【正文】 L LCD_DISP MOV DPTR,TAB3 MOV PAGES,1 MOV COLUMN,48 LCALL LCD_DISP MOV DPTR,TAB4 MOV PAGES,1 MOV COLUMN,64 LCALL LCD_DISP MOV DPTR,TAB5 MOV PAGES,1 MOV COLUMN,80 LCALL LCD_DISP 。接收的數(shù)據(jù)8個(gè)一組所存放的起始位置 MOV 52H,00H 。}紅外遙控解碼及驅(qū)動(dòng)程序(匯編編寫(xiě))：COUNT EQU 30H 。count=0。 } //發(fā)送數(shù)據(jù)反向 irdata=keyvalue。} else {endcount=60。 do{}while(countendcount)。s=11。 do{}while(countendcount)。k=20。 value2=P1。flag_key=1。 sendirdata()。 //定時(shí)器0中斷允許 p3_0=1。 //用戶碼標(biāo)志位0和1uint count=0,endcount=0。sbit p1_2=P1^2。此外，在撰寫(xiě)畢業(yè)論文過(guò)程中，得到了身邊的很多同學(xué)的給力幫助。理論是死板的，人是靈活的，能否處理好實(shí)際問(wèn)題是對(duì)一個(gè)人能力的衡量和考驗(yàn)。子程序入口初始化顯示并靜止3秒前進(jìn)小車(chē)轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并顯示運(yùn)動(dòng)狀態(tài)返回檢測(cè)是否接收到紅外信號(hào)檢測(cè)是否遇到黑線和障礙NNYY圖46 自動(dòng)循跡避障模式子程序流程圖 本章小結(jié)本章中介紹了系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)思路和程序框架。中斷入口設(shè)置初值發(fā)送數(shù)據(jù)反向發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送用戶碼發(fā)送結(jié)果碼發(fā)送起始碼中斷返回圖42 發(fā)送端中斷子程序流程圖 接收端程序流程圖 接收端主程序流程圖接收端程序主要完成紅外信號(hào)的接收、解碼，以及直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)和液晶屏的顯示。圖中SYS為晶振或陶瓷諧振器，振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率主要由SYS參數(shù)確定（晶振上標(biāo)明的頻率）。若復(fù)位電路失效，加電后CPU從一個(gè)隨機(jī)的狀態(tài)開(kāi)始工作，系統(tǒng)就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)ALE、PSEN、P0、PPP3口都 輸出高電平。圖37 一體化紅外接收探頭HS0038 顯示系統(tǒng) LCD1602簡(jiǎn)介顯示模塊用液晶顯示器LCD1602來(lái)顯示小車(chē)各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。圖36 紅外發(fā)射電路圖中D6就是紅外發(fā)射二極管，R13是限流電阻47Ω，由此可見(jiàn)，紅外發(fā)射管的電流是很大的，這是為了保證足夠的發(fā)射功率。其原理與循跡一樣，利用紅外線在不同顏色的物理表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)。當(dāng)“”端電壓高于“+”端時(shí)，輸出管飽和，相當(dāng)于輸出端接低電位。LM324集成塊內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，該電壓比較器的特點(diǎn)是： (1)失調(diào)電壓小，典型值為 2mV； (2)電源電壓范圍寬，單電源為 236V，雙電源電壓為177。 循跡系統(tǒng) 循跡原理小車(chē)循跡原理是小車(chē)在畫(huà)有黑線的白紙 “路面”上行駛，由于黑線和白紙對(duì)光線的反射系數(shù)不同，可根據(jù)接收到的反射光的強(qiáng)弱來(lái)判斷“道路”黑線。造成這種現(xiàn)象的原因是：小車(chē)轉(zhuǎn)彎是通過(guò)一側(cè)的輪子停轉(zhuǎn)，另一側(cè)的輪子正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。由上表可知兩個(gè)電機(jī)都正轉(zhuǎn)的控制組合為P4_7P4_4為1001，也就是說(shuō)只要把P4_7P4_4設(shè)置為1001就實(shí)現(xiàn)了小車(chē)的前進(jìn)功能。引腳5，7，10，12為單片機(jī)輸入到L298N芯片的輸入引腳。因此決定采用使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機(jī)，輸出腳SENSEA和SENSEB用來(lái)連接電流檢測(cè)電阻，Vss接邏輯控制的電源。XTAL1：片內(nèi)振蕩器反相放大器和時(shí)鐘放大器電路的輸出端。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。通過(guò)比較，兩種方案都可實(shí)現(xiàn)無(wú)線遙控功能，不過(guò)方案二成本較高，所以選取方案一作為本次設(shè)計(jì)最終方案。方案一：將紅外碼調(diào)制成38KHZ的脈沖信號(hào)通過(guò)紅外發(fā)射二極管將紅外碼發(fā)出。通過(guò)測(cè)試此種方案就能很好的實(shí)現(xiàn)小車(chē)避開(kāi)障礙物，且充分的利用資源而不浪費(fèi)?？梢钥闯?，第二級(jí)方向傳感器實(shí)際是第一級(jí)的后備保護(hù)，從而提高了小車(chē)循跡的可靠性。方案二：采用2只紅外對(duì)管，分別置于小車(chē)車(chē)身前軌道的兩側(cè)，根據(jù)兩只光電開(kāi)關(guān)接受到白線與黑線的情況來(lái)控制小車(chē)轉(zhuǎn)向來(lái)調(diào)整車(chē)向，測(cè)試表明，只要合理安裝好兩只光電開(kāi)關(guān)的位置就可以很好的實(shí)現(xiàn)循跡的功能。對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于CPU任務(wù)多，時(shí)間資源有限，此方案反而會(huì)使系統(tǒng)變得復(fù)雜而且難以調(diào)試。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高，H型橋式電路保證了簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制，電子管的開(kāi)關(guān)速度很快，穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采用的 PWM調(diào)速技術(shù)。根據(jù)這些分析,我選定了AT89C51單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的主控裝置，51單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，I/O口均可按位尋址，程序空間多達(dá)8K，對(duì)于本設(shè)計(jì)也綽綽有余，更可貴的是51單片機(jī)價(jià)格非常低廉。同時(shí)，CPLD的處理速度非?？?，而小車(chē)的行進(jìn)速度不可能太高，那么對(duì)系統(tǒng)處理信息的要求也就不會(huì)太高，在這一點(diǎn)上，MCU就已經(jīng)可以勝任了。3第2章 總體方案設(shè)計(jì)第2章 總體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)原理框圖按照設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)可以分為以下幾個(gè)基本功能模塊：無(wú)線遙控模塊、顯示模塊、避障模塊、循跡模塊、顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊以及報(bào)警模塊等。 設(shè)計(jì)意義隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的智能控制系統(tǒng)就是其中之一。通過(guò)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用四年大學(xué)所學(xué)知識(shí)去分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。我國(guó)作為世界電子產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，可在高科技產(chǎn)品的發(fā)展方面和外國(guó)的差距還是有的。其基本可實(shí)現(xiàn)循跡、避障、檢測(cè)貼片、尋光入庫(kù)、聲控系統(tǒng)等功能，飛思卡爾智能小車(chē)更是走在前列。 設(shè)計(jì)目的直流電機(jī)的控制技術(shù)是電機(jī)控制的最基本技術(shù)，本設(shè)計(jì)目的是通過(guò)設(shè)計(jì)直流電動(dòng)玩具車(chē)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)直流電機(jī)的控制，使小車(chē)可按規(guī)定線路和要求行駛。 設(shè)計(jì)要求（1）提出合理的方案；（2）繪制小車(chē)控制系統(tǒng)原理圖； （3）編寫(xiě)解碼軟件，調(diào)整對(duì)紅外信號(hào)的解碼，編寫(xiě)控制軟件實(shí)現(xiàn)功能。 本章小結(jié) 本章主要講述紅外遙控小車(chē)所應(yīng)用的技術(shù)目前的發(fā)展背景，闡明這次設(shè)計(jì)的目的，概括這次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及要求，并表述了紅外遙控小車(chē)所代表的時(shí)代意義。但CPLD在控制上較單片機(jī)有較大的劣勢(shì)。針對(duì)本設(shè)計(jì)特點(diǎn)多開(kāi)關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，需要擅長(zhǎng)處理多開(kāi)關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)，而不能用精簡(jiǎn)I/O口和程序存儲(chǔ)器的小體積單片機(jī)，D/A、A/D功能也不必選用。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)下，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這樣硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜，并且要占用太多CPU時(shí)間。故最終未采用該方案。若小車(chē)回到了軌道上，即4個(gè)探測(cè)器都只檢測(cè)到白紙，則小車(chē)會(huì)繼續(xù)行走；若小車(chē)由于慣性過(guò)大依舊偏離軌道，越出了第一級(jí)兩個(gè)傳感器的探測(cè)范圍，這時(shí)第二級(jí)動(dòng)作，再次對(duì)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行糾正，使之回到正確軌道上去。方案四：采用一只紅外對(duì)管置于小車(chē)右側(cè)。碼的波特率在收、發(fā)兩端應(yīng)該是一致的。這是通過(guò)對(duì)原先的5路輸入進(jìn)行組合得到的。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。RST：復(fù)位輸入。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。引腳6和11腳為電動(dòng)機(jī)的使能接線腳。表32 控制電機(jī)轉(zhuǎn)向表P4_7P4_4左電機(jī)右電機(jī)小車(chē)0000停轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)停止0001停轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)左前轉(zhuǎn)0010停轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)左后轉(zhuǎn)0100反轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)右后轉(zhuǎn)1000正轉(zhuǎn)停轉(zhuǎn)右前轉(zhuǎn)1001正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)前進(jìn)0110反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后退1010正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0101反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（1）直走的實(shí)現(xiàn)原理由于小車(chē)每一側(cè)的輪子由同一側(cè)的電機(jī)控制，只要讓小車(chē)的左右兩側(cè)的輪子同時(shí)以相同速度正向旋轉(zhuǎn)，小車(chē)就會(huì)受到向前的作用力而向前運(yùn)動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了小車(chē)的直走功能。但是這種轉(zhuǎn)彎的實(shí)現(xiàn)方案在實(shí)際測(cè)試中并不十分理想，小車(chē)轉(zhuǎn)彎所走的弧線半徑比較大，有時(shí)近似在走直線。這樣就通過(guò)PWM資源調(diào)節(jié)加在電機(jī)兩端的平均電壓，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)小車(chē)速度的目的。圖34循跡原理圖 LM324比較器LM324四比較器功能應(yīng)用。當(dāng)“+”端電壓高于“”端時(shí)，輸出管截止，相當(dāng)于輸出端開(kāi)路。通過(guò)測(cè)試此種方案就能很好的實(shí)現(xiàn)小車(chē)避開(kāi)障礙物，且充分的利用資源而不浪費(fèi)。電路原理圖見(jiàn)圖36。在沒(méi)有接收到紅外信號(hào)的時(shí)候輸出高電平，有信號(hào)時(shí)輸出HT6221的編碼，直接提供給單片機(jī)。MCS51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，它是史密特觸發(fā)輸入(對(duì)于CHMOS單片機(jī)，RST引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻)，當(dāng)振蕩器起振后該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期(即24個(gè)時(shí)鐘周期)以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，MCS51保持復(fù)位狀態(tài)。RC時(shí)間常數(shù)越大，上電RST端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng)。清“0”P(pán)D，使振蕩器工作產(chǎn)生時(shí)鐘，單片機(jī)便正常運(yùn)行。開(kāi)始設(shè)置初始參數(shù)掃描按鍵開(kāi)中斷是否有鍵按下發(fā)送數(shù)據(jù)YN圖41 發(fā)送端主程序流程圖 發(fā)送端中斷子程序流程圖圖42為發(fā)送端中斷子程序流程圖，該中斷運(yùn)為定時(shí)0中斷，主要完成紅外信號(hào)的編碼和發(fā)送。圖46為自動(dòng)循跡避障子程序流程圖。這次課程設(shè)計(jì)也讓我收獲頗豐，將理論運(yùn)用于實(shí)踐。在此，我謹(jǐn)向遲老師表示深深的歉意，也希望她在以后的時(shí)間里注意身體，笑口常開(kāi)。sbit p1_1=P1^1。//紅外數(shù)據(jù)部分；uchar user1=0x00,user2=0x00。 //設(shè)定時(shí)器0和1為16位模式1 ET0 = 1。 TR0=1。} if(p1_2==0) {keycount=i*3+1。 deltime()。 for(k=0。 count=0。 for(s=0。 p3_0=1。count=0。 do{}while(countendcount)。} else {endcount=20。 } TR0=0。外部中斷0邊沿觸發(fā)方式，負(fù)跳變有效 SETB ET0 SETB EX0 MOV R0,52H 。數(shù)據(jù)處理標(biāo)志 MOV FLAG_USER1,00H 。用戶碼判斷，根據(jù)編碼，用戶碼1和用戶碼2均為0，所以這里我們只判斷用戶碼1和接受的用戶碼數(shù)據(jù) CLR 。如果為1，表明可以進(jìn)入數(shù)據(jù)接收判斷位置，否則還是引導(dǎo)碼處的判斷 JNC ENDTIMER0INT MOV A,30H 。中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)清零 MOV R0,52H MOV R2,04H 。若不為0說(shuō)明4組數(shù)據(jù)還未接收完則跳轉(zhuǎn)到終端結(jié)束 CLR SETB SETB ENDTIMER0INT: RETIDATACHULI: MOV A,52H CLR C SUBB A,FLAG_USER1 JNZ ENDDATACHULI 。停轉(zhuǎn)并顯示CON4:CJNE A,06H,CON5 MOV P1,0D5H MOV DPTR,TAB14 MOV PAGES,3 LJMP ENDDATASHOW 。檢測(cè)紅外信號(hào)，沒(méi)有則自動(dòng)循跡 LCALL CLEAR MOV P1,0C5H LCALL DLY1 LJMP MAIN 。清屏程序CLEAR1:MOV A ,R4 ORL A,0B8H MOV B,A LCALL WCL0 LCALL WCR0 MOV B,40H LCALL WCL0 LCALL WCR0 MOV R3,40HCLEAR2:MOV B,00H LCALL WCL1 LCALL WCR1 DJNZ R3,CLEAR2 INC R4 CJNE R4, 08H, CLEAR1 RETLCD_DISP: 。寫(xiě)指令到左選片 MOV A,PAGES ORL A,0B8H