【正文】 } } } d=1000。flag)。 } void chushihua() { p0=0。 P0=0。c++)。 uint temp=0。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 35 致 謝 本設(shè)計是在 xxx老師 的指導(dǎo)下經(jīng)本人不懈的努力完成的， xxx老師嚴(yán)于律己、寬于待人的知識作風(fēng)讓我深受感動。 STC_ISP_V480 的簡介 在運(yùn)行 STC_ISP_V480下載軟件之前，應(yīng)該先給出 ISP的 C程序源代碼 .要注意的是 :此程序是在 KeilC中要建立工程文件 ,包含 ,并且在 和 中都要保留 STC 的定義 .傳入用戶代碼時 ,需要與計算機(jī)進(jìn)行通信 ,一般采用 RS232 串行通信 ,數(shù)據(jù)協(xié)議采用簡單協(xié)議 。 ● 參數(shù)選擇 ： 4060 的振蕩頻率 f 由 RT 、 CT決定。 delay_nus(1000n)。b1。 //當(dāng) echo 為零時等待 TR0=1。 TH1=0。 //送位選信號 delay(10)。 C18 是當(dāng)負(fù)載電流突變時，為改善電源的動態(tài)特性而設(shè)的，取值約為 100～ 470uF。光電開關(guān)外圍電路如圖 317 所示。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的引腳用作輸入口的時候需要先給單片機(jī)的相應(yīng)引腳一個高電平，然后從才能輸入信號，因此在發(fā)送觸發(fā)脈沖的時候應(yīng)先把單片機(jī)的相應(yīng)引腳拉高。 L298N 可直接的對電機(jī)進(jìn)行控制，無須隔離電路。當(dāng)高電平延時時間到時，對 I/O 口電平取反變成低 電平，然后再延時；當(dāng)?shù)碗娖窖訒r到時，再對 I/O 口電平取反，如此循環(huán)就可得到 PWM信號。直流電機(jī)在控制電壓一定時，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的變化 而變化。而數(shù)碼管的段選信號則由單片機(jī)的 P1 口控制，超聲波傳感器檢測到的距離通過數(shù)字編碼轉(zhuǎn)換后才送到數(shù)碼管顯示，在送段選信號時， 通過單片機(jī)的控制，首先顯示個位數(shù) , 再延時一會， 然后關(guān)掉 .之后然后顯示 十位數(shù)， 再延時一會， 再關(guān)掉 ,然后顯示百位數(shù)，這樣 一直循環(huán)下去，那么我們將會看到連續(xù)的數(shù)字顯示 ,輪流點(diǎn)亮掃描過程中，每位顯示器的點(diǎn)亮?xí)r間是極為短暫的，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上四位顯示器并非同時點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示而不會有閃爍感。 按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。 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。 ● 程序存儲器 由于受集成度限制，片內(nèi)只讀存儲器一般容量較小，如果片內(nèi)的只讀存儲器的容量不夠，則需用擴(kuò)展片外的只讀存儲器，片外最多可外擴(kuò)至 64k 字節(jié)。 智能小車最后方案 經(jīng)過 上面 的 思考 和 分析 最終確定智能 避障 小車的最終方案 如下 ： ● 采用 STC89C52 單片機(jī)作為整個電路的控制核心。光電開關(guān)的工 作原理是根據(jù)光線發(fā)射頭發(fā)出的光束，被物體反射，其接收電路據(jù)此做出判斷反應(yīng)，物體對紅外光由同步回路選通而檢測物體的有無?？紤]到利用玩具電動小車做車架開發(fā)周期短，可留夠充分的時間用于系 統(tǒng)調(diào)試，且硬件上的不足 可以通過 優(yōu)良的算法來彌補(bǔ) 。 設(shè)計要求 本設(shè)計要求采用單片機(jī)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、基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 2 里程和速度。 智能小車是一種能夠通過編程手段完成特定任務(wù)的小型化機(jī)器人，它具有制作成本低廉，電路結(jié)構(gòu)簡單，程序調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。 課題的目的和意義 本題目設(shè)計的是具有自動避障功能的智能小車，其設(shè)計思想與一些日常生活迫切需要的 智能 機(jī)器人類似。 加速減速依靠后面的電機(jī)帶動后面一組車輪完成。因此決定采用 L298N 控制直流電機(jī)。但是不如單電源方便靈活。但對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。 單片機(jī) 雖然有內(nèi)部振蕩電路，但要形成時鐘，必須外部附加電路。最簡單的上電自動復(fù)位電路中上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。動態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時都在顯示。直流電機(jī)能夠?qū)⑤斎氲碾妷盒盘栕兂赊D(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出，改變控制電壓即可改變電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，用途很廣泛，主要有如下優(yōu)點(diǎn) ： ● 寬廣的調(diào)速范圍。嚴(yán)格地講，平均速度與占空比 D并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系，在一般的應(yīng)用中，可將其近似地看成線性關(guān)系。 可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速、啟動性能好 、 啟動轉(zhuǎn)矩大 、 可同時驅(qū)動兩臺直流電機(jī) 。但是此模塊應(yīng)先插好在電路板上再通電，避免產(chǎn)生高電平的誤動作，如果產(chǎn)生了，重新通 電方可解決。光柵編碼器由光柵盤和光柵式光電開關(guān)組成。電機(jī)啟動時產(chǎn)生的電壓波動會嚴(yán)重影響單片機(jī)的正常工作，為了使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，系統(tǒng)采用兩組電源供電如圖 318， 319所示∶ 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 28 D e c 2 00 8 S h e e t of F il e : E : \單片機(jī)材料 \材料 \自動進(jìn)出庫小車 \ L ove Z Y X .D dbD r a w n B y:1 32V VG N DIN O U TI C 578 05D1L E D C 170. 1C 190. 15VG N D162534K G 112J6R 22 1KC 1810 00 UC 1647 0U12 V 圖 318 5V供電電路 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 24 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 28 D e c 2 00 8 S h e e t of F il e : E : \單片機(jī)材料 \材料 \自動進(jìn)出庫小車 \ L ove Z Y X .D dbD r a w n B y:1 32V VG N DIN O U TI C 678 09 C 110. 1C 130. 19VG N DC 1210 00 UC 1047 0UC 1516 V \ 22 0uL168 U HC 140. 1u12 V 圖 319 9V供電電路 第一組電源通過三端穩(wěn)壓器 7805 穩(wěn)壓后給單片機(jī)和其它電路供電，另外一組電源經(jīng) 7809 穩(wěn)壓后給電機(jī)驅(qū)動芯片 L298N 供電，考慮到模塊間的相互干擾問題，兩個電源之間還添加了隔離措施，這樣有效的解決了驅(qū)動電路會對單片機(jī)最小系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的問題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 P0=table[deal[0]]。 P0=0。 while((!echo)amp。 for(a=0。//設(shè)置前進(jìn)的時間 advance(uchar e) { while(e) { p1=1。 4060 記數(shù)頻率由 RT和 CT決定。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 在懸空時 車輪轉(zhuǎn) 得很快，但一放到地上就跑的很慢。 sbit key1=P2^7。b1。 delay_xus(100)。 //設(shè) T0 為方式 1， GATE=1； EA=1。 tri=1。 //設(shè)置最初的占空比為 50% d=1000。 } 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 41 } } e=500。amp。 p3=0。 delay_xus(100)。 deal[0]=temp%10。 uchar code table[]={0xeb,0x88,0xb3,0xba,0xd8,0x7a,0x7b,0xa8,0xfb, 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 38 0xfa}。通過我們師生的共同努力，本 次 設(shè)計 基本上達(dá)到題目 規(guī)定的要求 。有時是 我程序編寫錯誤 的原因，有時可能是 組合程序時邏輯上 出了 錯誤 。如果 Rs=450Ω， RT=45Ω， CT=1uF,則 f=10HZ。如果操作者在場，就可以按下人工復(fù)位安鈕，強(qiáng)制系統(tǒng)復(fù)位 。c++)。flag)。 //關(guān)閉計數(shù)器 T1 } void sensor() { TH0=0。 P0=table[deal[1]]。因此，對電源中的高頻分量，電解電容均含有電感，而集成穩(wěn)壓器內(nèi)部帶有負(fù)反饋，在高頻下，通過 C1 C18 的耦合，可能會使穩(wěn)壓器的輸出端產(chǎn)生有害振蕩。與反射式光電開關(guān)不同的是，在這里 LED 管的亮度不需要很高。 如此不斷的 循環(huán) 測 量 ,就可以達(dá)到移動測量 的 目的了。操作非常方便，能滿足直流減速電機(jī)的大電流 要求。 利用單片機(jī) 單片機(jī) 自帶的 PWM 控制器。 ● 與步進(jìn)電機(jī)相比，小體積較易獲得大功率。智能小車控制系統(tǒng)中對控制電機(jī)要求其體積小、重量輕、耗電少，另外還要求其有高可靠性、高精度和快速響應(yīng)等特點(diǎn)，主要集中在以下幾個方面 ● 高可靠性。圖中 S R2 構(gòu)成按鍵復(fù)位電路。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響， CX CX2可在 20pF 到 100pF 之間取值，但在 60pF 到 70pF 時振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。 ● 串行口 1個全雙工的串行口，具有四種工作方式。 ● 使用電機(jī)專用驅(qū)動芯片 L298N 作為直流電機(jī)的驅(qū)動芯片。但是這種電路在戶外容易受陽光的影響。其指令系統(tǒng)和傳統(tǒng)的 8051 系列單片機(jī)指令系統(tǒng)兼容，降低了系統(tǒng)軟件設(shè)計的難度， 電路設(shè)計簡單、價格低廉 。程序中 T0定時器采用中斷的方式 控制 PWM信號的頻率 ,T1 定時器采用查詢的方式控制 PWM信號的占空比 。整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高。 根據(jù)題目的要求，確定 了 如下方案：在現(xiàn)有玩具電動車的基礎(chǔ)上，加裝光電、紅外 線，實(shí)現(xiàn)對電動車的速度、運(yùn)行狀況的實(shí)時測量，并將測量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對電動車的智能控制。 該 玩具電動車價格低廉，有 完整的驅(qū)動、傳動和控制單元，其中傳動裝置是我們所需的， 克服 了自己設(shè)計制作 STC89C52 單 片 機(jī) 電源模塊 顯示模塊 檢測避障 模塊 驅(qū) 動模塊 看門狗電路 調(diào)速模塊 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 4 小車 時 周期較長 的缺點(diǎn) 。用該芯片作為電機(jī)驅(qū)動，操作方便，穩(wěn)定性好，性能優(yōu)良。 且模塊化的芯片使用起來方便 ，便于操作和調(diào)試， 故選擇了超聲波傳感器 。 STC89C52 單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。 MCS51 單片機(jī)中 8 位機(jī)和 1 位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機(jī)技術(shù)上的一個突破，這也 是 MCS51 單片機(jī)在設(shè)計的精美之處。本系統(tǒng)時鐘頻率為 12MHz，每機(jī)器周期為 1us，則只需2us 以上時間的高電平，在 RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個機(jī)器周期執(zhí)行復(fù)位。如圖 3－ 6所示。 ● 良好的抗干擾能力、體積小、重量輕。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時間，即可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。四個電機(jī)驅(qū)動引腳和四個 PWM 波控制引腳。 模塊高精度，盲區(qū)（ 2cm）超近 。它接收到信號后產(chǎn)生 mV級的微弱電壓信號。 使用施密特觸發(fā)器后，可將所得信號直接送給單片機(jī)，由單片機(jī)對其計數(shù)，進(jìn)而算出小車的速度。 deal[0]=temp%10。 delay(10)。 //啟動定時器 T1 tri=0。 sbit key1=P2^7。 //設(shè)置等待按鍵按下的時間 while(d) { if(key2==0) { delay(0)。 ● 采用內(nèi)帶震蕩器的記數(shù)芯片。 4060 的記滿輸出信號不但要接到 MCS51的 RST 腳，而且還應(yīng)接到其它芯片的 RST 腳，因?yàn)槌绦騺y飛后，其它具有 RST 腳 的芯片也混亂了，必須全部復(fù)位。 解決的方法是：重新購買內(nèi)驅(qū)力強(qiáng)的電機(jī)， 重新設(shè)計電源。//為高時右拐 sbit tri=P2^4。 for(a=0。 基于 80C51 單片機(jī)的智能小車設(shè)計 39 P0=0。 p2=0。 //允