了 VB 的數(shù)據(jù)庫(kù)編程能力。 P1_0=0。 delay_nus(1300)。 P1_0=1。 P1_0=0。 P1_0=0。 delay_nus(1500pulseCount)。) for(counter=0。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。counter++)//右邊發(fā)射 { RightLaunch=1。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。)。 大連海洋大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) 27 參考文獻(xiàn) [1]宗光華《機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐》 [M]北京航空航天大學(xué)出版社 20xx [2]趙海蘭 基于單片機(jī)的紅外遙控智能小車(chē)的設(shè)計(jì) [J]無(wú)線互聯(lián)科技 20xx 年 3 期 [3] G ILL A NDREWS P RATT Low Impedance Walking Robots I NTEG . AND C OMP . B IOL .,