【正文】 的編寫。這樣這兩個(gè)模塊的兼容性問題就解決了。 通過這次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了很多，對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用有了更深刻的理解，在動(dòng)手實(shí)踐的過程中，加深了對(duì)課本理論知識(shí)的理解，也認(rèn)識(shí)到自己的不足，使我體會(huì)到實(shí)踐的重要性。并且大家一起交流，取長(zhǎng)補(bǔ)短，加快了我們的進(jìn)度，即使解決問題，使我們的小車 更完善。 TA1CCTL1=OUTMOD_7。 //TA1CCR1=0。 //TA1CCR1=512。 //TA1CCR1=768。 //TA1CCR1=768。//、 、 、 輸入 P2DIRamp。 } long int count。=~BIT0。//定時(shí)器 TB0 設(shè)置為增量計(jì) 數(shù)模式， SMCLK 為時(shí)鐘，無分頻 TB0CCR0=655361。i10。 while(P1INamp。 }*/ pragma vector=PORT2_VECTOR __interrupt void P2_ISR(void) { if(P2IFGamp。BIT6) { Turn_Left()。 return。i++1000) { } if(i=1000) { P4OUT |=BIT1+BIT3。=~(BIT0+BIT2)。 break。 break。 // 關(guān)閉看門狗計(jì)時(shí)器 Init_PWM_Driver()。 break。 } } 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 void xunji() { while(mode_flag) { switch(P7INamp。 if(count1470) { P4OUT |=BIT1+BIT3。BIT4)amp。 } 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 P2IFG=0。 } break。 } } P1IFG=0。BIT0){ TA2R=0。 } } pragma vector=TIMER0_B1_VECTOR __interrupt void TB_ISR(void){ switch(TB0IV){ 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 case 2: P7OUT|=BIT7。 P2IE|=BIT4。=~BIT0。//允許中斷 P2IFGamp。 } void wuxian(void) { P4DIRamp。 //TA1CCTL2=OUTMOD_7。 //TA1CCTL2=OUTMOD_7。 //TA1CCTL2=OUTMOD_7。 //TA1CCTL2=OUTMOD_7。//復(fù)用 為使能端 ENA,復(fù)用 為使能端 ENB P2SEL |=BIT0+BIT1。感謝老師的耐心指導(dǎo)。 在整個(gè)過程中，感觸最深的便是入門和調(diào)試過程，我們也曾經(jīng)焦躁過，沮喪過，為了解決一個(gè)小問題，有時(shí)會(huì)花上很多時(shí)間和精力，但是親力親為的過程才是最有收獲的。 循跡和避障模塊的兼容性問題，在不同情況下使用不同的操作，小車在特定的情況下的一段時(shí)間內(nèi)最好只執(zhí)行這兩個(gè)操作中的一個(gè)，所以我們最后的解決方案是干脆直接循跡的時(shí)候不避障， 避障的時(shí)候不循跡。最終確定下來使用 和 。我自己負(fù)責(zé)的是無線模塊，需要用到的端口是一個(gè) I/O 中斷端口和四個(gè)普通 I/O 口。最后成功了。再做了更進(jìn)一步的檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是單片機(jī)的華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 端口壞了，同組同學(xué)通過編碼幫我檢測(cè)了幾個(gè)單片機(jī)的端口，最后發(fā)現(xiàn)確實(shí)是單片機(jī)端口壞了，所以換了新的回來。雖然之前檢測(cè)過模塊，但為了排除操作錯(cuò)誤將模塊燒壞，我又檢測(cè)了一次模塊，反復(fù)測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)該模塊時(shí)好時(shí)壞，偶爾接收不到回波信號(hào)。 另外， L298N端口還提供 ENA和 ENB 兩個(gè)使能端，分別控制兩個(gè)電機(jī)的使能。 流程圖如下： 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 圖 超聲波模塊軟件流程圖 算法設(shè)計(jì)中選擇了一個(gè) IO中斷和普通 IO的原因是：該程序中沒有選用普通 IO（ IO口分為普通 IO和 IO中斷） 測(cè)試中的問題以 及解決方案 測(cè)試的儀器儀表 示波器：用于測(cè)試超聲波模塊 trig和 echo端口是否能夠發(fā)送和接受信號(hào)波形。 PWM使用定時(shí)器 TA1， TA1CCR0設(shè)定周期， TA1CCRTA1CCR2用來設(shè)置兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。與 I/O 中斷有關(guān)的標(biāo)志位有： 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 PxIE 寄存器用于設(shè)置每一位 I/O 的中斷允許， PxIES 寄存器用于選擇每一位 I/O的中斷觸發(fā)沿。 此外我們使用 MC_x語句選擇計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式，當(dāng)為增計(jì)數(shù)時(shí)， TA0 定時(shí)器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器 TA0R 計(jì)到 CCR0 時(shí)歸零； 0 為停止計(jì)數(shù)； 2 為連續(xù)計(jì)數(shù)，指的是 TA0R 計(jì)數(shù)到 0xFFFF 時(shí)歸零； 3 為增減計(jì)數(shù)，指的是 TA0R 增計(jì)數(shù)到 CCR0 后進(jìn)行減計(jì)數(shù)，減到零后進(jìn)行增計(jì)數(shù)。測(cè)試距離 =(高電平時(shí)間 *聲速） /2。該傳感器主要發(fā)射高頻超聲波，在遇到障礙物時(shí)發(fā)生像光一樣的反射和散射，從而通過發(fā)送和接受信號(hào)的時(shí)間得出距離，判斷是否要躲避前方的障礙物。本實(shí)驗(yàn)中采用三路循跡，當(dāng)檢測(cè)到黑線時(shí)，紅外接收管接收到反射回來的紅外光，其輸出立即發(fā)生高低電平轉(zhuǎn)換，該信號(hào)經(jīng)放大器放大后送到單片機(jī)進(jìn)行處理 。 圖 增 /減計(jì)數(shù)模式 PWM信號(hào)的產(chǎn)生 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 使用定時(shí)器可以產(chǎn)生 定時(shí)中斷 、定時(shí)脈沖和 PWM（脈寬調(diào)制）信號(hào) 。計(jì)數(shù)器 TAR可以增計(jì)數(shù)到 CCR0 的值，當(dāng)計(jì)數(shù)值與 CCR0 的值相等 (或定時(shí)器值大于 CCR0 的值 )時(shí)，定時(shí)器復(fù)位并從 0 開始重新計(jì)數(shù)。 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 （ 2）捕獲 /比較器：用于捕獲事件發(fā)生的時(shí)間或產(chǎn)生時(shí)間間隔，捕獲比較功能的引入主要是為了提高 I/O 端口處理事務(wù)的能力和速度。 主要元器件清單 主控芯片： SEEDEXP430F5529；智能小車底盤（二輪驅(qū)動(dòng)）；電機(jī)驅(qū)動(dòng)（ L298N）；智能小車 循跡模塊（ 74HC04D）；超聲波模塊（ HCSR04）；杜邦線若干 。發(fā)射器是一個(gè)紅外發(fā)光二極管，接收器是一個(gè)高度靈敏度、平面光電三極管，兩者集為一體，使探測(cè)器結(jié)構(gòu)緊湊，易于單片機(jī)接口。 超聲波模塊： HCSR04 實(shí)物如下圖。各管腳功能如下： 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 工作電壓 (V)： DC5V 靜態(tài)電流 (mA)： 調(diào)制方式：調(diào)幅（ OOK） 工作溫度： 10℃ ~+70℃ 接收靈敏度 (dBm)： 105DB 工作頻率 (MHz)： 31 （ 266433MHZ 頻率段可任選） 編碼方式：焊盤編碼（固定碼） 工作方式： M4（點(diǎn)動(dòng) ：按住不松手就輸出，一松手就停止輸出 ）、 L4（互鎖 ：四路同時(shí)只能有一路輸出 ）、 T4（自鎖 ：四路相互獨(dú)立輸出、互不影響，按一下輸出再 按一下停止輸出 ） 尺寸 (LWH)： 41*23*7mm 特點(diǎn)： 超再生接收 模塊 采用 LC 振蕩電路，內(nèi)含放大整形，輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)為 解碼后的高電平信號(hào) ，使用極為方便，并且價(jià)格低廉，所以被廣泛使用。 4腳 VS接電源電壓， VS電壓范圍 VIH為＋ 2． 5～ 46 V。 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 圖 1 系統(tǒng)硬件框圖 超聲波模塊功能框圖 如圖 32 所示可以通過超聲波模塊得到小車與障礙物的距離，將數(shù)據(jù)交給單片機(jī)判斷是否需要避開障礙物，隨即單片機(jī)控制電機(jī)，驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)。 方案二：采用單一電源供電。用它作為近距離傳感器是最理想的，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定可靠。這種方案的缺點(diǎn)在于其他環(huán)境的光源會(huì)對(duì)光敏二極管產(chǎn)生很大的干擾。使用 PWM波形來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速。 邱雙負(fù)責(zé)超聲波測(cè)距壁障模塊的電路與程序的設(shè)計(jì)和調(diào)試；編寫文檔。供電方面，主控器使用兩節(jié)干電池單獨(dú)供電，電機(jī)等部分使用 充電電池供電。華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 華中科技大學(xué)電子與信息工程系 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)大賽項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告 項(xiàng)目名稱： 基于 MSP430 的智能小車設(shè)計(jì) 團(tuán)隊(duì)成員： 竺浩 通信工程 1006班 邱雙 通信工程 1006班 鄭學(xué)謙 通信工程 1006班 指導(dǎo)教師 : 汪小燕 2020 年 7 月 3 日 華中科技大學(xué) 2020 年 TI 杯電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽總結(jié)報(bào)告 課題名稱： 智能小車自動(dòng)控制系統(tǒng) 【 摘要 】 本次課程設(shè)計(jì)以 MSP430超低功耗單片機(jī)系列 MSP430F5529為主控制器 ， 附加電機(jī)、電池、傳感控制模塊等，完成二驅(qū)小車自由運(yùn)動(dòng) 、檢測(cè)黑白線實(shí)現(xiàn)沿軌道自動(dòng)運(yùn)行、能夠避開障礙物、無線控制等功能， F5529的 I/O口豐富，使得各個(gè)功能模塊之間信息交流快捷方便。我們利用它自身的優(yōu)點(diǎn)，并加入了紅外對(duì)接管、無線控制以及超聲波測(cè)距模塊，成功實(shí)現(xiàn)了循跡黑白線，沿軌道運(yùn)行，不偏離軌道；實(shí)時(shí)遙控小車前行，左右轉(zhuǎn)彎及后退；以及測(cè)距壁障等功能，能夠檢測(cè)到前方障礙，并在半米的距離內(nèi)左 轉(zhuǎn)，避開障礙物。 竺浩負(fù)責(zé)電機(jī)控制及循跡模塊程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試；小組分工；小車組裝；整機(jī)調(diào)試。 方案三： 采用由 CMOS 管組成的 H 型 PWM電路。 方案二： 使用發(fā)光二極管和光敏三極管組合。反射式光電檢測(cè)器就是其中的一種器件，它具有體積小、靈敏度高、線性好等特點(diǎn)，外圍電路簡(jiǎn)單，安裝起來方便，電源要求不高。 供電方案 方案一： 采用 兩個(gè)電源供電， 將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電源以及其周邊電路與單片機(jī)電源分別供電，由于單片機(jī)的電壓較低，而電機(jī)需要的電壓較高，容易使單片機(jī)電壓過高而損壞，使用兩個(gè)電池供電，可以 提高系統(tǒng)穩(wěn) 定性，但是多一組電池， 增加了小車的質(zhì)量，同時(shí)也增加了小車的慣性，降低了靈敏度。無線控制模塊也可以通過 I/O 中斷控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)，控制小車運(yùn)動(dòng)。 L298N可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號(hào) VSS， VSS可接 4． 5～ 7 V電壓。接收模塊不焊天線也能接收信號(hào)。 、遙控玩具、防盜報(bào)警 主機(jī) 、 車庫門 、 卷閘門 、 道閘 門 、 伸縮門等 門控業(yè) 及其遙控音響領(lǐng)域 等。 在循跡模塊中我們 使用紅外線發(fā)射和接收管等分立元器件組成探頭，并使用 LM339 電壓比較器（加入了遲滯電路更加穩(wěn)定）做為核心器件構(gòu)成中控電路。 2）測(cè)試中探板：將測(cè)試好的探頭按板上所標(biāo)示的接入輸入端子，移開探頭前面 的所有物體，且探頭不要指向陽光的方向，將中探板接上電源后用萬用表測(cè)輸出端子，此時(shí)輸出端輸出的電壓應(yīng)當(dāng)接近電源電壓，用白紙擋在探頭前，萬用表測(cè)輸出端電壓應(yīng)當(dāng)接近 0 伏特。 定時(shí)器基礎(chǔ)知識(shí)介紹： 定時(shí)器 A功能模塊主要包括： （ 1）計(jì)數(shù)器部分：輸入的時(shí)鐘源具有 4種選擇，所選定的時(shí)鐘源又可以 4 或 8 分頻作為計(jì)數(shù)頻率， Timer_A可以通過選擇 4 種工作模式靈活的完成定時(shí) /計(jì)數(shù)功能。 （ 2）增計(jì)數(shù)模式：捕獲 /比較寄存器 CCR0 用作 Timer_A 增計(jì)數(shù)模式的周期寄存器，因?yàn)镃CR0 為 16 位寄存器，所以該模式適用于定時(shí)周期小于 65536 的連續(xù)計(jì)數(shù)情況。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)過程如圖 44 所示。該模塊采用一體式紅外對(duì)接管檢測(cè)黑線。 本設(shè)計(jì)中，采用一個(gè)超聲波模塊，面對(duì)正前方，超聲波在距離檢測(cè)方面能夠較準(zhǔn)確定位。模塊自動(dòng)發(fā)送 8個(gè) 40KHz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；有信號(hào)返回，通過 IO口 ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。我們可以使用 TASSEL_x語句選擇時(shí)鐘，若為 2，則代表的是選擇內(nèi)部時(shí)鐘源 SMCLK，其頻率為 1MHz；當(dāng)數(shù)字為 1時(shí)，選擇內(nèi)部時(shí)鐘源 ACLK