【正文】 oid 程序開發(fā)環(huán)境目前比較流行的是合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 4 Eclipse，這個(gè)軟件的功能強(qiáng)大，并且可以將不同版本的 Android 的 API 集成。就像某某 公司做出來的一款可以跟 小孩 捉迷藏的 玩具 一樣是非常有意義的 ，縱觀本 課題系統(tǒng)設(shè)計(jì)可知 ， 主要具備的功能 有一下幾點(diǎn)： （ 1） 小車 可以根據(jù)小孩的前后移動(dòng)，自然的作出前進(jìn)后退的動(dòng)作 （ 2） 小車還可以 根據(jù)小車的 左右 移動(dòng)，小 車 還可以根據(jù)移動(dòng)方位判斷是左轉(zhuǎn)彎還是右轉(zhuǎn)彎，而且要具有靈活 的相應(yīng)。t much time to acpany their children to play, buy a smart toy might bee a lot of parents to give children the greatest fort, now intelligent toy car has bee widespread, the perceived distance toy is numerous, based on the perceived distance automatic tracking to y car was born. For those lovely child brought inexhaustiblefun. This is perhaps the ultimate purpose why some parents always buy some fun toys for their children!! The design of the lower puter system is a 52 microcontroller as the control core, the use of CPU model for STC12C5A60S2, with the sensor has an ultrasonic sensor HCSR04,2 infrared tracking sensor LM393, and a bination of 2 motor drive and power supply module in one module, the dual motor drive module adopts the new original L298Nthe driver chip, using the 5V voltage regulator module block AMS11175V high precision regulator, and steering Futaba S3003 used to the full range of distance perception, control mechanism of car is posed of two DC motors and L298N driver chip consists of two drive four wheel car, so DC motor can be directly controlled by the STC12C5A60S2 input port IO port. Based sensor design of car, simple structure, low cost, space design great. In the toy market occupies a larger share of, so many related design, drawing is easy. There are other areas of ultrasonic sensors are widely applied, the future of intelligent toys is an inevitable trend of society! KEY WORDS: STC12C5A60S2。 本 設(shè)計(jì)下位機(jī)系統(tǒng)是一個(gè) 52單片機(jī) 作為 控制核心 ， 所 使用的 CPU型號(hào)為 STC12C5A60S2，配合 傳感器有 一個(gè)超聲波傳感器 HCSR04,2 個(gè)紅外循跡 傳感器 LM393， 還有 一個(gè)結(jié)合 2 路 電機(jī)驅(qū)動(dòng)和 電源穩(wěn)壓 模塊于一體的模塊，其中 雙電機(jī) 驅(qū)動(dòng)模塊采用的 是 全新原裝 L298N 驅(qū)動(dòng)芯片 ， 穩(wěn)壓模塊采用的是穩(wěn)壓精度高的 5V 穩(wěn)壓塊 AMS11175V,還有 舵機(jī) Futaba S3003 用來 全方位的距離感知， 小車的控制機(jī)構(gòu)由兩個(gè)直流電機(jī)以及 L298N 驅(qū)動(dòng)芯片組成的兩驅(qū) 四 輪小車，這樣直流電機(jī)的輸入口可由 STC12C5A60S2 的 IO 口直接控制。在我國(guó) 好多 兒童 動(dòng)畫片 都會(huì)推出相應(yīng)的玩具以滿足如今的小孩對(duì)玩具快樂的追求，智能追蹤小車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)對(duì)那些好奇心比較強(qiáng)的小孩尤為熱門，因?yàn)橥婢咝≤嚨拿恳粋€(gè)反應(yīng)都是和他有關(guān)系的 ， 小孩前進(jìn)，小車跟 著 前進(jìn)，小孩后退 小車 也跟著后退，小孩轉(zhuǎn)彎小車跟著轉(zhuǎn)彎 ， 始終 對(duì) 小孩的 行為 作出相應(yīng)的反應(yīng)，趣味性 極強(qiáng) ，同時(shí)可以 開發(fā)小孩的 無限想象 空間，無意識(shí)的對(duì)小孩大腦的開發(fā)起到關(guān)鍵的作用 ，尤其是好奇心重的小孩 ， 可以說非常適合那些上班族 買個(gè) 小孩玩具的不二之選， 小車 追蹤的設(shè)計(jì)對(duì)玩具市場(chǎng) 和 開發(fā)小孩腦力具有重要的推動(dòng)作用，具有非常重要的意義 。 對(duì)于 其它基本 功能的 實(shí)現(xiàn)，傳感器 對(duì) 距離感知信號(hào) 可由 51 單片機(jī) DIP40 的 ，然后做數(shù) 據(jù)處理。 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 5 圖 21 舵機(jī) 用于 智能 機(jī)器人 本 設(shè)計(jì) 舵機(jī)是小車轉(zhuǎn)向 帶動(dòng) 超聲波掃描 的控制機(jī)構(gòu)，具有體型 小、力矩大、 小車 外部 機(jī)械設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、 小車 穩(wěn)定性高等特點(diǎn)， 無論是在硬件 小車 設(shè)計(jì)還是軟件 編程 設(shè)計(jì)， 舵機(jī)設(shè)計(jì)是小車控制 掃描 部分重要的組成部分，圖 21 為舵機(jī)的外形圖。 最終 達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng) 某一個(gè) 角度的目標(biāo)！ 舵機(jī) 選購(gòu) 市場(chǎng)上的 私服 舵機(jī)有塑料齒 的 、 標(biāo)準(zhǔn)尺寸 的 、 小尺寸 的 、 金屬齒 的 、大尺寸 的 ，另外還有 很 薄的標(biāo)準(zhǔn)尺寸舵機(jī) 用在 一些特殊的場(chǎng)合 ，及低重心的型號(hào) 特殊 型號(hào) 。等的，數(shù)值 越 小反應(yīng)就快。 電 壓 也 會(huì) 直 接 影 響 舵 機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng) 的 性 能 ， 例如 Futaba S9001 在 時(shí) 平均 扭力 在 為 、速度 平均 為 秒 /60176。 因?yàn)?私服舵機(jī)啟動(dòng)電流很大會(huì)影響同一個(gè)電路中的電流變化！ 、 PWM 信號(hào) 連接說明： 一般來說可以將私服舵機(jī) 信號(hào) 線連接至 52 單片機(jī)的任意引腳， 對(duì)于 52 單片機(jī)需通過定時(shí)器模塊 輸 出 PWM 才能進(jìn)行控制 轉(zhuǎn)動(dòng) 。 TH0=0xff。//PWM 信號(hào)輸出口 ， 所以單片機(jī) 會(huì) 產(chǎn)生一個(gè) 隨 角度標(biāo)識(shí) angle 值 變化的 PWM 信號(hào) ，從而達(dá)到控制控制小車私服舵機(jī)轉(zhuǎn)向的目的！ void Time1_Int() interrupt 1//舵機(jī) { TH0=0xff。 超聲波 模塊引腳說明 單片機(jī) 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 12 圖 29 超聲波 實(shí)物圖 GND ： 電源負(fù)極 Trig ： 控制端接 Echo ： 接收端 VCC ： 電源正極 測(cè)距原理 超聲波傳感器 設(shè)計(jì) 主要 由 發(fā)射器和接收器兩大部分 組成 ，大 家 都知道 超聲波在空氣中傳播的速度為 340m/s , 本設(shè)計(jì) 只需要計(jì)算出從發(fā)射 開始 到接收 完成 之間的時(shí)間差就可以 通過計(jì)算 算出距離。 使用時(shí) ， 觸發(fā)控制端 Trig 的高電平測(cè)量周期建議 60ms 以上 ， 以防止發(fā)射信號(hào)對(duì)回響信號(hào)的干擾 。 while(!ECHO)。amp。 只要置相應(yīng)單片機(jī)機(jī) IO IN1 =0 ； IN2=1對(duì)應(yīng)電機(jī)即可正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) IN1 =0 ； IN2=0對(duì)對(duì)應(yīng)電機(jī)即可反轉(zhuǎn) 同理： IN3 =0 ； IN4=1對(duì)應(yīng)電機(jī)即可正轉(zhuǎn) IN3 =0 ； IN4=0對(duì)應(yīng)電機(jī)即可反轉(zhuǎn) 78M05 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 18 下面 是軟件編程實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn) 以及 停止： sbit in1=P1^4。 } 前進(jìn) 過程控制只需要將 IN1 IN3置 1， IN2和 IN4置 0即可 void back()//后退 { in1=0。 } 左轉(zhuǎn) 控制就是左邊電機(jī)前進(jìn) 轉(zhuǎn) ，右邊電機(jī)后退 轉(zhuǎn) ， 導(dǎo)致 一個(gè)整體的左轉(zhuǎn)效果！ void turnright()//右轉(zhuǎn) { in1=1。 } 停車函數(shù) 的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)是將 4個(gè) 信號(hào)都拉低，導(dǎo)致兩個(gè)電機(jī)都不 轉(zhuǎn) ，最后導(dǎo)致 停車 的效果！ 小車 的轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 前面 已經(jīng) 設(shè)計(jì)了小車的前進(jìn)與后退的移動(dòng)設(shè)計(jì)，還差一個(gè)轉(zhuǎn)向檢測(cè)控制，那用什么來實(shí)現(xiàn) 呢 ？經(jīng)過 反復(fù) 的斟酌與篩選最后選擇了用兩個(gè) 紅外 循跡傳感器來檢測(cè)物體的左右移動(dòng) ， 下面來具體的介紹！ 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 20 紅外 循跡傳感器簡(jiǎn)介 圖 213 LM393 紅外傳感器模塊 實(shí)物說明 LM393 紅外傳感器模塊檢測(cè) 原理 檢測(cè)原理為當(dāng)發(fā)射管照射在黑白分明的 物體 時(shí) ，由于黑色吸光 作用 ，當(dāng)紅外發(fā)射管照射 到 黑色物體上時(shí) 導(dǎo)致 反射回來的光就較少 ， 導(dǎo)致 接收管接收到的紅外光就較少 ，表 現(xiàn)為電阻大 變大 ；同理 ，當(dāng)照射在白色 物體 時(shí)發(fā)射的紅外線就比較多 ，表現(xiàn)為 接收管的電阻變 小， 此時(shí)通過其他 電路就把電阻 變化 信號(hào)變成大小不一電壓 變化 信號(hào) 然后通過 一個(gè) 比較器轉(zhuǎn)換成 相應(yīng) 的 高低電平信號(hào)，再將此送到 52 單片機(jī)的 I/O 口 ， 單片機(jī)就可以判斷是 物體靠近 還是 遠(yuǎn)離 ， 進(jìn)而完成相應(yīng)的 檢測(cè) 功能 ，如循跡 、避障等 原理圖 說明及編程須知 +5V GND 信號(hào) 電源 指示燈 接收管 發(fā)射管 信號(hào) 指示燈 可調(diào) 電阻 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 21 圖 214 紅外 循跡傳感器 原理圖 根據(jù)上面原理圖 ， 循跡 時(shí) ， 當(dāng)照在 白色路面 ( ( 避障 時(shí)為前方 有障礙物 ) ) ， out 輸出低電平 0， 指示燈亮 。 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 22 zuo2=1。 you2=1。 delay(5)。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 有 重量 很 輕，體積 很 小，抗干擾能力 很 強(qiáng)，價(jià)格 也很 便宜，可靠性 很 高，靈活性 很 好，開發(fā)起來較為容易。 （ 4）中斷系統(tǒng) 52單片機(jī)有五個(gè)中斷源和兩級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)，中斷源的入口地址見下表： ROM/EPROM 微處理器 （運(yùn)算器） （控制器） 特殊功能寄存器 （ SFR） 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM P0 P2 程序存儲(chǔ)器 8 8 串行口 P1 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 中斷 系統(tǒng) P3 8 8 XTAL1 XTAL2 ALE PSEN EA RESET 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 25 表 31 中斷源入口地址表 中斷源 入口地址 外部中斷 0（ INT0） 0003H 定時(shí)器 0（ T0） 000BH 外部中斷 1（ INT1） 0013H 定時(shí)器 1（ T1） 001BH 串行口 0023H （ 5）定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 片內(nèi)包含了 2個(gè) 16位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器都有 4種工作方式。 環(huán)境感知傳感器的選擇與設(shè)計(jì) 本次課題下位機(jī)需要檢測(cè)的環(huán)境參數(shù)主要包括空氣溫度與濕度，環(huán)境光照強(qiáng)度，可燃?xì)怏w濃度。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 單片機(jī)不能直接讀取模擬電壓，所以需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 //發(fā)送起始條件的數(shù)據(jù)信號(hào) _Nop()。 //發(fā)送起始信號(hào) _Nop()。 } /*結(jié)束總線 */ void Stop_I2c() 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 32 { SDA=0。 SDA=1。 （ 3）可燃?xì)怏w濃度 這里的可燃性氣體主要為甲烷、酒精、 CO、氫氣，為了可以測(cè)量這四種氣體的濃度，本次課題選擇了 MQ2型氣敏傳感器，其靈敏度特性圖見下： 合肥學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系畢業(yè)論文 33 圖 310 MQ2靈敏度特性 由上圖可知， MQ2對(duì)甲烷、酒精、 CO、氫氣的靈敏相對(duì)較高，故可以作為這四種氣體濃度檢測(cè)的傳感器。小車的輪子是由兩個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的， 52單片機(jī)的 I/O口不能夠直接驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，因?yàn)閱纹瑱C(jī) I/O口的電流過小，驅(qū)動(dòng)力不足。本次選用的藍(lán)牙模塊是 SPPCA， SPPCA藍(lán)牙模塊是專門為了無線數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計(jì)的，本模塊支持 SPP藍(lán)牙串口協(xié)議，成本低、功耗低、體積小、收發(fā)靈敏度