【正文】 距模塊 參數(shù) 實(shí)物圖 如圖 313 所示， 板上 各引腳 的含義： VCC供 5v 電源 、 Trig 觸發(fā)控制信號(hào)輸入 、 Echo 回響信號(hào)輸出 、 out（空腳）、 GND 為地線。 如此不斷的 循環(huán) 測(cè) 量 ,就可以達(dá)到移動(dòng)測(cè)量 的 目的了。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 22 圖 316 超聲波檢測(cè)電路 速度檢測(cè)模塊 采用光電編碼器對(duì)驅(qū)動(dòng)輪后輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行了實(shí)時(shí)檢測(cè)，將反饋信號(hào)輸入核心控制單元，并進(jìn) 行處理，從而對(duì)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速、加減速進(jìn)行準(zhǔn)確快速的調(diào)節(jié)。與反射式光電開關(guān)不同的是，在這里 LED 管的亮度不需要很高。 電源模塊的設(shè)計(jì) 智能小車的供電設(shè)施是一塊充電電池，它有 低成本 ， 循環(huán)壽命長(zhǎng) ， 無(wú)污染 ，安全性能好 ， 溫度使用范圍廣 等特點(diǎn)。因此，對(duì)電源中的高頻分量，電解電容均含有電感，而集成穩(wěn)壓器內(nèi)部帶有負(fù)反饋，在高頻下，通過(guò) C1 C18 的耦合，可能會(huì)使穩(wěn)壓器的輸出端產(chǎn)生有害振蕩。 //轉(zhuǎn)換距離變量送數(shù)碼管顯示 deal[1]=temp/10%10。 P0=table[deal[1]]。 P1=data_wei[1]。 //關(guān)閉計(jì)數(shù)器 T1 } void sensor() { TH0=0。 //發(fā)送觸發(fā) 脈沖 delay_xus(1)。flag)。 sbit key2=P2^6。c++)。 if(key2==0) { n。如果操作者在場(chǎng)，就可以按下人工復(fù)位安鈕，強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位 。 本設(shè)計(jì)采用第三種方案實(shí)現(xiàn) “ 看門狗”電路，下面就對(duì)該方案作以介紹。如果 Rs=450Ω， RT=45Ω， CT=1uF,則 f=10HZ。 圖 51看門狗電路圖 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 32 6 軟件的簡(jiǎn)單介紹 Keil 軟件 簡(jiǎn)介 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的 C 語(yǔ)言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。有時(shí)是 我程序編寫錯(cuò)誤 的原因，有時(shí)可能是 組合程序時(shí)邏輯上 出了 錯(cuò)誤 。最好是前后輪分開供電。通過(guò)我們師生的共同努力，本 次 設(shè)計(jì) 基本上達(dá)到題目 規(guī)定的要求 。 // 口輸出 持續(xù)時(shí)間 20us 的觸發(fā)脈沖給超聲波探測(cè)器 sbit echo=P3^2。 uchar code table[]={0xeb,0x88,0xb3,0xba,0xd8,0x7a,0x7b,0xa8,0xfb, 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 38 0xfa}。a1。 deal[0]=temp%10。 P1=0。 delay_xus(100)。 p3=0。 p3=0。 tri=0。amp。 init()。 } 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 41 } } e=500。 delay_nus(n)。 //設(shè)置最初的占空比為 50% d=1000。 //當(dāng) echo 為 1 計(jì)數(shù)并等待 TR0=0。 tri=1。 TL0=0。 //設(shè) T0 為方式 1， GATE=1； EA=1。 delay_xus(100)。 delay_xus(100)。 deal[2]=temp/100。b1。 } } void T1_timer() interrupt 1 //T1 中斷用來(lái)計(jì)數(shù)器溢出 ,超過(guò)測(cè)距范圍 { flag=0。 sbit key1=P2^7。最后，對(duì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我?guī)椭乃卸鲙熀屯瑢W(xué)表示最誠(chéng)摯地感謝和最衷心 的 祝福。 在懸空時(shí) 車輪轉(zhuǎn) 得很快，但一放到地上就跑的很慢。這使我深深感受到理論與實(shí)際間的差距。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 ● 幾個(gè)原則 ： 看門狗電路必須由硬件邏輯組成，不宜由可編程計(jì)數(shù)器充當(dāng)，因?yàn)?CPU 失控后，可能會(huì)修改可編程器件參數(shù)，使看門狗失效。 4060 記數(shù)頻率由 RT和 CT決定。為使程序脫離“死循環(huán)”，通常采用“看門狗技術(shù)”。//設(shè)置前進(jìn)的時(shí)間 advance(uchar e) { while(e) { p1=1。 } } n==5。 for(a=0。 //關(guān)閉計(jì)數(shù) TR1=0。 while((!echo)amp。 flag=1。 P0=0。 P1=data_wei[2]。 P0=table[deal[0]]。 D1為電源指示燈。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電壓波動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響單片機(jī)的正常工作，為了使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，系統(tǒng)采用兩組電源供電如圖 318， 319所示∶ 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 28 D e c 2 00 8 S h e e t of F il e : E : \單片機(jī)材料 \材料 \自動(dòng)進(jìn)出庫(kù)小車 \ L ove Z Y X .D dbD r a w n B y:1 32V VG N DIN O U TI C 578 05D1L E D C 170. 1C 190. 15VG N D162534K G 112J6R 22 1KC 1810 00 UC 1647 0U12 V 圖 318 5V供電電路 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 24 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 28 D e c 2 00 8 S h e e t of F il e : E : \單片機(jī)材料 \材料 \自動(dòng)進(jìn)出庫(kù)小車 \ L ove Z Y X .D dbD r a w n B y:1 32V VG N DIN O U TI C 678 09 C 110. 1C 130. 19VG N DC 1210 00 UC 1047 0UC 1516 V \ 22 0uL168 U HC 140. 1u12 V 圖 319 9V供電電路 第一組電源通過(guò)三端穩(wěn)壓器 7805 穩(wěn)壓后給單片機(jī)和其它電路供電，另外一組電源經(jīng) 7809 穩(wěn)壓后給電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 供電，考慮到模塊間的相互干擾問(wèn)題，兩個(gè)電源之間還添加了隔離措施，這樣有效的解決了驅(qū)動(dòng)電路會(huì)對(duì)單片機(jī)最小系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的問(wèn)題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，可以從高阻值的電阻開始選用 (約 1 kΩ )，當(dāng)發(fā)生誤差信號(hào)問(wèn)題時(shí)，只需將電阻值下調(diào)。光柵編碼器由光柵盤和光柵式光電開關(guān)組成。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出回響基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 21 信號(hào)。但是此模塊應(yīng)先插好在電路板上再通電，避免產(chǎn)生高電平的誤動(dòng)作，如果產(chǎn)生了，重新通 電方可解決。每個(gè) H 橋電路原理大體如圖 310所示： 圖 310 H橋電路圖 表 31輸入引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系 IN1(IN3) IN2(IN4) 電機(jī)運(yùn)行情況 1 0 正轉(zhuǎn) 0 1 反轉(zhuǎn) 1 1 剎車 0 0 停止 若 H 橋的 1端為低電平， 2端為高電平時(shí)，三極管 Q4導(dǎo)通， Q1 截止，此時(shí)Q3 的基極為低電平， Q2 的基極為高電平，因此三極管 Q2 和 Q6 導(dǎo)通， Q3 和 Q5截止，電流流向如圖 311所示，電機(jī)正轉(zhuǎn)。 可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速、啟動(dòng)性能好 、 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 、 可同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī) 。 L298N 雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 簡(jiǎn)介 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊主要功能是將主控芯片發(fā)出的信號(hào)通過(guò)電機(jī)控制芯片轉(zhuǎn)化為小車實(shí)際的動(dòng)作。嚴(yán)格地講，平均速度與占空比 D并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系，在一般的應(yīng)用中，可將其近似地看成線性關(guān)系。 直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制可分為勵(lì)磁控制法與電樞電壓控制法。直流電機(jī)能夠?qū)⑤斎氲碾妷盒盘?hào)變成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出，改變控制電壓即可改變電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，用途很廣泛，主要有如下優(yōu)點(diǎn) ： ● 寬廣的調(diào)速范圍。 ● 高精度。動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。圖中 C為上電復(fù)位電容，它是利用電容充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最簡(jiǎn)單的上電自動(dòng)復(fù)位電路中上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，晶體和電容應(yīng)盡可能靠 近單片機(jī)芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。 單片機(jī) 雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時(shí)鐘，必須外部附加電路。 ● 特殊功能寄存器 共有 21個(gè)，用于對(duì)片內(nèi)的個(gè)功能 的部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。但對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。 ● 用開發(fā)板自帶的數(shù)碼管顯示時(shí)間、里程、以及到障礙物的距離。但是不如單電源方便靈活。 用超聲波傳感器進(jìn)行避障。因此決定采用 L298N 控制直流電機(jī)。 綜合以 分析 選 用了 比較普通的 且 更為熟悉的 STC89C52 單片機(jī)為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心。 加速減速依靠后面的電機(jī)帶動(dòng)后面一組車輪完成。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) 3 2 總體 方案 設(shè)計(jì) 整體方案 的 設(shè)計(jì)思 想 利用 超聲波檢測(cè) 模塊 檢測(cè)道路前面的障礙物，然后把回響信號(hào)交給單片機(jī)處理，如果前面有障礙物，單片機(jī)的引腳會(huì)輸出兩個(gè)高電平信號(hào) 控制 小車剎車，當(dāng)距離接近到一定程度以后控制小車向左轉(zhuǎn)，與此同時(shí)繼續(xù)檢測(cè)障礙物。 課題的目的和意義 本題目設(shè)計(jì)的是具有自動(dòng)避障功能的智能小車，其設(shè)計(jì)思想與一些日常生活迫切需要的 智能 機(jī)器人類似。 關(guān)鍵詞 ： 智能小車；單片機(jī)；超聲波 檢測(cè) ； PWM 調(diào)速 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計(jì) II Abstract As a new product of modern society, intelligence is the trend in future development. It can work in some specific environment according to the mode which sets in advance. Dispensing with behavior adjustment management,but it can achieve the expected， even higher goal. Smart car is a means through programming specific tasks to plete the iniaturi zation of the robot, it has produced lowcost, circuit structure is simple and conveni ent debugging. Because of its highly interesting, intelligent robot car enthusiasts, as well as by the broad masses of college students love. This system regards the request of the topic, adopting 80C51 for controlling core, super sonic sensor for test the hinder. It can run in a high and a low speed or stop automatically. It also can record the time, distance and the speed automatically and the construction of whole s