【正文】 NRF24L01 緩存區(qū)， TX_PLD 必須在 CSN為低時(shí)連續(xù)寫(xiě)入， 而 TX_ADDR 在發(fā)射時(shí)寫(xiě)入一次即可，然后 CE 置為高電平并保持至少 10μs，延遲 130μs 后發(fā)射數(shù)據(jù) 。 接收數(shù)據(jù)時(shí) ,首先將 NRF24L01 配置為接收模式，接著延遲 130μ s 進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來(lái)。超聲波傳感器在測(cè)量過(guò)程中，聲波信號(hào)由傳感器發(fā)出，經(jīng)液體或固體物體表面反射后折回由同一傳感器接收，可以測(cè)量聲波的整個(gè)運(yùn)行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)物位的測(cè)量。 圖 37 超聲波測(cè)距原理 假定 S 為被測(cè)物體到測(cè)距儀之間的距離，測(cè)得的時(shí)間為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 表 31 溫度與聲速參照表 溫度與聲速參照表 溫度 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 因?yàn)?NOKIA5110 液晶顯示模塊可以顯示出數(shù)字、字母、漢字等，一面了然、外觀比較好看。優(yōu)點(diǎn)在于硬件電路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 20 單。如圖314： 尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 21 圖 314 步 進(jìn)電機(jī) +LM298組合電路 原理圖 方案 三：采用直流電機(jī)配合 由雙極性管組成的 H橋 電路。 正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，在連接好圖 312 電路后， PWM1 置高電平（ U=VCC）、 PWM2置低電平（ U=0）時(shí)， Q Q4 關(guān)閉， Q Q3 導(dǎo)通，電機(jī)左端低電平，右端高電平，所以電流正向流動(dòng)。如果直接用發(fā)射和接收管進(jìn)行測(cè)量將因?yàn)楦蓴_產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)，采用對(duì)反射光強(qiáng)進(jìn)行測(cè)量的方法可以提高系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性。液 晶顯 示 第 一 屏A D 采 樣低 電 壓 檢 測(cè)t x _ b u f [ 2 ] 1 6 9低 電 壓 報(bào) 警液 晶顯 示 第 二 屏無(wú) 線 發(fā) 射 圖 42 無(wú)線遙控器程序設(shè)計(jì)流程圖 AD 程序 STC12C5A60AD/S2 系列帶 A/D 轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換口在 P1 口 ()，有 8 路 10 位高速 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,速度可達(dá)到 250KHz(25 萬(wàn)次 /秒 )。 同時(shí)，我們利用它對(duì)顏色敏感的特點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)物表面為黑色時(shí)，反射光很弱，接收端檢測(cè)到的光線可以忽略，使接收端呈現(xiàn)一種狀態(tài)，例如開(kāi)關(guān)管截止；當(dāng)被檢測(cè)物表面尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 24 為白色時(shí)，反射光強(qiáng)烈，發(fā)射端發(fā)射的紅外線被接收端全部接收，使接收端呈現(xiàn)另一種相反的狀態(tài)，例如開(kāi)關(guān)管開(kāi)通。同時(shí)如果改變 PWM PWM2 的占空比，就可以改變電機(jī)兩段的電壓，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 所謂的 H 橋電路就是控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的。容易受到外部因素干擾，影響穩(wěn)定的 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸出。 圖 311 NOKIA5110 復(fù)位時(shí)序 (3)顯示英文字符 英文字符占用 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 電壓和電流的顯示可以用數(shù)碼管，但數(shù)碼管 顯示的信息量有限 ，只能顯示簡(jiǎn)單的數(shù)字，其電路復(fù)雜，占用 的系統(tǒng) I/O 資源較多，顯示信息少，不宜顯示大量信息。溫度與聲速的關(guān)系參照表 31。由于超聲波的聲速與溫度有關(guān)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速基本不變。 尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 15 避障模塊 1234567891011121314151617XTAL218XTAL119GND2021222324252627282930313233343536373839VCC40U1STC12C5A60S2104C110UFC2GND10UFC3VCC110KR1GND1 2Y11918181930pFC430pFC5GNDRX1TX112345678P3NOKIA5110GNDVCC11VCC11CLKDINDCCE0RSTVCC11RSTCE0DCDINCLK12345678P4超聲波 HC_SR04VCC11Trig1Echo1GNDVCC11Trig0Echo0GNDEcho0Trig0Echo1Trig1SCKMISOMOSIIRQCE1CSNP10DJPWM1PWM2INT0INT1BEEP1KR7R8R9R10R11R12 圖 36 超聲波 HCSR04 避障模塊 原理圖 超聲波 HCSR04 簡(jiǎn)介 模塊性能穩(wěn)定，測(cè)度距離精確，模塊高精度，盲區(qū)小。MAX_RT 或 TX_DS 置高時(shí)，使 IRQ 變低 ，產(chǎn)生中斷，通知 MCU。 IRQ：中斷信號(hào)。 主要特點(diǎn)： 1. 全球開(kāi)放 ISM 頻段，最大 0dBm 發(fā)射功率，免許可證使用； 低工作電壓：正常工作電壓 ～ ； 2. 高速率：最高 2Mbps，這樣使得信號(hào)空中停留 時(shí)間極短，減小了無(wú)線碰撞的可能 (軟件設(shè)置 1Mbps 或者 2Mbps 的空中傳輸速率 )； 3. 多頻點(diǎn)： 125 頻點(diǎn)，可以應(yīng)用于多點(diǎn)通信以及跳頻的實(shí)現(xiàn)； 4. 超小型： 天線內(nèi)置，體積小巧，規(guī)格： 15x29mm（包括天線）；低功耗：快速的傳輸速率也降低了收發(fā)功耗； 5. 很低的應(yīng)用成本： NRF24L01 集成了 RF。與輸出電壓密切相關(guān)的參數(shù)是曝光量，曝光量取決于 CCD 模塊所采用的鏡頭光圈大小和程序所控制的曝光時(shí)間。光強(qiáng)接近飽和，像素點(diǎn)灰度趨近于 全白，則呈白電平。 TSL1401 線性 CCD 簡(jiǎn)介 TSL1401 線性 CCD 傳感器陣列由一個(gè) 128 1 的光電二極管陣列，相關(guān)的電荷放大尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 11 器電路，和一個(gè)內(nèi)部的像素?cái)?shù)據(jù)保持功能，它提供同時(shí)集成起始和停止時(shí)間所有像素。10%以內(nèi) )用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部 R/C 振蕩器還是外部晶體 /時(shí)鐘 常溫下內(nèi)部 R/C 振蕩器頻率為： 單片機(jī)為： 11MHz～ 17MHz 單片機(jī)為： 8MHz～ 12MHz 5. 共 4 個(gè) 16 位定時(shí)器 兩個(gè)與傳統(tǒng) 8051 兼容的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器， 16 位定時(shí)器 T0 和 T1，沒(méi)有定時(shí)器 2，但有獨(dú)立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器 ,再加上 2 路 PCA 模塊可再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè) 16 位定時(shí)器； 6. 3 個(gè)時(shí)鐘輸出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出 輸出時(shí)鐘，獨(dú)立波特率發(fā)生器可以在 口輸出時(shí)鐘； 7. 外部中斷 I/O 口 7 路 ,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,并新增支持上升沿中斷的 PCA 模式 ， Power Down 模 式 可 由 外 部 中 斷 喚 醒 ， INT0/,INT1/,T0/, T1/, RxD/,CCP0/(也可通過(guò)寄存器設(shè)置到 ), CCP1/(也可通過(guò)寄存器設(shè)置到 )； 8. PWM（ 2 路） / PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列 ,2 路） 也可用來(lái)當(dāng) 2 路 D/A 使用 也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè)定時(shí)器 也可用來(lái)再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè)外部中斷 (上升沿中斷 /下降沿中斷均可分別或同時(shí)支持 )； 9. A/D 轉(zhuǎn)換 , 10 位精度 ADC，共 8 路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá) 250K/S(每秒鐘 25 萬(wàn)次 )； 尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 10 10. 通用全雙工異步串行口 (UART)，由于 STC12 系列是高速的 8051，可再用定時(shí)器或 PCA 軟件實(shí)現(xiàn)多串口； 11. STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有 S2 標(biāo)志的才有雙串口， RxD2/(可通過(guò)寄存器設(shè)置到 )， TxD2/(可通過(guò)寄存器設(shè)置到 )。 5. 無(wú)線模塊采用 NRF24L01 來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，從而可以通過(guò)遙控器控制小車。 3. 畫(huà)出程序 流程圖， 使用 C 語(yǔ)言 進(jìn)行編程。 尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 5 2 總體設(shè)計(jì)方案 整體設(shè)計(jì)方案 主單片機(jī)電路直 流 電 機(jī)循 跡 模 塊無(wú) 線 遙 控 器電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 模 塊 圖 21 系統(tǒng)總體框圖 智能循跡小車主要包括了無(wú)線遙控器、線性 CCD 循跡模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，小車車模等。多傳感器信息融合的基本原理就是模仿人類大腦的這個(gè)過(guò)程，得到一個(gè)對(duì)復(fù)雜對(duì)象的一致性解釋或結(jié)論。 1983年瑞典的 大斯得哥爾摩郵局 ， 1988 年日本東京的多摩郵局 ， 1990 年中國(guó)上海的 郵政相繼 開(kāi)始使用 AGV 小車來(lái)完成郵品的搬運(yùn)工作。至今世界上有超過(guò) 2100個(gè)廠家把大約 2 萬(wàn)臺(tái)大型或小型的 AGV 小車應(yīng)用到自己的倉(cāng)庫(kù)中。 (2)激光式 安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器的 AGV，可安裝在墻壁或有高反射激光定位 標(biāo)志的支柱上或者路徑上運(yùn)行， AGV 依靠激光掃描器發(fā)射激光束，然后接收由四周定位標(biāo)志反射回的激光束，車載計(jì)算機(jī)，計(jì)算出當(dāng)前車輛的位置和運(yùn)動(dòng)方向，通過(guò)內(nèi)置的數(shù)字地圖和校準(zhǔn)位置相比，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理。 支持離線編程的第二代循跡小車具有一定感知和適應(yīng)環(huán)境的能力，這類循跡小車裝有簡(jiǎn)單的傳感器，可以感覺(jué)到自身的的運(yùn)動(dòng)位置，速度等其他物理量，電路是一個(gè)閉環(huán)反饋的控制系統(tǒng)，能適應(yīng)一定的外部環(huán)境變化。智能循跡小車是指裝備如電磁，光學(xué)或其他自動(dòng)導(dǎo)引裝置，可以沿設(shè)定的引導(dǎo)路徑行駛，安全的運(yùn)輸車。 完 成 期 限： 指導(dǎo)教師簽名： 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作 目 錄 摘 要 .......................................................................................................................................I ABSTRACT .......................................................................................................................... II 1 緒 論 .................................................................................................................................. 1 智能循跡小車概述 .......................................................................... 1 循跡小車的發(fā)展歷程回顧 .............................................................................. 1 智能循跡分類 .................................................................................................. 2 智能循跡小車的應(yīng)用 ...................................................................................... 3 智能循跡小車研究中的關(guān)鍵技術(shù) .................................................... 4 2 總體設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................. 5 整體設(shè)計(jì)方案 .................................................................................. 5 無(wú)線遙控器的設(shè)計(jì)方案 .................................................................................. 5 循跡小車的設(shè)計(jì)方案 ...................................................................................... 6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 .................................................................................. 6 確定整體控制系統(tǒng)方案