【正文】 雙工的串行口，具有四種工作方式。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。由于光柵隨電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，則紅外線三極管接收到的就是一系列脈沖信號(hào)。測(cè)距輪安裝在車輪上，這樣能使記數(shù)值準(zhǔn)確一些。該電路包括一個(gè)紅外發(fā)光二極管、一個(gè)紅外光敏三極管及其上拉電阻。角度傳感器靈敏度合適，響應(yīng)速度好，但使用復(fù)雜，價(jià)格高昂，且不易購(gòu)買。單本系統(tǒng)兩個(gè)電機(jī)時(shí)序不同，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)不同延時(shí)程序的情況，系統(tǒng)處理負(fù)荷大，影響電機(jī)工作，同時(shí)價(jià)格相對(duì)較高。 基于單片機(jī)的自動(dòng)往返小車的設(shè)計(jì) 5 根據(jù)以上綜合比較，以及本設(shè)計(jì)中受控電機(jī)的容量和直流電機(jī)調(diào)速的發(fā)展方向，本設(shè)計(jì)采用了 H 型單極型可逆 PWM 變換器進(jìn)行調(diào)速。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)。 方案二： 靜止可控整流器。 方案二： 采用步進(jìn)電機(jī)。 方案三 ：采用 Atmel 公司的 AT98S52 單片機(jī)作為主控制器。）為了小車的平衡再裝上萬向輪。轉(zhuǎn)向和動(dòng)力分開的電動(dòng)小車是將輪胎分為兩組，一組與點(diǎn)動(dòng)機(jī)相連輸出動(dòng)力控制小車的行駛；另外一組控制小車的方向。新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu)，為系 統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)一款智能電動(dòng)小車，智能電動(dòng)小車應(yīng)該具有自動(dòng)尋找軌跡的功能。整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性能高。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果滿足 要求，本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法及測(cè)試結(jié)果分析。 根據(jù)題目的要求，本設(shè)計(jì) 以 AT89S52 為控制核心 ， 在現(xiàn)有電動(dòng)小 車的基礎(chǔ)上，加裝傳感器 ， 實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。 本設(shè)計(jì) 采用的 AT89S52 采用 CHOMS 工藝，功耗很低，可用于很多小型設(shè)備中。（兩組輪胎的前后順序可調(diào)，其換影響不大。 電動(dòng)小車 控制器 傳感器 控制信號(hào) 路面數(shù)據(jù) 基于單片機(jī)的自動(dòng)往返小車的設(shè)計(jì) 3 綜上分析，本設(shè)計(jì)使用方案二。AT98S52 是一款低功耗，高性能的 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含有 8KB 的Flash 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器， 256 Bytes 的 RAM， 32個(gè)外部雙向輸入 /輸出 (I/O)口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)， 2 層中斷嵌套中斷等。步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，控制也比較簡(jiǎn)單，具有瞬時(shí)啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越性，比較適合本系統(tǒng)控制精度高的特點(diǎn)。簡(jiǎn)稱 VM 系統(tǒng)。當(dāng)晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，電源電壓加到電動(dòng)機(jī)上，當(dāng)晶閘管關(guān)斷時(shí)，直流電源與電動(dòng)機(jī)斷開，電動(dòng)機(jī)經(jīng)二極管續(xù)流，兩端電壓接近于零。 脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主電路采用脈寬調(diào)制式變換器，簡(jiǎn)稱 PWM 變換器。 方案二： 用功率管（如 TP132， 8A， 70W）構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 方案三： 采用光電傳感器。紅外發(fā)光二極管發(fā)射一定強(qiáng)度的紅外線照射物體，紅外光敏三極管在接收到反射回來的紅外線后導(dǎo)通，發(fā)出一個(gè)電平跳變信號(hào)。 遮光盤有一缺口，盤下方的凹形物為槽型光電耦合器，其兩端高出部分的 里面分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接收管。將該信號(hào)傳輸?shù)?80C51 單片機(jī)的內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，根據(jù)預(yù)先實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)換算關(guān)系即可計(jì)算出電動(dòng)機(jī)車的行車距離。它們都是通過片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是 CPU 加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式?？捎脕磉M(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行 I/O 口，甚至與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。用 AT89S52 單片機(jī)構(gòu)成最 小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可。 本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTAL XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。復(fù)位引腳 RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2,斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。其中電平復(fù)位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 VCC 接通而實(shí)現(xiàn)的。 為了完成上述任務(wù)，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，通常把整個(gè)過程分成若干個(gè)部分，每一部分叫做一個(gè)模塊。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，如能正確的采用軟件抗干擾技術(shù)，與硬件干擾措施構(gòu)成雙道抗干擾防線，無疑為了將大大提高控制系統(tǒng)的可靠性。故實(shí)質(zhì)上它是一種程序?yàn)V波。在滿足實(shí)時(shí)性要求的前提下，如果在各次采集數(shù)字信號(hào)之間接入一段延時(shí)，效果會(huì)好一些，就能對(duì)抗較寬的干擾。外設(shè)設(shè)備接受到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信息后，還來不及作出有效的反應(yīng)，一個(gè)正確的信息又來了，就可及時(shí)防止錯(cuò)誤動(dòng)作的產(chǎn)生。 在一些對(duì)程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP 指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道。 “看門狗”技術(shù) PC 受到干擾而失控，引起程序亂飛，也可能使程序陷入“死循環(huán)” [6]。 實(shí)現(xiàn)硬件 “ 看門狗”電路方案較多，目前采用較多的方案有以下幾種： 采用微處理器監(jiān)控器； 采用單穩(wěn)態(tài)電路來實(shí)現(xiàn) “ 看門狗”，單穩(wěn)定電路可采用 74LS123。 Rs用于改善振蕩器的穩(wěn)定性， Rs 要大于 RT。否則，正好在哪里有死循環(huán)，看門狗就不產(chǎn)生記滿輸出信號(hào)，不能重新啟動(dòng) CPU。 測(cè)試方法 數(shù)字萬用表主要用來測(cè)試分立元件的電阻、壓降、漏電流、截止 /導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù)； 信號(hào)發(fā)生器與示波器用于測(cè)試各光電傳感器信號(hào)的接收與傳輸； MCS51 仿真機(jī)用于測(cè)試軟 件； 直流穩(wěn)壓電源在測(cè)試期間為各待測(cè)系統(tǒng)供電； 秒表用于產(chǎn)品測(cè)試，按照任務(wù)書的基本要求對(duì)制成的電動(dòng)車進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試。有時(shí)是“虛焊”的原因，有時(shí)可能是阻值選錯(cuò)。 基于單片機(jī)的自動(dòng)往返小車的設(shè)計(jì) 23 致 謝 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果。//0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 static unsigned int RecvData。 //定義 S1 狀態(tài)標(biāo)志位 sbit S2State=P1^1。 //定義 S2 按鍵端口 /*************完成按鍵端口的定義 *************/ sbit LeftLed=P2^0。 //定義電機(jī) 2 正向端口 sbit M2B=P0^3。 //子程序返回 } void ControlCar(uchar CarType) //定義小車控制子程序 { M1A=0。 //將電機(jī) 1 正向端口置高 M2A=1。 //將前方左側(cè)指示燈置低 (亮 ) break。 //將電機(jī) 2 反向端口置高 ShowPort=LedShowData[4]。 //將定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 關(guān)閉 IRState=!IRState。 //關(guān)閉紅外定時(shí)器 0 EX1=0。 //返回 } case 0: //1 //說明按下數(shù)字 1 鍵 {ShowPort= LedShowData[1]。 //將小車置于左轉(zhuǎn)狀態(tài) break。 //返回 } case 6: //7 //說明按下了數(shù)字 7 鍵 {ShowPort= LedShowData[7]。 //返回 } case 68: //10+ //說明按下 10+鍵 {//在這里填寫你自己的代碼 //根據(jù)你的功能寫代碼 break。 //返回 } AddData=0。 //清除接收中斷標(biāo)志位 } if(TI==1) //判斷是否是發(fā)送中斷 { TI=0。 //選擇定時(shí)器 0 為兩個(gè) 16 位定時(shí)器 TH0=0xFF。 //設(shè)置定時(shí) /計(jì)數(shù)器模式 TH1=0xFD。 //給定時(shí)器 1 低八位初始化初值 TR1=1。 //同上 ,時(shí)間大約為 25uS TR0=1。 //定義可執(zhí)行標(biāo)志位變量 RecvData=0。 //打開定時(shí)器中斷 } void ComBreak() interrupt 4 //定義串口通信子程序 {unsigned char RecvData。 //返回 } case 36: //CH //說明按下了 CH鍵 {//在 這里填寫你自己的代碼 //根據(jù)你的功能寫代碼 break。 //返回 } case 14: //8 //說明按下了數(shù)字 8 鍵 {ShowPort= LedShowData[8]。 //數(shù) 碼管顯示數(shù)字 4 基于單片機(jī)的自動(dòng)往返小車的設(shè)計(jì) 29 ControlCar(4)。 //將小車置于前進(jìn)狀態(tài) break。 //打開定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 AddData=0。 //判斷到 0 就將當(dāng)前位寫 0 RecvData=RecvData 1。 //將前方右側(cè)指示燈置低 (亮 ) break。 //將電機(jī) 1 反向端口置高 M2A=1。 //數(shù)碼管顯示前進(jìn)狀態(tài) break。 //將電機(jī) 1 反向電平置低 M2A=0。 //定義話筒傳感器端口 sbit RL1=P0^5。 //定義前方右側(cè)指示燈端口 /*************完成前方指示燈端口定義 *********/ sbit LeftIR=P3^5。 //定義 B1 狀態(tài)標(biāo)志位 sbit IRState=P //定義 IR 狀態(tài)標(biāo)志位 sbit RunStopState=P1^4。 //定義紅外個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)變量 static unsigned char AddData。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。這使我深深感受到理論與實(shí)際間的差距。理論上的誤差不到 1秒 /年。 可編程邏輯器件 可編程邏輯器件 GAL16V8 是 LATTICE 公司研制的一種電可擦除的可重復(fù)編程的低密度 PLD 器件。 如果Rs=450Ω， RT=45Ω， CT=1uF,則 f=10HZ。 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。指令冗余技術(shù)可以減少程序彈飛的次數(shù)，使其很快進(jìn)入程序軌道，但這并不能保證在失控期間不干壞事，更不能保證程序納入正常軌道后就太平無事了，解決這個(gè)問題必須采用軟件容錯(cuò)技術(shù)。 指令冗余技術(shù)： 當(dāng) CPU 受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。前者有良好的抗‘毛刺’干擾能