片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì)單片機(jī)畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)(存儲版)
【正文】 。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對各電路模塊功能進(jìn)行逐級測試： 單片機(jī)控制模塊 的調(diào)試 、無線遙控模塊 的調(diào)試 、 紅外對管尋跡模塊 的調(diào)試 、紅外線避障模塊 的調(diào)試 以及電機(jī)控制模塊和語音控制模塊 的調(diào)試，最后將各模塊組合后結(jié)合軟件進(jìn)行整體測試 。其中選取八次 硬件測試記錄如下表 53： 表 53 尋跡硬件測試記錄 測試次數(shù) 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次 第 7 次 第 8 次 放置位置 雙管黑線上 左管黑線上 右管黑線上 左管黑線上 雙管黑線上 雙管黑線外 左管黑線上 右 管黑線上 放置距離 3CM 2CM 2CM 3CM 5CM 2CM 7CM 4CM 電壓 電壓 由上表可以看出小車的尋跡紅外線管只要放置在離地面 4CM 之內(nèi)一般都可以實(shí)現(xiàn)信號的輸出，而實(shí)際車頭離地面的距離也只有 24CM，可以實(shí)現(xiàn)有效控制。 雖然 在軟件的調(diào)試過程中，綜合利用了設(shè)定斷點(diǎn)、單步、跟蹤等調(diào)試手段，使得調(diào)試工作更易進(jìn)行。 浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 實(shí)驗(yàn)原理圖 。 由于本系統(tǒng)是分模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的，所以調(diào)試時(shí)先分模塊進(jìn)行調(diào)試。 表 52 遙控測試記錄分析 次數(shù) 第 1次 第 2次 第 3次 第 4次 第 5次 第 6 次 第 7 次 按鍵 D A C B C D A 浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 21 駛向 前 右 左 后 左 停 停 距離 1M 1M 3M 次數(shù) 第 8次 第 9次 第 10次 第 11次 第 12次 第 13次 第 14次 按鍵 B D C A B C D 駛向 后 前 停 右 后 左 前 距離 2M 2M 1M 續(xù)表 52 最佳距 以內(nèi) 成功率 11/14=% 3 紅外對管尋跡 尋跡對管有兩個(gè)組成，所以分別調(diào) 試其兩路有效信號。按鍵子程序，包括遙控，尋跡 JB ,qian JB ,zuo JB ,you JB ,zuo JB ,you RET Delay1S:MOV R1,10H 。右輪 CALL Delay1S CLR CLR 。開放中斷 [11] JB ,hou JB ,qian 。 智能小車中的模糊控制算法 本設(shè)計(jì)的模糊控制規(guī)則的建立方法是：智能小車通過經(jīng)驗(yàn)和測試數(shù)據(jù)來建立模糊控制規(guī)則。如圖 314 語音控制模塊原理圖。 L293D 是著名的 SGS 公司的產(chǎn)品。通過 555芯片組成多諧振蕩器，根據(jù)式（ 31）可設(shè)計(jì)出 38KHZ方波信號 1 / 1. 43 /lhF T T? ? ? 12(R +2 R )C （ 31） 圖 311 紅外線避障電路原理圖 接通電源后，電容 C被充電當(dāng) 2腳 CV 上升到 2Vcc /3，使 3腳 oV 為低電平，同時(shí)內(nèi)部三極管 T導(dǎo)通，此時(shí)電容 C通過 2R 和 T放電， CV 下降，當(dāng) CV 下降到 Vcc /3時(shí)，oV 翻轉(zhuǎn)為高電平。 小車進(jìn)入 尋 跡模式后，即 單片機(jī) 開始不停地掃描與探測器連接的單片機(jī) I/O口，一旦檢測到某個(gè) I/O口有信號，即進(jìn)入判斷處理程序 ,先確定 2個(gè)探測器中的哪一個(gè)探測到了黑線，如果左面?zhèn)鞲衅?（紅燈亮） 探測到黑線，即小車左半部分壓到黑線，車身向右偏出，此時(shí)應(yīng)使小車向左轉(zhuǎn)；如果右面?zhèn)鞲衅?（黃燈亮） 探測到了黑線，即車身右半部壓住黑線，小車向左偏出了軌跡，則應(yīng)使小車 向右轉(zhuǎn)。同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致，不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分。執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動作，例如電機(jī)的轉(zhuǎn)動、電磁鐵的吸動等，帶動被控的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對被控目標(biāo)的控制 [6]。我們把指令信號載到載波上去的過程叫調(diào)制，調(diào)制作用由發(fā)射電路的調(diào)制器完成。如圖 33 燒寫接口電路。 上電時(shí)， +5V 電源立即對單片機(jī)芯片供電，同時(shí)經(jīng)電阻 R對電容 C3充電。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為 12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值通常取 30PF。 如圖 31 是較 為常見的帶燒錄接口的單片機(jī)最小系統(tǒng)圖。最后把處理結(jié)果傳遞給小車電機(jī)，使得到相應(yīng)效果。但由于超聲波遙控價(jià)格相對上面兩種價(jià)格較貴，而且對于小車的遙控也太過于夸大化。 當(dāng)小車底部的某邊紅外線收發(fā)對管遇到黑帶時(shí)， 可以檢測到 輸入電平為高電平，反之為低電平。外界對紅外信號的干擾比較小，且易于實(shí)現(xiàn)，價(jià)格也比較便宜，故采用方案二。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，對各路信號處理比較困難。浙江萬里學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 總體設(shè)計(jì) 本課題設(shè)計(jì)主要是制作一款能進(jìn)行智能判斷并能做出正確反應(yīng)的小車。 主控單元 方案比較與選擇 方案一：采用各類數(shù)字電路來組成小車的控制系統(tǒng)， 對外圍避障信號， 自動尋跡 信號， 無線遙控 信號，語音控制信號進(jìn)行處理。 方案二：采用紅外線避障，利用單片機(jī)來產(chǎn)生 38KHz 信號對紅外線發(fā)射管進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，發(fā)射出去的紅外線遇到避障物的時(shí)候反射回來，紅外線接收管對反射回來信號進(jìn)行解調(diào)，輸出比較電平。本方案也易于實(shí)現(xiàn)，比較可靠，因此采用方案二。采用 AX5326 與 AX5327 等構(gòu)成的遙控系統(tǒng)具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)大、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 總體設(shè)計(jì)框圖 此系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制核心，處理執(zhí)行各個(gè)外部傳感器檢測得到的電平信號，其中外部信號有四部分得到：尋跡模塊，避障模塊，遙控模塊和語音模塊。利用AT89S51 的 I／ O 端口對傳感器信號進(jìn)行實(shí)時(shí) 判斷 監(jiān)控 來 控制 步進(jìn)電機(jī)做出相應(yīng)的反映 。對外接電容的值雖然沒有嚴(yán)格的要求 ，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。如圖 32是上電復(fù)位及按鈕復(fù)位的一種實(shí)用電路。 被燒寫的單片機(jī)一定是最小系統(tǒng)（單片機(jī)已經(jīng)接好電源，晶振，可以運(yùn)行） 。 圖 34 無線電遙控設(shè)備方框圖 編碼電路 產(chǎn)生的指令信號都是頻率較低的電信號，無法直接傳送到遙控目標(biāo)上去，還要將指令信號送到發(fā)射電路，使它載在高頻信號 (載波 )上，才能由發(fā)射天線發(fā)送出去。執(zhí)行放大電路把指令信號放大到具有一定的功率，用以驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。如圖 37 PT2272引腳圖： 圖 37 PT2272解碼電路引腳圖 編碼電路 PT2262和解碼 PT2272的第 1～ 8 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種
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