【正文】 從上世紀(jì)80年代，由當(dāng)時(shí)的4位、8位單片機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在的32位300M的高速單片機(jī)。教了我很多，在學(xué)習(xí)上要有一股鉆勁，遇到困難的時(shí)候不要放棄。 于新設(shè)計(jì)組裝的電路來(lái)說(shuō)，常見的故障原因有： 實(shí)驗(yàn)電路與設(shè)計(jì)的原理圖不符；元件使用不當(dāng)或損壞； 設(shè)計(jì)的電路本身就存在某些嚴(yán)重缺點(diǎn)，不能滿足技術(shù)要求，連線發(fā)生短路和開路； 焊點(diǎn)虛焊，接插件接觸不良，可變電阻器等接觸不良； 電源電壓不合要求，性能差； 儀器作用不當(dāng)； 接地處理不當(dāng)； 相互干擾引起的故障等。 實(shí)驗(yàn)和調(diào)試常用的儀器有：萬(wàn)用表、穩(wěn)壓電源、示波器、信號(hào)發(fā)生器等。而其他的模塊與51單片機(jī)連接時(shí)，是采用插線方式連接的，這樣連接的方式好處是在檢測(cè)模塊時(shí)可以逐一檢測(cè)，避免其他模塊給檢測(cè)時(shí)帶來(lái)影響；也不用在小車固定的某個(gè)地方檢測(cè)，容易把其他已經(jīng)連接好的線路碰斷。而且在驅(qū)動(dòng)的控制方面，也相對(duì)節(jié)約了一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，是成本降到最低。PROTEUS 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。在動(dòng)態(tài)掃描顯示時(shí)，先選中第一個(gè)數(shù)碼管，把數(shù)據(jù)送給它顯示，一定時(shí)間后再選中第二個(gè)數(shù)碼管，把下一個(gè)數(shù)據(jù)送給它顯示，以此類推，一直到最后一個(gè)。避障模塊原理圖如圖35所示。IN3和IN4控制小車右輪并且通過(guò)ENB控制占空比來(lái)控制小車右輪的驅(qū)動(dòng)能力，以達(dá)到調(diào)節(jié)速度的要求。復(fù)位電路由按鍵復(fù)位和上電復(fù)位兩部分組成。以STC 89C51為控制核心，用于探測(cè)黑白交線的位置，基礎(chǔ)由若干個(gè)光電管組成，通過(guò)反射紅外線的變化判斷黑白交線的有無(wú)，便于走黑白交線。 尋跡模塊方案一：采用光電自動(dòng)尋軌傳感器，通過(guò)采集黑白線返回主控制單片機(jī)的電信號(hào)不同，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋跡的功能。最后，當(dāng)系統(tǒng)處于低速運(yùn)行時(shí)，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。DC；輸出12V本題目是結(jié)合科研項(xiàng)目的設(shè)計(jì)類課題，設(shè)計(jì)的智能電動(dòng)小車應(yīng)該能夠周圍環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)（檢測(cè)是否有黑線）、能通過(guò)無(wú)線模塊進(jìn)行通信、能交替領(lǐng)跑任務(wù)。根據(jù)題目的要求及組內(nèi)討論，確定如下方案：設(shè)計(jì)兩輛電動(dòng)智能小車（甲車、乙車）能夠按照給出的程序，甲前乙后同時(shí)起跑，而且準(zhǔn)確無(wú)誤并無(wú)碰撞地在給定區(qū)域內(nèi)同向行走，并在超車區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)超車，以完成交替領(lǐng)跑任務(wù)。DC。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：采用反射式紅外傳感器來(lái)進(jìn)行探測(cè)。綜合考慮系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，我們決定采用PWM調(diào)速系統(tǒng)；采用光電自動(dòng)尋軌傳感器，通過(guò)采集黑白線返回主控制單片機(jī)的電信號(hào)不同，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋跡的功能；采用雙電機(jī)控制控制小車的轉(zhuǎn)向。(1)上電復(fù)位：STC89系列單片及為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳RST上連接一個(gè)電容到VCC，再連接一個(gè)電阻到GND，由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)在上電時(shí)RST腳上有足夠時(shí)間的高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這個(gè)電阻和電容的典型值為10K和10uF。輸出端OUT1和OUT2接左輪，OUT3和OUT4接右輪，前進(jìn)時(shí)，兩輪驅(qū)動(dòng)能力相同，左轉(zhuǎn)時(shí)，右輪比左輪驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)，右轉(zhuǎn)時(shí)，同理。 圖35避障模塊原理超車：當(dāng)甲車檢測(cè)到超車標(biāo)志線后，轉(zhuǎn)而循跡外環(huán)的同時(shí)，甲車減速，甲車和乙車保持紅外避障傳感器設(shè)置的距離，轉(zhuǎn)檢測(cè)完超車標(biāo)志后，轉(zhuǎn)而循跡超車區(qū)的內(nèi)環(huán)黑線，速度超過(guò)甲車并循跡黑線返回起點(diǎn)，而甲車尋到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志線后繼續(xù)循跡外線回到原點(diǎn)。這樣雖然在某一時(shí)刻只有一個(gè)數(shù)碼管在顯示，但是只要掃描的速度足夠快（超過(guò)人眼的視覺暫留時(shí)間），動(dòng)態(tài)顯示的效果在人開來(lái)就是幾個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示。PROTEUS不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過(guò)程形象化。 電路調(diào)試首先要檢測(cè)各個(gè)模塊的硬件電路是否都已能夠輸出正常范圍內(nèi)的電壓，確保沒(méi)有因?yàn)槟K中某個(gè)器件的損壞而使整個(gè)電路處于不穩(wěn)定狀態(tài)，或者因?yàn)槟程庪妷哼^(guò)大而燒毀其他元器件。壞處是在插線部位連接時(shí)會(huì)帶來(lái)短路現(xiàn)象，讓小車在行進(jìn)過(guò)程中出現(xiàn)故障。調(diào)試的主要步驟：告訴我們現(xiàn)在的電路趨勢(shì)是小而精，而我們的電路雖然完成了小車控制的基本功能，但用的元器件過(guò)多，相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較復(fù)雜還有更好的方案需要我去探索。這是按單片機(jī)是否提供并行總線來(lái)區(qū)分的。Multiprocessor32[J]．2001.附錄1 譯文單片機(jī)是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。致 謝在此，我很感謝我的指導(dǎo)老師趙建新老師，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中得到她的悉心指導(dǎo)，教我們要多尋找方案，開拓我們的視角，不僅僅局限于眼前的方案。 電子電路故障檢查的一般方法 布局合理和組裝正確的電路，不僅電路整齊美觀，而且能提高電路工作的可靠性，便于檢查和排隊(duì)故障。小車上層在焊接過(guò)程中，只把數(shù)碼管和51單片機(jī)焊接在一個(gè)整體上，不需要用其他的方式再進(jìn)行連接。相反，使用萬(wàn)向輪時(shí)，只要考慮前方兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，后面的萬(wàn)向輪也會(huì)隨著前方的運(yùn)動(dòng)方向做出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)，這樣無(wú)需考慮后面的行進(jìn)問(wèn)題，程序相對(duì)也會(huì)變得簡(jiǎn)單。 在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。而動(dòng)態(tài)掃描則是一個(gè)一個(gè)地輪流點(diǎn)亮每個(gè)數(shù)碼管，方法是多位數(shù)碼管的adp數(shù)據(jù)段都用相同的I/O引腳來(lái)驅(qū)動(dòng)，而使用不同的I/O引腳來(lái)控制位選擇引腳。避免追尾相撞：小車前方設(shè)置一紅外傳感器，小車后面設(shè)置一個(gè)擋板，當(dāng)兩車接近到一定距離時(shí)，紅外傳感器檢測(cè)到對(duì)方尾部的擋板，輸送電平給單片機(jī)，由單片機(jī)控制PWM調(diào)制脈沖來(lái)改變小車速度。應(yīng)用L298N進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)，IN1和IN2控制小車左輪并且通過(guò)ENA控制占空比，這樣能控制小車的左輪驅(qū)動(dòng)能力。具體數(shù)值可以由RC電路計(jì)算出時(shí)間常數(shù)。本章小結(jié)通過(guò)我們組內(nèi)討論以及題目的要求，我們的電動(dòng)智能小車選主要采用STC系列中的STC89C51單片機(jī)，其設(shè)計(jì)主要用12V/6800mAh的鋰電池，能穩(wěn)定安全地給電機(jī)供電；由于單片機(jī)輸出的電流有限，無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，因此需要通過(guò)專業(yè)的電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，只要單片機(jī)給出相應(yīng)的控制信號(hào)，便可控制電機(jī)工作。綜合考慮系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，最后我們決定采用PWM調(diào)速系統(tǒng)。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是運(yùn)行條件要求高，維護(hù)運(yùn)行麻煩?；救珖?guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽每次都有智能小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究，可見其研究意義很大。本設(shè)計(jì)以STC89C51單片機(jī)為控制核心。能穩(wěn)定安全地給電機(jī)供電。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。只要選擇數(shù)量和探測(cè)距離合適的紅外傳感器，可以準(zhǔn)確的判斷出跑道邊界的位置。第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，電壓可達(dá)到12V，其中通過(guò)穩(wěn)壓芯片7805獲取5V直流電源為單片機(jī)供電，12V電源為電機(jī)供電以獲得較高速度，該電源輸出電流能力較大，而且能較長(zhǎng)時(shí)間為小車提供穩(wěn)定的電流，使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，符合實(shí)際要求。(2)按鍵復(fù)位：按鍵復(fù)位就是在復(fù)位電容上并聯(lián)一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)按下時(shí)電容被放電、RST也被拉到高電平，而且由于電容的充電，會(huì)保持一段時(shí)間的高電平來(lái)使單片機(jī)復(fù)位。而二極管的引入能夠起到保護(hù)電機(jī)的作用。電壓比較器是對(duì)兩個(gè)模擬電壓比較其大小(也有兩個(gè)數(shù)字電壓比較的，這里不介紹)，并判斷出其中哪一個(gè)電壓高，比較器，它有兩個(gè)輸入端：同相輸入端(“+” 端) 及反相輸入端(“”端)，有一個(gè)輸出端Vout(輸出電平信號(hào))。采用動(dòng)態(tài)掃描的方式比較節(jié)省I/O口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡(jiǎn)單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示的數(shù)碼管較多時(shí)，51單片機(jī)要依次掃描，占用了單片機(jī)的較多時(shí)間。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。在檢測(cè)電壓時(shí)也會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，有時(shí)會(huì)因?yàn)橐粫r(shí)疏忽而把芯片插反，這樣在檢測(cè)電壓時(shí)就會(huì)出現(xiàn)某處電壓過(guò)高的現(xiàn)象；也有某部分會(huì)接收不到正常的電流。