【正文】 如圖 49 所示。 圖 46 數(shù)碼管顯示程序簡(jiǎn)易流程圖 （ 4） 功能按鍵 設(shè)置：多功能按鍵設(shè)置是本模塊的一大亮點(diǎn)，通過(guò)對(duì) 6個(gè)按鍵的 不同 功能分配和功能復(fù)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度系統(tǒng)的多種設(shè)置。 當(dāng)按下復(fù)位鍵之后，系統(tǒng)即進(jìn)入開(kāi)機(jī)畫(huà)面。 （ 1） 無(wú)線接收程序： 是接收系統(tǒng)的關(guān)鍵和重點(diǎn)。 PRIM_RX=0。 圖 44 避障程序流程圖 （ 4） 測(cè)溫程序： 基于 DS18B20 的測(cè)溫部分，是本模塊的關(guān)鍵部件，同時(shí)也是 寫(xiě)程序的 重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。 由于障礙物隨時(shí)可能出現(xiàn)，故而在對(duì)每一次執(zhí)行遙控任 務(wù)前，程序都要對(duì)障礙物進(jìn)行檢測(cè)，以達(dá)到實(shí)時(shí)避障的目的。另外由于本模塊要使用無(wú)線發(fā)送模塊 ，故而也要對(duì) NRF24L01但我工作模式進(jìn)行相關(guān)初始化設(shè)置，使其工作在發(fā)送模式。 圖 42 接收系統(tǒng)軟件總體框圖 系統(tǒng)的大致工作過(guò)程如下： 當(dāng)接收系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)進(jìn)入初始化初始化程序，并開(kāi)始執(zhí)行無(wú)線接收程序。 如 圖 41 所示 。 其中， P20， P21， P22， P23 分別是四個(gè)數(shù)碼管的位選信號(hào)輸入端，低電平有效； P00P07 是數(shù)碼管的段選信號(hào)輸入端，高電平有效（注：這些都是共陰極數(shù)碼管）。 穩(wěn)壓模塊 穩(wěn)壓模塊 在本設(shè)計(jì)中 是用于給 NRF24L01 提供電源 的 模塊。 下面就簡(jiǎn)要介紹一下 采用 ENHANCED SHORT BURST 通信方式的 Tx 與 Rx 的配置及通信過(guò) 程發(fā)送模式的配置過(guò)程。無(wú)線通信過(guò)程中 MCU 主要是通過(guò) IRQ 與 NRF24L01 進(jìn)行通信。其中， 接收電路中 PT2272芯片的振蕩電阻阻值需與 2262對(duì)應(yīng)阻值相同，當(dāng)發(fā)射電路、接收電路兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收端對(duì)應(yīng)的 D1～ D4端輸出約 4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí) VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。超再生式接收方式具有電路簡(jiǎn)單、性能適中、成本低廉 的優(yōu)點(diǎn)所以在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛采用。其優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）容易得到足夠大 而且比較穩(wěn)定的放大量。如圖 313 所示。C1 是起積分電路放緩沖擊的作用，其在一般情況下不宜取的過(guò)大，越小電路越靈敏。 在確定了電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)之后就能夠推斷出小車(chē)的 運(yùn)行狀態(tài)。 17 Q1PNP8550Q2PNP8550Q11NPN8050Q9NPN8050Q7NPN8050Q5NPN8050200R1Res2200R6Res22KR4Res22KR9Res2MB1MotorP04P05 驅(qū)動(dòng)模塊及方向控制模 塊 該模塊 電路設(shè)計(jì)，是采用 H 橋電路控制。 圖 35 數(shù)碼管 （ 3） 蜂鳴器電路 原理圖如下圖 36 所示。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。 主要包含按鍵、數(shù)碼管、無(wú)線接收設(shè)備、蜂鳴器報(bào)警模塊、指示燈等裝置。另外，車(chē)載 51 最小系統(tǒng)板上還安裝有車(chē)燈、無(wú)線發(fā)送、避障等模塊。為此，這種方法極為不妥。另外，由于是點(diǎn)陣屏，所示每個(gè)要顯示的字符都要對(duì)應(yīng)較長(zhǎng)的編 碼（如，漢字對(duì)應(yīng)有專門(mén)的字庫(kù)等），寫(xiě)程序時(shí)就要增加了復(fù)雜度，并且要占用更 11 多的存儲(chǔ)空間，會(huì)大大降低程序的執(zhí)行效率。獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20 在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊。為了簡(jiǎn)化單片機(jī)程序 ,提高效率 ,所以將遙控器使用獨(dú)立的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。 NRF24L01 是一款新型單片射頻收發(fā)器件 ,工作于 GHz～ GHz ISM 頻段。并且其反應(yīng) 較為靈敏，外圍電路也較為 簡(jiǎn)單，制作 也 比較簡(jiǎn)單。 光敏傳感器是最常見(jiàn)的傳感器之一，它的種類(lèi)繁多，主要有：光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏三極管、太陽(yáng)能電池、紅外線傳感器、紫外線傳感器、光纖式光電傳感器、色彩傳感器、 CCD和 CMOS圖像傳感器等。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。直流電機(jī)的速度調(diào)節(jié)一般采用改變電壓的方法，其中最常見(jiàn)的是采用 PWM 調(diào)速方法。這樣，就擴(kuò)大了轉(zhuǎn)彎 的 角度。這種方案，轉(zhuǎn)彎幅度 很 有限（ 35 度）， 因此當(dāng) 需要大幅度轉(zhuǎn)彎時(shí) 就顯得 比較麻煩。其主控圖如 圖 22 所示。 采用 MCS51 系列中的 AT89S52 來(lái)實(shí)現(xiàn)， AT89S52 具有豐富的 I/O 接口資源，并且具有 兩個(gè)外部中斷源 INT0/TNT1 和兩個(gè)定時(shí)模塊 T1/T2，對(duì)于一般的遙控發(fā)送和接收已 經(jīng)足夠。 我國(guó)的無(wú)線控制小車(chē)研發(fā)工作始于 20世紀(jì) 70年代末，在國(guó)家“ 863”、“ 973”等高技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)支持下，取得了重大進(jìn)展從上世紀(jì) 80年代末開(kāi)始，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行大范圍的關(guān)于無(wú)線小車(chē)的研究。且隨著信息技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展，各種設(shè)備都不斷趨于智能化，這也是一個(gè)大趨勢(shì)。 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................... 51 附錄 1：源程序 ........................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊 選用的 是 NRF24L01， 它 是一款新型單片射頻收發(fā)器件 ,工作于 GHz～ GHz ISM頻段。 本系統(tǒng)包含 無(wú)線遙控 模塊 、 溫度測(cè)量、無(wú)線傳輸、避障等 模塊。 本設(shè)計(jì)的 避障部分，是采用 紅外傳感器檢測(cè) 。 Temperature sensors。由于是畢業(yè)設(shè)計(jì)，基于取材所限，故而采用無(wú)線控制玩具小車(chē)的方法。這樣的結(jié)合對(duì)各種移動(dòng) 探測(cè)、觀察甚至玩具市場(chǎng)都有重要參考價(jià)值，因此對(duì)智能小車(chē)的研究很有意義。 本設(shè)計(jì)的目標(biāo) 1. 設(shè)計(jì)并制作可以用無(wú)線遙控控制的小車(chē)； 2． 本設(shè)計(jì)利用 PT2262/2272的編碼解碼和 DF收發(fā)模塊，實(shí)現(xiàn)小車(chē)的無(wú)線遙控（前進(jìn)、后退、左前轉(zhuǎn)、右前轉(zhuǎn)、左倒車(chē)、右倒車(chē)、停車(chē)） ； 3． 如果在小車(chē)正常行駛的過(guò)程中，檢測(cè)到前方有障礙物，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停車(chē) 、報(bào)警， 并自動(dòng)躲開(kāi)障礙物； 4． 采用 DS18B20芯片采集溫度數(shù)據(jù) ，并通過(guò)軟件編程的形式讀取數(shù)據(jù)值。由于采用NRF24L01 作為數(shù)據(jù)接收器，本身就會(huì)消耗很多資源。這種方案，轉(zhuǎn)彎時(shí)方向 很是 過(guò)于靈活， 但不易控制；且在直行 中，如果兩電機(jī)由于機(jī)械的原因而不同步，就會(huì)偏離直線。 當(dāng) 考慮 到 實(shí)際 的 情況及實(shí)現(xiàn)的難易程度，本設(shè)計(jì)采用第二種方案。 （ 2）直流電機(jī)。因此，本設(shè)計(jì)采用直 流電機(jī) 顯得稍 為方便。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，使用超聲波傳感器探測(cè)信號(hào)時(shí)十分容易受到外界環(huán)境的影響，使單片機(jī)控制系統(tǒng)接收到許多錯(cuò)誤的信息。 這需要光敏傳感器能及時(shí)反饋可靠的信息，而光敏傳感器擁有很高的靈敏度，為了抗干擾還可以把光敏傳感器預(yù)先進(jìn)行特殊處理，使其只有在光源正射時(shí)才能測(cè)到信號(hào)，這樣就使光敏傳感器的返回信號(hào)更加可靠，單 9 片機(jī)一旦接到的光敏傳感 器返回的信息，便能作出正確的判斷。因 為 其反應(yīng)靈敏，實(shí)時(shí)性好， 而且外圍電路也不復(fù)雜 ， 所以， 在實(shí)際中應(yīng)用較為廣泛。 （ 2） PT2262/2272 固定碼編碼發(fā)射接收模塊 。但由于其本身的不精確性，再加上輸出的信號(hào)是模擬信號(hào)，不便于單片機(jī)的直接處理，可以說(shuō)運(yùn)用到本設(shè)計(jì)中會(huì)太過(guò)復(fù)雜，故而本設(shè)計(jì)不宜采用此種方法。 溫度顯示方案的設(shè)計(jì) 顯示屏的選擇 方案一：選擇點(diǎn)陣屏作為顯示終端。 顯示方法的選擇 方案一：靜態(tài) 顯示方案。 12 3 小車(chē)的硬件 設(shè)計(jì) 整個(gè)小車(chē)分為 四 大部分： 51 最小系統(tǒng)板、車(chē)體部分、數(shù)據(jù)接收器、遙控器。 13 遙控器：它是無(wú)線遙控信號(hào)的發(fā)射端，是控制小車(chē)運(yùn)行的基本工具。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。 15 圖 34 復(fù)位電路原理圖 （ 2） 數(shù)碼管顯示電路 如 圖 35 所示， 是其實(shí)物圖，具體電路如圖 331 所示（見(jiàn) 節(jié)） 。 圖 37 DS18B20 測(cè)溫電路 圖 38 獨(dú)立按鍵電路 （ 5） 獨(dú)立按鍵電路 如 圖 38 所示，獨(dú)立按鍵電路，高電平有效。 由于 Q Q3， Q Q4 的導(dǎo)通和關(guān)斷是通過(guò) Q Q6 控制，而 Q Q6的導(dǎo)通和關(guān)斷又是通過(guò) P0 P05 控制的，所以電機(jī)的狀態(tài)還是通過(guò) I/O 18 端口來(lái)控制的。如圖 311所示，是其原理圖。 圖 312 避障模塊接線圖 車(chē)燈模塊 車(chē)燈模塊，實(shí)際上是 驅(qū)動(dòng)控制模塊的一個(gè)附加模塊，也是對(duì)小車(chē)功能 21 DS1LED2DS2LED2DS3LED2DS4LED2DS5LED2DS6LED21KR13Res21KR14Res21KR15Res21KR16Res21KR17Res21KR18Res2左方燈 右方向燈 后倒車(chē)燈紅燈P03P02P05綠燈 綠燈的完善 ，使其更加人性化。如果是多路控制可以采用每一路寬度不同的方波，或是頻率不同的方法去調(diào)制高頻載波，組成一組組的已調(diào)制波，作為控制信號(hào)向空中發(fā)射。而間歇振蕩又是在高頻振蕩過(guò)程中產(chǎn)生的，反過(guò)來(lái)又控制著高頻振蕩器的振蕩和間歇。特別適合多發(fā)一收無(wú)線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 圖 314 NRF24L01 引腳圖 24 NRF24L01 的 功能 框圖如 圖 315 所示，從單片機(jī)控制的角度來(lái)看，只需要關(guān)注 圖 314 右面的六個(gè)控制和數(shù)據(jù)信號(hào)，分別為 CSN、 SCK、 MISO、MOSI、 IRQ、 CE。 使用時(shí)需分別對(duì)這兩個(gè)模式進(jìn)行配置。 本模塊在單片機(jī)上電工作后，會(huì)在程序初始化后進(jìn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，一旦 27 檢測(cè)到有發(fā)送端的信號(hào)，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入接收模式，執(zhí)行數(shù)據(jù)接收指令。 28 100uFC4Cap2100uFC5Cap2VCC輸出AMS11172OUT3+1*2AMS1117 圖 318 穩(wěn)壓模塊電路圖 顯示模塊 顯示模塊是接收端的重要部分。 29 A1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DS2Dpy RedCAA1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DS3Dpy RedCAA1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DS4Dpy RedCAA1f2g3e4d5A6c8DP7b9a10DS1Dpy RedCA1KR41KR51KR61KR71KR81KR91KR101KR11P00P01P02P03P04P05P06P07P20 P21 P22 P23abcdefgh 具體每個(gè)按鍵的功能設(shè)置，請(qǐng)參考 節(jié)（軟件設(shè)計(jì)）。小車(chē)會(huì)只按照避障程序執(zhí)行相應(yīng)的避障動(dòng)作。通過(guò)相關(guān)按鍵可解除警報(bào)。至于該模塊的程序，其流程圖如 圖 43 所示 。其程序流程圖如圖 44 所示。 2）如果是 Tx 模式，填充 Tx FIFO。 將 IRQ 接到外部中斷輸入引腳，通過(guò)中斷程序進(jìn)行處理。 本模塊使用的四位 8 段數(shù)碼管（每位包含一個(gè)小數(shù)點(diǎn)），為了節(jié)省引腳，采用 了動(dòng)態(tài)顯示方法，但同時(shí)也增加了相應(yīng)程序的復(fù)雜 度。在靜態(tài)工作模式下，警報(bào)發(fā)生后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)鎖定報(bào)警溫度值，以便于警報(bào)解除后的數(shù)值查看。圖中， H 表示調(diào)上限； L表示調(diào)下限； R 表示調(diào)警報(bào)開(kāi)關(guān)。該模式，主要適用于監(jiān)測(cè)某一固定地。 流程 圖，如圖