【正文】 時(shí) 關(guān)閉段選和位選 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 27 P1=0。//先做好在測(cè)距范圍的準(zhǔn)備 tri=1。amp。 high=TH0。a1。 //設(shè)置最初的占空比為 50% d=1000。 delay_nus(n)。“看門狗”技術(shù)就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，若發(fā)現(xiàn)時(shí)間超過已知的循環(huán)設(shè)定時(shí)間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了“死循環(huán)”，然后強(qiáng)迫程序返回到 0000H 入口，在 0000H 處安排一段出錯(cuò)處理程序，使系統(tǒng)運(yùn)行納入正規(guī)。設(shè)實(shí)際的程序所需工作周期為 T，分頻器記滿時(shí)間為 T’ ,當(dāng) T’ T 且系統(tǒng)正常工作時(shí)，程序每隔 T 對(duì) 4060 進(jìn)行掃描一次，分頻且永無記滿輸出信號(hào)。 4060 的 RST 線上阻容組成的微分電路很重要， 因?yàn)閽呙栎斎胄盘?hào)是 CPU 產(chǎn)生的正脈沖，若此信基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 31 號(hào)變“ 1”后，由于干擾，程序亂飛，微分電路只能讓上跳沿通過，不會(huì)封死 4060，看門狗仍能計(jì)數(shù)起作用。運(yùn)行 Keil 軟件需要Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。通過這樣的設(shè)計(jì)，提高了我的動(dòng)手能力。主要是 由于 所用的電源是由六節(jié)鎳鎘充電電池電池串連起來的， 電池本身的重量無法減輕造成的 。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 36 參考文獻(xiàn) [1]閆石 .數(shù)字 電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :高等教育出版社 .2020. [2]陳大欽 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) .北京 :高等教育出版社 .2020. 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，要想很輕松的 調(diào)試 成功 ，也不是很 件 容易的事情。 4060 的記滿輸出信號(hào)不但要接到 MCS51的 RST 腳，而且還應(yīng)接到其它芯片的 RST 腳，因?yàn)槌绦騺y飛后，其它具有 RST 腳 的芯片也混亂了，必須全部復(fù)位。一般取 Rs=10RT，且 RT1kΩ ,CT≥ 100pF。 ● 采用內(nèi)帶震蕩器的記數(shù)芯片。指令技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”的困境，這時(shí)系統(tǒng)完全癱瘓。 //設(shè)置等待按鍵按下的時(shí)間 while(d) { if(key2==0) { delay(0)。c61。 sbit key1=P2^7。amp。 //啟動(dòng)定時(shí)器 T1 tri=0。 TR1=0。 delay(10)。 P1=0。 deal[0]=temp%10。在結(jié)構(gòu)上，它們是由兩個(gè)電容極板中間加 絕緣介質(zhì)卷繞而成的。 使用施密特觸發(fā)器后，可將所得信號(hào)直接送給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)其計(jì)數(shù)，進(jìn)而算出小車的速度。 Rl可以選 220Ω 一 1kΩ 。它接收到信號(hào)后產(chǎn)生 mV級(jí)的微弱電壓信號(hào)。 一有 高電平 輸出就可以開 啟 定時(shí)器計(jì)時(shí) ,當(dāng) Echo 引腳 變?yōu)榈碗娖綍r(shí) 關(guān)閉定時(shí)器 T0， 就可以讀 出 定時(shí)器的值 ,此時(shí) 定時(shí)器里面計(jì)下的數(shù)就是此 次測(cè)距 時(shí)超聲波傳播 的時(shí)間 ,就 可算出距離 。 模塊高精度，盲區(qū)（ 2cm）超近 。通過單片機(jī)基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 17 的 I/0 輸入芯片控制端的電平，即可以對(duì)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)、停止的操作，表 31是其輸入引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系。四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)引腳和四個(gè) PWM 波控制引腳。控制方法相同，只是在這里利用單片機(jī)定時(shí)器來定時(shí)進(jìn)行高低電平的翻轉(zhuǎn)，而不用軟件延時(shí)。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時(shí)間，即可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。線性的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性有利于提高自控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)精度。 ● 良好的抗干擾能力、體積小、重量輕。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 13 圖 3－ 7 數(shù)碼管 與單片機(jī)連接圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 智能小車驅(qū)動(dòng)電機(jī) 的要求 控制電機(jī)是本次設(shè)計(jì)中的重要元件，如果控制電機(jī)的性能不佳或使用不當(dāng)，將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的工作性能。如圖 3－ 6所示。按鍵手動(dòng)復(fù)位電路如圖 3－ 5 所示。本系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為 12MHz，每機(jī)器周期為 1us，則只需2us 以上時(shí)間的高電平，在 RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。振蕩晶體可在 到12MHZ 之間選擇。 MCS51 單片機(jī)中 8 位機(jī)和 1 位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機(jī)技術(shù)上的一個(gè)突破，這也 是 MCS51 單片機(jī)在設(shè)計(jì)的精美之處。 ● 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 片內(nèi)有 2 個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 具有四種工作方式。 STC89C52 單片機(jī)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(gè)尺寸有限的集成電路芯片上。 ● 采用直流減速電機(jī)作為小車系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 且模塊化的芯片使用起來方便 ，便于操作和調(diào)試， 故選擇了超聲波傳感器 。當(dāng)沒有光線反射回來時(shí)，輸出高電平。用該芯片作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良。 因此 采用 STC89C52 單片機(jī)作為主控制器 ， STC89C52 是一個(gè)超低功耗，和標(biāo)準(zhǔn) 51 系列單片機(jī)相比較具有運(yùn)算速度 快，抗干擾能力強(qiáng)，支持 ISP 在線編程，片內(nèi)含 8k 空間的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀存儲(chǔ)器，具有 256 bytes 的隨基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 5 機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）， 32個(gè) I/O 口， 3個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器。 該 玩具電動(dòng)車價(jià)格低廉，有 完整的驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)和控制單元，其中傳動(dòng)裝置是我們所需的， 克服 了自己設(shè)計(jì)制作 STC89C52 單 片 機(jī) 電源模塊 顯示模塊 檢測(cè)避障 模塊 驅(qū) 動(dòng)模塊 看門狗電路 調(diào)速模塊 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 4 小車 時(shí) 周期較長(zhǎng) 的缺點(diǎn) 。使用 51單片機(jī)的輸出端口產(chǎn)生四路占空比可調(diào)的 PWM 信號(hào) ,驅(qū)動(dòng)四輪兩路智能小車的軟件實(shí)現(xiàn)方法。 根據(jù)題目的要求，確定 了 如下方案：在現(xiàn)有玩具電動(dòng)車的基礎(chǔ)上，加裝光電、紅外 線，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的速度、運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的智能控制。 本系統(tǒng)以設(shè)計(jì)題目的要求為目的，采用 80C51 單片機(jī)為控制核心，利用超聲波傳感器檢測(cè)道路上的障礙，控制電動(dòng)小汽車的自動(dòng)避障，快慢速行駛，以及自動(dòng)停車，并可以自動(dòng)記錄時(shí) 間、里程和速度。整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性能高。 本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，現(xiàn)實(shí)意義很強(qiáng)！智能的技術(shù)研究、應(yīng)用 也 都是非常有意義而且有很高的市場(chǎng)價(jià)值的。程序中 T0定時(shí)器采用中斷的方式 控制 PWM信號(hào)的頻率 ,T1 定時(shí)器采用查詢的方式控制 PWM信號(hào)的占空比 。 此 玩具電動(dòng) 小 車采用普通直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶負(fù)載能力 稍差，調(diào)速方面對(duì)程序要求較高。其指令系統(tǒng)和傳統(tǒng)的 8051 系列單片機(jī)指令系統(tǒng)兼容，降低了系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的難度， 電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉 。且由 L298N 結(jié)合單片機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)小車速 度的精確控制。但是這種電路在戶外容易受陽光的影響。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 6 如果采用 雙電源供電。 ● 使用電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 作為直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、并行 I/O 口、串行口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。 ● 串行口 1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式。 如圖 32 是本次設(shè)計(jì)用到的單片機(jī)開發(fā)板實(shí)物圖 。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對(duì)振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響， CX CX2可在 20pF 到 100pF 之間取值，但在 60pF 到 70pF 時(shí)振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。 80C51 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。圖中 S R2 構(gòu)成按鍵復(fù)位電路。 圖 3－ 2 數(shù)碼管原理圖 圖 3－ 6 數(shù)碼管作為顯示部分 本電路采用四位一體共陰極數(shù)碼管，利用動(dòng)態(tài)掃描方式來完成顯示功能。智能小車控制系統(tǒng)中對(duì)控制電機(jī)要求其體積小、重量輕、耗電少，另外還要求其有高可靠性、高精度和快速響應(yīng)等特點(diǎn)，主要集中在以下幾個(gè)方面 ● 高可靠性。 常用的控制電機(jī)有步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)兩大類。 ● 與步進(jìn)電機(jī)相比，小體積較易獲得大功率。而且采用 PWM 技術(shù)構(gòu)成的無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)．啟停時(shí)對(duì)直流系統(tǒng)基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 15 無沖擊，并且具有啟動(dòng)功耗小、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。 利用單片機(jī) 單片機(jī) 自帶的 PWM 控制器。 VCC 引腳可以接 +12V 電源用來給芯片和電動(dòng)機(jī)供電。操作非常方便，能滿足直流減速電機(jī)的大電流 要求。 主要技術(shù)參數(shù) 如表 32所示 表 32 HC— SR04 超聲波測(cè)