【正文】 .......................................... 19 電源的設(shè)計 ................................................................................................ 20 顯示電路設(shè)計 .................................................................................................. 20 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計說明 ....................................................................................... 23 主程序設(shè)計 ....................................................................................................... 23 顯示子程序設(shè)計 ............................................................................................... 27 避障子程序設(shè)計 ............................................................................................... 28 軟件抗干擾技術(shù) .............................................................................................. 29 數(shù)字濾波技術(shù) ............................................................................................ 29 開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù) ........................................................................ 30 指令冗余技術(shù) ............................................................................................ 31 軟件陷阱技術(shù) ............................................................................................ 31 “看門狗 ”技術(shù) .................................................................................................... 32 可編程邏輯器件 ............................................................................................... 33 第 5 章 結(jié) 論 ............................................................................................................. 35 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................... 36 IV 致 謝 ........................................................................................................................... 37 附錄 A 程序清單 ....................................................................................................... 38 附錄 B 硬件原理圖 ................................................................................................... 47 沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 緒 論 隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來越受人關(guān)注。以 80C51 為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，控制電動小汽車的自動避障，快慢速行駛，以及自動 停車，并可以自動記錄時間、里程和速度，自動尋跡和尋光功能。所以本設(shè)計與實際相結(jié)合，現(xiàn)實意義很強。改變勵磁電流的方向則輸出電壓的極性和電動機的轉(zhuǎn)向都隨著改變，所以 GM 系統(tǒng)的可逆運行是很容易實現(xiàn)的。 采用晶閘管的直流斬波器基本原理與整流電路不同的是，在這里晶閘管不受相位控制，而是工作在開關(guān)狀態(tài)。 脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡稱 PWM 變換器。 本系統(tǒng)共設(shè)計兩個光電三極管，分別放置在電動車車頭的左、右兩個方向，用來控制電動車的行走方向，當(dāng)左側(cè)光電管受到光照時，單片機控制轉(zhuǎn)向電機向左轉(zhuǎn)；當(dāng)右側(cè)光電管受到光照時，單片機控制轉(zhuǎn)向電機向右轉(zhuǎn)；當(dāng)左、右兩沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 側(cè)光電管都受到光照時，單片機控制直行。最后經(jīng)反接制動實現(xiàn)停車。 圖 23 前行與倒車控制電路 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ABCD16151413121110987654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA0D a t e : 1 9 J u n 2 0 1 2 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ A dm i n i s t r a t or \ D e s k t o p \ 新建文件夾 ( 5 ) \ M y D e s i gn 4 . d d bD r a w n B y :74 LS0 674 LS0 6D1D230 0 50 0V C Cd1d8 82d280 50A+1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ABCD16151413121110987654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA0D a t e : 2 2 J u n 2 0 1 2 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ A dm i n i s t r a t or \ D e s k t o p \ 新建文件夾 ( 5 ) \ M y D e s i gn 4 . d d bD r a w n B y :32184ALM 393V C C50 0 5K10 K10 K10 K沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 檢測放大器方案： 方案一：使用普通單級比例放大電路。但在實際操作中，往往滿足了高共模抑制比的要求，卻使運算放大器輸出飽和；為獲得單片機能識別的 TTL 電平卻又無法抑制共模干擾。因此比較器的性能分析方法與放大、運算電路是不同的。但實際 集成運放的最大轉(zhuǎn)換速率總是有限的，因此比較器輸出電壓的跳變不可能是理想的階躍信號。 圖 24 電壓比較器電路 在本設(shè)計中，光電傳感器只輸出一種高低電平信號且伴有外界雜波干擾，所以我們嘗試采用了一種滯回比較器。 沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 方案四：施密特觸發(fā)器。測距輪安裝在車輪上，這樣能使記數(shù)值準(zhǔn)確一些。由于光柵隨電機高速轉(zhuǎn)動，則紅外線三極管接收到的就是一系列脈沖信號。 80C51 單片機硬件結(jié)構(gòu) 80C51 單片機是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上 [2]。 沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 (6) 串行口 1 個全雙工的串行口，具有四種工作方式。 MCS51 單片機中 8 位機和 1 位機的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機技術(shù)上的 一個突破，這也是 MCS51 單片機在設(shè)計的精美之處。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。 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。按鍵手動復(fù)位電路見圖 32。 對被測對象 狀態(tài)的測試一般都離不開傳感器或敏感元件，這是因為被測對象的狀態(tài)參數(shù)常常是一些非電物理量，如溫度、壓力、載荷、位移等，而計算機是一個數(shù)字電路系統(tǒng)。故只要反映外界狀態(tài)的信號輸入通道都可稱為前向通道。首先因其只能在 10m 以內(nèi)有效使用，所以并不適合 ITS 系統(tǒng)。其優(yōu)點是尺寸小，價格合理，在 一定的寬度和視覺域內(nèi)可以測量定多個目標(biāo)，并且可以利用測量的圖像根據(jù)外形和大小對目標(biāo)進(jìn)行分類。利用超聲波 的特性，可做成各種超聲波傳感器，結(jié)合不同的電路，可以制成超聲波儀器及裝置，在通訊、醫(yī)療及家電中獲得廣泛應(yīng)用。 根據(jù)單片機的輸出和控制對象實現(xiàn)控制信號的要求，后向通道具有以下特點： （ 1）小信號輸出、大功率控制。 單片機在完成控制處理 后 [5]，總是以數(shù)字信號通過 I/O 口或數(shù)據(jù)總線送給控制對象。 對于二進(jìn)制輸出的數(shù)字量采用 D/A 變換器；對于頻率量輸出則可以采用 A/D 變換器。 沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 34 雙極式 H 型可逆 PWM 變換器電路原理圖 脈寬調(diào)制原理 脈寬調(diào)制器 [6]本身是一個由運算放大器和幾個輸入信號組成的電壓比較器。q48050q28050q18550q38550r110kr210kr4r3M1 2A74L S 061 2A74L S 0612A74L S 0612A74L S 061K1KV C C D1 D3D2 D410K10K沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 由于晶體管的關(guān)斷過程中有一段存儲時間和電流下降時間 ,總稱關(guān)斷時間 ,在這段時間內(nèi)晶體管并未完全關(guān)斷。 圖 35 EM78P458 的管腳 l e d 31l e d 42a3b4g n d5c6d7e8f9g10l e d 220l e d 119v s s181775v c c16d315d214d113d012dp11沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 該芯片共有 20 個管腳，管腳 LED1﹑ LED2﹑ LED3﹑ LED4 分別接 10k 電阻和三極管后與 4 位八段數(shù)碼管 4561 中的 a1﹑ a2﹑ a3﹑ a4 四個數(shù)位選擇端相連，這四個數(shù)位選擇端用來產(chǎn)生 LED 選通信號。對于本系統(tǒng)，軟件更為重要。 主程序設(shè)計 主程序清單如下： limiw equ 30h 。十米位 沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 shifn equ 38h 。為了進(jìn)行準(zhǔn)確測量和控制，必須消除被沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 測信號中的噪音和干擾。 數(shù)字濾波可以對頻率很低的信號實現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷。輸出設(shè)備和慣性（響應(yīng)速度）與干擾的耐受能力也有很大關(guān)系。另外，各類數(shù)據(jù)鎖存器盡可能和 CPU 安裝在同一電路板上，使傳輸線上沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 傳送的都是鎖存好的電位控制信號，對于重要的輸出設(shè)備，最好建立檢測通道，CPU 可以檢測通道來確定輸出結(jié)果的正確性。 輸出設(shè)備是電位控制型還是同步鎖存型，對干擾的敏感性相對較大。數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比 ，有以下幾個優(yōu)點： 數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好。經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)是數(shù)字濾波技術(shù)、開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)等。分位 point equ 36h 。 模塊程序設(shè)計法的主要優(yōu)點是 [8]： (1)單個模塊比起一個完整的程序易編寫及調(diào)試； (2)模塊可以共存，一個模塊可以被多個任務(wù)在不同條件下調(diào)用； (3)模塊程序允許設(shè)計者分割任務(wù)和利用已有程序，為設(shè)計者提供方便。 圖 3