【正文】 1985 年，第一輛 VaMoRs 智能原型車輛在戶外高速公路上以 100km/h 的速度進(jìn)行了測(cè)試，它使用了機(jī)器視覺來保證橫向和縱向的車輛控制。 另外，斯特拉斯堡實(shí)驗(yàn)中心、英國國防部門的研究、美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、奔馳公司、美國麻省理工學(xué)院、韓國理工大學(xué)對(duì)智能車輛也有較多的研究。 智能車輛研究也是智能交通系統(tǒng) ITS 的關(guān)鍵技術(shù)。 主要內(nèi)容 本課題要開發(fā)一個(gè)能自動(dòng)循跡自動(dòng)避障 同時(shí)可以遙控的智能小車控制系統(tǒng)，系統(tǒng)分小車和遙控器兩部分 ,主要以簡易智能機(jī)器人為開發(fā)平臺(tái)，選擇通用、價(jià)廉的 51 單片機(jī)為控制平臺(tái)，選擇常見的電機(jī)模型車為機(jī)械平臺(tái)，通過細(xì)化設(shè)計(jì)要求，結(jié)合傳感器技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)相關(guān)知識(shí)實(shí)現(xiàn)小車的各種功能。 方案一：可以采用 ARM 為系統(tǒng)的控制器，優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)功能強(qiáng)大，片上外設(shè)集成度搞密度高，提高了穩(wěn)定性，系統(tǒng)的處理速度也很高，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心。 方案二： 采用直流減速電機(jī)。但使用超聲波模塊的成本比較高。紅外發(fā)射管發(fā)出紅外線，當(dāng)發(fā)出的紅外線照射到白色的平面后反射，若紅外接收管能接收到反射回的光線則檢測(cè)出白線繼而輸出低電平，若接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線則檢測(cè)出黑線繼而輸出高電平。另外， STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。所謂上電復(fù)位，是指計(jì)算機(jī)加電瞬間，要在 RST 引腳出現(xiàn)大于 10MS 的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。使用 L298N 芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī) ，實(shí)物圖及外圍電路如下圖 7 所示。 L298N 的 12 四個(gè)引腳接到單片機(jī)上，通過對(duì)單片機(jī)的編程就可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)直流電機(jī)的 PWM 調(diào)速控制， 圖 8 是 L298N 功能邏輯圖。 In3， In4 的邏輯圖與 上圖 相同。由于 接收管輸出 TTL 電平，有利于單片機(jī)對(duì)信號(hào)的處理。內(nèi)部有四個(gè)運(yùn)算放大器，有相位補(bǔ)償電路。 圖 13 紅外對(duì)管黑線檢測(cè)電路 紅外傳感器 TCRT5000 簡介 TCRT5000光電傳感器模塊是基于 TCRT5000紅外光電傳 感器設(shè)計(jì)的一款紅外反射式光電開關(guān)。 MPU6000 的角速度全格感測(cè)范圍為 177。8g 與 177。 MPU6000 的包裝尺寸 (QFN)，在業(yè)界是革命性的尺寸。1000 與 177。 移除加速器與陀螺儀軸間敏感度，降低設(shè)定給予的影響與感測(cè)器的飄移。 5% 陀螺儀運(yùn)作電流： 5mA，陀螺儀待命電流： 5μA；加速器運(yùn)作電流： 350μA，加速器省電模式電流： 20μA10Hz 高達(dá) 400kHz 快速模式的 I2C，或最高至 20MHz 的 SPI 串 行主機(jī)接口 (serial host interface) 內(nèi)建頻率產(chǎn)生器在所有溫度范圍 (full temperature range)僅有 177。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil for C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 while( TI == 0 )。 TH1=(65536500)/256。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 S=(time*)/10。 uchar SIGN=0。0xf0)4。y)。 delay_RX(500)。 //開啟計(jì)數(shù) while(RX)。 StartModule()。speed2=16。 mode=1。 //關(guān)閉計(jì)數(shù) Conut()。 measured(2)。 delay_RX(500)。IN2_2=0。 TH1=0。 } speed1=20。IN2_1=1。IN2_2=0。 TR1=1。IN2_2=1。 TH1=0。 } } else { speed1=0。CONTROL_MODE_FLAG==3) { speed1=17。 while(!RX)。IN2_2=1。 if(irL2==1) { IN1_1=0。CONTROL_MODE_FLAG==2) RX_STATE()。amp。 uchar SIGN=0。 while(1) { switch(CONTROL_MODE_FLAG) { case 0: //按鍵模式 IN1_1=0。IN1_2=0。IN2_1=0。IN2_2=1。speed1=17。speed2=0。 mode=0。 //當(dāng) RX 為零時(shí)等待 TR1=1。//讀取橫向的傾斜度 SIGN=RxBuf[2]。//讀取鍵值 if(LED_FLAG) LED1=1。 if(Y_ANGLE110) Y_ANGLE=110。speed2=40Y_ANGLE/4。 } //小車前進(jìn) else if(X_ANGLE20amp。IN2_1=0。IN2_1=1。 // speed2=15。 while(CONTROL_MODE_FLAG==3) { csbmode()。 TL0 = (65536500)%256。 //確實(shí)小于， PWM 輸出高電平 else EN2=1。 // 次數(shù)加 1 count2=count2%40。 unsigned char count。 sbit led2= P2^7。 //控制模式標(biāo)志 0:按鍵模式 1:重力模式 2:循跡模式 3:避障模式 uchar SFLAG=1。 sbit EN2=P2^5。 sbit CSN =P1^7。 unsigned char jd。 //本地地址 uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)。 } uint bdata sta。 CE=0。 // Setup address width=5 bytes SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a)。 for(bit_ctr=0。 // Set SCK high.. uchar |= MISO。 // CSN high, terminate SPI munication 。 // ..then set SCK low again } return(uchar)。bit_ctr++) // output 8bit { MOSI = (uchar amp。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07)。 // Spi disable SCK=0。 sbit TX_DS =sta^5。 void delay(uint z) { uint x,y。 void inerDelay_us(unsigned char n)。 unsigned int time。 sbit MOSI =P3^4。 //sbit MP2=P2^7。//定時(shí)器工作狀態(tài)標(biāo)志。 //sbit led4= P2^4。 // 次數(shù)標(biāo)識(shí) unsigned char speed1。 //中斷溢出標(biāo)志 csflag=1。 // 次數(shù)加 1 count=count%40。 if(aa==100) { led0=~led0。 IN1_1=0。 } IN1_1=0。} //小車右轉(zhuǎn) else { IN1_1=0。 //小車停止 } } else { if(Y_ANGLE20){IN1_1=1。middleS200){IN1_1=0。 if(Y_SIGN) Y_ANGLE=Y_ANGLE。 if(Y_ANGLEX_ANGLE30)//如果主要是往縱向傾斜則進(jìn)入 { FLAG_ANGLE=1。 X_SIGN= SIGNamp。//判斷傾斜的方向 Y_SIAN=0:左方 X_SIAN=1:右方 LED_FLAG=(SIGNamp。 //當(dāng) RX 為 1 計(jì)數(shù)并等待 TR1=0。 while(CONTROL_MODE_FLAG==1) { TR1=0。 } } IN1_1=0。 break。speed2=17。speed1=20。IN2_2=0。IN2_1=0。 init_RX() 。 } } /******************************************/ void main(void) { uchar RxBuf[4]。IN1_2=0。IN2_1=1。speed2=20。 //開啟計(jì)數(shù) while(RX)。 delay_RX(5)。 IN1_1=0。 StartModule()。amp。 TR1=0。 measured(4)。 } delay_RX(500)。 if(leftSrightS) { IN1_1=1。 StartModule()。amp。 if(leftS250||rightS250) { temp=middleS。 TH1 = (65536500)/256。 } IN1_1=0。 TL1=0。amp。 //當(dāng) RX 為零時(shí)等待 TR1=1。 //關(guān)閉計(jì)數(shù) Conut()。 mode=1。//掃描無線模塊接收到的新指令 } } void measured(unsigned char fs)//測(cè)距函數(shù) jd=3 測(cè)量正前方 jd=2 測(cè)量左前方 jd=4 測(cè)量右前方 { TH1 = (65536500)/256。 else if(LED_FLAG==0) LED1=0。 R_S_Byte(RxBuf[0])。 } else { csflag=0。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 TL1=0。 } /**********定時(shí)器初始化程序 ***************/ void T0T1_init() { EA=1。下面詳細(xì)介紹 Keil for C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 使用者親自測(cè)試 10,000 g 碰撞容忍度 為可攜式產(chǎn)品量身訂作的最小最薄包裝 ( QFN) 符合 RoHS 及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn) 6 效果圖 6 軟件設(shè)計(jì) 編譯語言的選取 目前， STC89C52 單片機(jī)的開發(fā)多為支持兩種語言，一種是匯編語言，另一種是 C 語言，而這兩種語言各有 其優(yōu)缺點(diǎn)。 運(yùn)動(dòng)處理數(shù)據(jù)庫支持 Android、 Linux 與 Windows 內(nèi)建之運(yùn)作時(shí)間偏差與磁力感測(cè)器校正演算技術(shù)，免除了客戶須另外進(jìn)行校正的需求。/sec 的 3 軸角速度感測(cè)器 (陀螺儀 )。1%變動(dòng)的振蕩器。產(chǎn)品傳輸可透過最高至 400kHz 的 I2C 或最高達(dá) 20MHz 的 SPI。500、 177。 傳感器的紅外發(fā)射二極管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)發(fā)射出的紅外線沒有被反射回來或被反射回來但強(qiáng)度不夠大時(shí)，光敏三極管一直處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)模塊的輸出端為低電平，指示二極管一直處于熄滅狀態(tài)；被檢測(cè)物體出現(xiàn)在檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，紅外線被反射回來且強(qiáng)度足夠大，光敏三極管飽和，此時(shí)模塊的輸出端為高電平，指示二極管被點(diǎn)亮。1 ． 5V～ 177。 光電傳感器是靠紅外發(fā)射管和紅外接收管組成的傳感器， 對(duì)于小車循跡場(chǎng)地的黑白兩種顏色，發(fā)射管發(fā)出同樣的光強(qiáng)，接收管接收到的光強(qiáng)不同，因此輸出的電壓值也不同；給定一個(gè)基準(zhǔn)電壓，通過對(duì)不同輸出電壓值進(jìn)行比較，則電路的輸出為高低電平。同為低電平電機(jī)