【正文】 318 兩級放大，再經(jīng)帶有鎖相環(huán)的音沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 頻解碼芯片 LM567 解碼，當(dāng) LM567 的輸入信號大于 25mV 時，輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖剑?80C51 單片機處理。近十年來隨著尺寸及價格的降低，在汽車行業(yè)開始被使用。 測量范圍小，對天氣變化敏感。探測障礙的最簡單的方法是使用超聲波傳感器，它是利用向目標(biāo)發(fā)射超聲波脈沖，計算其往返時間來判定距離的。 因此，單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的前向通道體現(xiàn)了被測對象與系統(tǒng)相互聯(lián)系的信號輸入通道，原始參數(shù)輸入通道。在前向通道設(shè)計時要考慮到傳感器或敏感元件選擇、通道結(jié)構(gòu)、信號調(diào)節(jié)、電源配置、抗干擾設(shè)計等。 除了上電復(fù)位外，有時還需要按鍵手動復(fù)位。 在設(shè)計印刷電路板時，晶體和電容應(yīng)盡可能靠近單片機芯片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。 其應(yīng)用特點： 1，有可供用戶使用的大量 I/O 口線； 2，內(nèi)部存儲器容量有限； 3，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個具有特殊功能的 RAM 區(qū)。 (2) 數(shù)據(jù)存儲器 片內(nèi)為 128 個字節(jié)，片外最多可外擴至 64k 字節(jié)，用來存儲程序在運行期間的工作變量、運算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等，所以稱為數(shù)據(jù)存儲器。開始由手動啟 動小車，并復(fù)位，當(dāng)經(jīng)過規(guī)定的起始黑線，由超聲波傳感器和紅外光電傳感器檢測，通過單片機控制小車開始記數(shù)顯示并避障、調(diào)速；系統(tǒng)的自動避障功能通過超聲波傳感器正前方檢測和紅外光電傳感器左右側(cè)檢測，由單片機控制實現(xiàn)；在電動車進駛過程中，采用雙極式 H 型 PWM 脈寬調(diào)制技術(shù)，以提高系統(tǒng)的靜動態(tài)性能；采用動態(tài)共陰顯示行駛時間和里程。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16ABCD16151413121110987654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA0D a t e : 1 9 J u n 2 0 1 2 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ A dm i n i s t r a t or \ D e s k t o p \ 新建文件夾 ( 5 ) \ M y D e s i gn 4 . d d bD r a w n B y :2174 LM1 4+5沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 為實現(xiàn)可逆記數(shù)功能，我們在測距儀中并列放置了兩個槽型光電耦合器，遮光盤先后通過凹槽可產(chǎn)生兩個脈沖信號。 行車距離檢測 由于紅外檢測具有反應(yīng)速度快、定位精度高，可靠性強以及可見 光傳感器所不能比擬的優(yōu)點，故采用紅外光電碼盤測速方案。而滯回比較器則解決了這個問題。 (2) 選用集成電壓比較器。比較器的輸出通常只有高電平和低電平兩種穩(wěn)定狀態(tài)，因此它相當(dāng)與一個受輸入信號控制的開關(guān)，當(dāng)輸入電壓經(jīng)過 閾值時開關(guān)動作，使輸出從一個電平跳變到另一個電平。 比較器有各種不同的類型。 方案二：采用差動放大電路。三極管導(dǎo)通時，電橋通過三極管接地，電機電樞中有電流通過；三極管截止時，電橋浮空，電機電樞中沒有電流通過。紅外發(fā)光二極管發(fā)射一定強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)出一個電平跳變信號。我們在設(shè)計中采用了常用的雙極式 H 型變換器，它是由 4 個三極電力晶體管和 4 個續(xù)流二極管組成的橋式電路。 沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 與 VM 系統(tǒng)相比， PWM 調(diào)速系統(tǒng)有下列優(yōu)點： （ 1）由于 PWM 調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速運行平穩(wěn)，調(diào)速范圍較寬，可達 1： 10000 左右。它可以是單相、三相或更多相數(shù)，半波、全波、半控、全控等類 型，可實現(xiàn)平滑調(diào)速。 方案二：靜止可控整流器。新一代單片機為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。設(shè)計的智能電動小車應(yīng)該能夠?qū)崟r顯示時間、速度、里程，具有自動尋跡、尋光、避障功能，可程 控行駛速度、準(zhǔn)確定位停車。本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的，采用 80C51 單片機為控制核心，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，控制電動小汽車的自動避障，快慢速行駛，以及自動停車，并可以自動記錄時間、里程和速度，自動尋跡和尋光功能。 采用的技術(shù)主要有： (1)通過編程來控制小車的速度； (2)傳感器的有效應(yīng)用； (3)新型顯示芯片 的采用 . 關(guān)鍵詞： 80C51 單片機；光電檢測器； PWM 調(diào)速；電動小車 II Abstract 80C51 is a 8 bit single chip puter. Its easily using and multifunction suffer large users. This article introduces the Institute of project of shenyang university?s design with the 80C51 single chip puter. This design bines with scientific research object. 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 or searching light and mark automatically the electric circuit construction of whole system is simple, the function is dependable. Experiment test result satisfy the request, this text emphasizes introduced the hardware system designs and the result analyze. The adoption of technique as: (1)Reduce the speed by program the engine； (2)Efficient application of the sensor。本設(shè)計采用 MCS51 系列中的 80C51 單片機。尤其是在足球機器人研究方面具有很好的發(fā)展前景；在考古方面也應(yīng)用到 了超聲波傳感器進行檢測。 旋 轉(zhuǎn)變流系統(tǒng)由交流發(fā)電機拖動直流電動機實現(xiàn)變流，由發(fā)電機給需要調(diào)速的直流電動機供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流即可改變其輸出電壓，從而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。最后，當(dāng)系統(tǒng)處于低速運行時，系統(tǒng)的功率因數(shù)很低，并產(chǎn)生較大的諧波電流危害附近的用電設(shè)備。 （ 3）由于電力電 子器件只工作在開關(guān)狀態(tài)，主電路損耗較小，裝置效率較高。光線跟蹤，采用光敏三極管接收燈泡發(fā)出的光線，當(dāng)感受到光線照射時，其 ce 間的阻值下降，檢測電路輸出低電平，經(jīng)LM393 電壓比較器和 74LS14 施密特觸發(fā)器整形后送單片機控制。前進時，驅(qū)動輪直流電機正轉(zhuǎn) ,進入減速區(qū)時 ,由單片機控制進行 PWM 變頻調(diào)速 ,通過軟件改變脈沖調(diào)寬波形的占空比 ,實現(xiàn)調(diào)速。如圖 23 前行與倒車控制電路所示。這種情況下須采用差動放大電路，并應(yīng)設(shè)法減小溫漂。放大、運算電路為了實現(xiàn)性能穩(wěn)定并滿足一定的精度要求，這些電路中的運放均引入了深度負反饋；而為了提 高比較器的反應(yīng)速度和靈敏度，它所采用的運放不但沒有引入負反饋，有時甚至還加正反饋。 如果在比較器的輸入端加理想階躍信號，那么在理想情況下比較器的輸出也應(yīng)當(dāng)是理想的階躍電壓，而且沒有延遲。如圖 24 電壓比較器電路所示。 但是，滯回比較器畢竟是模擬器件，溫度的漂移是它無法消除的。測長輪的周長為記數(shù)的單位，最好取有效值為單一的數(shù)值（如本設(shè)計中采用 米），精度根據(jù)電動車控制的需要確定。 測距原理：將光柵安裝在電機軸上，當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時，光柵也隨之轉(zhuǎn)動，同時安裝在光柵一側(cè)的紅外發(fā)光二極管點 亮，在光柵的另一側(cè)設(shè)有紅外三極管，用于接收紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線信號。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤顯示器﹑打印機﹑ A/D﹑ D/A 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計合適的接口電路。 (5) 定時器 /計數(shù)器 片內(nèi)有 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器， 具有四種工作方式。 1 位機在開關(guān)決策、邏輯電路仿真、過程控制方面非常有效；而 8 位機在數(shù)據(jù)采集，運算處理方面有明顯的長處。 本設(shè)計采用內(nèi)部時鐘方式，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 通過一個斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期 ,斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12ABCD121110987654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA1D a t e : 2 3 J u n 2 0 1 2 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ A dm i n i s t r a t or \ D e s k t o p \ 新建文件夾 ( 5 ) \ M y D e s i gn 4 . d d bD r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9P0P1P2P3∞∞∞∞V C CV C C沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。其中電平復(fù)位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實現(xiàn)的。作為測試系統(tǒng)，對被測對象拾取必要的原始參量信號是系統(tǒng)的核心任務(wù)，對控制系統(tǒng)來說，對被控對象狀態(tài)的測試以及對控制條件1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12ABCD121110987654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eA1D a t e : 2 3 J u n 2 0 1 2 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ A dm i n i s t r a t or \ D e s k t o p \ 新建文件夾 ( 5 ) \ M y D e s i gn 4 . d d bD r a w n B y :R E S E T980C51V C C沈陽工業(yè)大學(xué)工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 的監(jiān)測也是不可缺少的環(huán)節(jié)。最簡單的開關(guān)量輸入通道就是一個具有 TTL 電平的狀態(tài)開關(guān)，如水銀溫度觸點、溫度晶閘管、時間繼電器、限位開關(guān)等。不過在 ITS 系統(tǒng)中除了上文提出的場景限制外，還有以下問題。 價格貴 視覺傳感器在 CW 系統(tǒng)中使用得非常廣泛。它有折射和反射現(xiàn)象，且在傳播過程中有衰減。后向通道是計算機實現(xiàn)控制運算處理后 ，對控制對象的輸出通道接口。但這些干擾易從系統(tǒng)的前向通道竄入。 數(shù) /模轉(zhuǎn)換。 雙極式 PWM 變換器的優(yōu)點如下： （ 1）電流一定連續(xù)； （ 2）可使電動機在四象限中運行； （ 3）電機停止時有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)； （ 4）低速時，每個晶體管的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證晶體管可靠導(dǎo)通； （ 5）低速平穩(wěn)性好，調(diào)速范圍可達 20200 左右。 邏輯延時環(huán)節(jié) 在可逆 PWM 變換器中 ,跨接在電源兩端的上下兩個晶體管經(jīng)常交替工作。 本設(shè)計中采用新型芯片 EM78P458 作為顯示驅(qū)動器 [7],它的管腳如圖 35 EM78P458 管腳介紹所示 ,用單片機的并行口控制 ,一個數(shù)碼顯示電路用 4 個口線 ,用專用驅(qū)動芯片控制可以減少對 CPU 的利用時間 ,單片機將有更多的時間去完成其他功能。因此，軟件設(shè)計在微機控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。 本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié) 構(gòu)，由主程序﹑定時子程序、避障子程序﹑中斷子程序顯示子程序﹑調(diào)速子程序﹑算法子程序構(gòu)成。小數(shù)點位 shimi equ 37h 。 數(shù)字濾波技術(shù) 一般單片機應(yīng)用系統(tǒng)的模擬輸入信號中，均含有種種噪音和干擾，它們來自被 測量本身、傳感器、外界干擾等。 數(shù)字濾波可以根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)，具有靈活、方便，功能強的特點。前者有良好的抗 ?毛刺 ?干擾能力，后者不耐干擾，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時，它就會盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，也不管此時數(shù)據(jù)是否有效。 指令冗余技術(shù) 當(dāng) CPU 受到干擾后，往往