【正文】 break。 //電機(jī)初始化 while(1) { if(timIrqFlag==1) //定時(shí)器中斷 { TR0=0。 carTurnLeft()。 delay(1)。 } } /**********************啟動(dòng)模塊 ***********************/ void superWaveInit(void) //啟動(dòng)模塊 { uchar i。 for(i=0。 one=distance%10。 lcdWriteCom(0x80+0x00)。 } /********定時(shí)器中斷 ********/ void timerInterrupt(void) interrupt 1 { TH0=(6553610000)/256。 delay(50)。 RightTwo=0。j) { 。 sbit RightOne=P2^4。在此我不光要謝謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師，還要謝謝在設(shè)計(jì)期間給予我?guī)椭膶?shí)驗(yàn)室的老師和同學(xué)們，感謝他們?yōu)槲覀兲峁?shí)驗(yàn)器材和調(diào)試場(chǎng)地。 本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，系統(tǒng)反映快速靈活，硬件電路由可拆卸模塊拼接而成 ， 有很大的擴(kuò)展空間。特別是容易損壞的元件要后焊，在焊集成芯片時(shí)連續(xù)焊接時(shí)間不要超過 10s，注意芯片的安裝方向。其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是要建立通用的無線電空中接口（ radio air interface）及其控制軟件的公開標(biāo)準(zhǔn)，使通信和算機(jī)進(jìn)一步結(jié)合，使不同廠家生產(chǎn)的便攜式設(shè)備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內(nèi)具有互用、相互操作的性能（ interoperability）。 5號(hào) Pin：接外部電路的地。 28BYJ48 5V 驅(qū)動(dòng)的 4相 5線的步進(jìn)電機(jī) ， 而且是減速步進(jìn)電機(jī) ， 減速比為 1： 64 ， 步進(jìn)角為 ?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。C 3dB 帶寬增益乘積： 變化斜率： 最大輸入偏移電壓： 7mV 運(yùn)放特點(diǎn)：高增益頻率補(bǔ)償運(yùn)算 圖 227 LM324引腳圖 安卓平臺(tái)設(shè)計(jì) 安卓程序的開發(fā)使用了 Eclipse + Android SDK 搭建開發(fā)環(huán)境。該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。 實(shí)現(xiàn)小車遠(yuǎn)程無線遙控功能，可以遠(yuǎn)程無線對(duì)小車左右轉(zhuǎn)彎，以及前進(jìn)后退，并利用超聲波傳感器進(jìn)行避障，利用1602 液晶 顯示小車行駛狀態(tài)。與普遍意義上的機(jī)器人相比智能小車制作成本低廉，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，程序調(diào)試方便，具有很強(qiáng)的趣味性，為此其深受廣大機(jī)器人愛好者以及高校學(xué)生的喜愛。 隨著計(jì)算機(jī)、微電子、信總處理及智能控制的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也在逐步深入和細(xì)化。 using the L298 chipdriven DC motor。 use ULN20xx stepper motor drive。隨著機(jī)器人性能不斷地完善，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，而且在城市安全、國防和空間探測(cè)領(lǐng)域等有害與危險(xiǎn)場(chǎng)合得到很好的應(yīng)用。全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽每年都設(shè)有智能小車類的題目，由此可見國家對(duì)高校機(jī)器人研究工作的重視程度。 基于安卓手機(jī)的遙控超聲波避障智能小車 5 電源供電結(jié)構(gòu) 電源供電結(jié)構(gòu)如圖 2112 所示： 降 壓 模 塊 穩(wěn)壓 5 V7 . 4 v 電 源升 壓 模 塊 穩(wěn)壓 7 vL M 3 2 4 放 大 電路單 片 機(jī)步 進(jìn) 電 機(jī)超 聲 波 模 塊1 6 0 2 液 晶L 2 9 8 N 電 機(jī) 驅(qū)動(dòng) 圖 2112 電源供電結(jié)構(gòu)圖 電源供電模塊采用 2節(jié) 18620 電池供電，正常情況下輸出 電壓，一方面對(duì)其降壓到 5v，供單片機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，超聲波模塊， 1602 液晶，直流電機(jī)用電，另一方面將 5v 電壓生壓至 7v，利用電磁繼電器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)變速功能。 L298N 主要參數(shù)： 尺寸： 65mm X 41mm X 28mm 主要芯片： L298N、光電耦合器 控制信號(hào)電壓： 驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓： 5V 30V 最大輸出電流： 2A 瞬間峰值電流： 3A 最大輸出功率： 25W 基于安卓手機(jī)的遙控超聲波避障智能小車 11 圖 222 L298N 內(nèi)部原理圖 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)能夠?qū)㈦娒}沖轉(zhuǎn)化為角位移的部件。 Eclipse 是一個(gè)開源的基于 JAVA 的可擴(kuò) 展開發(fā)平臺(tái)，其本身只是一個(gè)框架和一組服務(wù)，通過插件擴(kuò)展來構(gòu)件相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。如果需要轉(zhuǎn)動(dòng) 1圈 ， 那 么需要360/*64=4096 個(gè)脈沖信號(hào)。 US100 控制方式：在模塊上電前，首先插上模式選擇跳線上的跳線帽，使模塊處于串口觸發(fā)模式。其程序?qū)懺谝粋€(gè) 9mm 9mm 的微芯片中。 小車整體調(diào)試運(yùn)行 首先燒入電機(jī)控制程序，控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，停止均正常。經(jīng)驗(yàn) 收測(cè)試，該智能小車設(shè)計(jì)方案正確、可行，各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定。其次要感謝我的同學(xué)對(duì)我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)，我要感謝我的母校 —— 西安郵電 大學(xué)，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感 謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會(huì)我專業(yè)知識(shí)。 sbit RightTwo=P2^5。 基于安卓手機(jī)的遙控超聲波避障智能小車 33 } } /**********功能延時(shí) 1ms**********/ void delay1(uint time) { uint i， j。 } /*******避障小車停 *********************/ void carStop(void) { LeftOne=0。 //LeftOne=0。 //定時(shí)器重新賦值 TL0=(6553610000)%256。 //第一行顯示 for(k=0。 ten=distance%100/10。i456。 WAVETX=1。 if(waveS40) //當(dāng)前方距離大于 40cm 是繼電器閉合，小車高速模式 change_v=1。 carStop()。 timIrqFlag=0。 case 0x01： superWave()。 case 0x05： change_v=~change_v。 //定時(shí)器初始化 initMotor()。waveR20) //如果左右距離都小于設(shè)定值小車旋轉(zhuǎn)180 返回 { carTurnLeft()。 //把 T1 高位賦為 0，經(jīng)調(diào)試知道當(dāng)外部信號(hào)頻率大于 7k 是， TH1 在一次循環(huán)中將增加，在 while 后邊判斷 TH1 以便跳出循環(huán) superWaveInit()。 基于安卓手機(jī)的遙控超聲波避障智能小車 40 delay1(stepSpeed)。 j=0。 /*清屏 */ lcdShow()。 } /**********lcd 顯示 **********/ void lcdShow() { uchar k。 TR1=1。 RightTwo=1。 RightOne=1。j0。 /*電機(jī)接口 */ sbit LeftTwo=P2^3。 通過我們師生的共同努力，本設(shè)計(jì)最終調(diào)試成功并順利完成題目所有指標(biāo)。硬件部分包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無線藍(lán)牙控制， LCD 液晶顯示，電源接口設(shè)計(jì)，超聲波控制。 放置、焊接各元件 按原理圖的位置放置各元件，在放置過程中要先放置、焊接較低的元件，后焊較高的和要求較高的元件。 LM2596 電源穩(wěn)壓模塊，如圖 352 所示： 基于安卓手機(jī)的遙控超聲波避障智能小車 24 圖 352 LM2596 電源穩(wěn)壓模塊 藍(lán)牙無線控制模塊 藍(lán)牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，它以低成本的近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移 動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接的短程無線電技術(shù)。 4號(hào) Pin：接外部電路的地。轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和脈沖的頻率成正比。另外， STC89C52RC可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。C 70176。 STR89C52RC 內(nèi)部資源： 最高時(shí)鐘頻率： 0Mhz 80MHz Flash 程 序存儲(chǔ)器： 8KB 定時(shí)器： 3 個(gè) 中斷源： 4 個(gè) 直流調(diào)速設(shè)計(jì) L298N 是 ST 公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，采用了 15 腳封裝。以下是基本功能： 1. 小車整體基于智能手機(jī)無線控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，手動(dòng)運(yùn)行，切換速度模式； 2. 自動(dòng)模式和手動(dòng)模式，小車可以左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)，前進(jìn)倒退，避障，車速可時(shí)時(shí)變化； 3. 切換速度模式，小車可實(shí)現(xiàn)變速； 4. 步進(jìn)電機(jī)控制 US100 超聲波左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn) 90 度，以避障； 5. 小車上有顯示功能，顯示小車的控制狀態(tài)以及與障礙物間的距離； 以下是小車整體功能圖，如圖 211所示： 藍(lán) 牙 耳 機(jī) 接 收L M 3 2 4 放 大 信 號(hào)5 1 控 制 器電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 模 塊超 聲 波 測(cè) 距 模 塊繼 電 器 切 換 速 度液 晶 顯 示步 進(jìn) 電 機(jī)反 饋 圖 211 小車整體功能圖 基于安卓手機(jī)的遙控超聲波避障智能小車 4 硬件系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及工作流程 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 2111 所示： 圖 2111 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 智能小車整體利用藍(lán)牙耳機(jī)接收智能手機(jī)控制信號(hào)，該控制信號(hào)經(jīng)過 LM324信號(hào)放大器放大后，交由 51 控制器處理。 智能小車可以理解為機(jī)器人的一種特例，它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。如果汽車偏離車道或距障礙物小于安全距離時(shí)，汽車就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員注意，如果駕駛員沒有及時(shí)作出反應(yīng)，汽車就會(huì)自動(dòng)減速或?？坑诼?邊。 manual operation mode for manual control smart car road， obstacle avoidance capabilities. Using electromagic relays dynamic control motor for speed。 using the US100 ultrasonic obstacle avoidance。因此，移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)得到世界各國的普遍關(guān)注。 本題目設(shè)計(jì)的是具有自動(dòng)避障功能的 智能小車，其設(shè)計(jì)思想與一些日常生活迫切需要的機(jī)器人（如測(cè)距機(jī)器人，搜索機(jī)器人，管道探傷機(jī)器人）類似。 智能小車控制程序設(shè)計(jì)及工作流程 主程序流程圖 主程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行初始化之后 ，控制器每間隔 10ms 利用 T1 進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，在 10ms 內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，以脈沖個(gè)數(shù)來判定進(jìn)行相關(guān)的工作模式，脈沖個(gè)數(shù)的不同則會(huì)進(jìn)入相關(guān)的工作模式。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。 Android SDK 采用了 JAVA語言，所以需要安裝 以上版本，通過給 Eclipse 安裝 ADT 插件，使得Eclipse 和 Android SDK 連接進(jìn)行程序開發(fā)。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制 單片機(jī)的 IO 輸出電流并不能直接驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，所以需要使用 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。 步進(jìn)電機(jī)具有瞬間啟動(dòng)和急速停止的優(yōu)越特性。在此模式下只需要在 Trig/TX 管腳輸入 0X55（波特率9600），系統(tǒng)便可發(fā)出 8 個(gè) 40KHZ 的超聲波脈沖，然后檢測(cè)回波信號(hào)。 在 android 遙控模塊我們采用藍(lán)牙技術(shù)來無線傳輸信息，因?yàn)閷?duì)安卓系統(tǒng)藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)不是很了解，短期內(nèi)不容易驅(qū)動(dòng)，所以我們用成熟的藍(lán)牙耳機(jī)傳送特定頻率的正弦波信 號(hào)，并且將信號(hào)通過 lm324 進(jìn)行電壓放大，達(dá)到 STC89C52RC 芯片所需的 TTL 電平。說明電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路無誤。經(jīng)測(cè)定，小車在無障礙物情況下勻速行駛速度約為 ，距障礙物安全距離為 20cm，前方有障礙物時(shí)左轉(zhuǎn)避障，左右有障礙物時(shí)向相反方向避障，若小車前方、左側(cè)、右側(cè)均有障礙物時(shí)，小車 旋轉(zhuǎn) 180 度 倒車， 然后前行 。 最后，對(duì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給予我?guī)椭乃?老 師和同學(xué)表示最誠摯地感謝和最衷心祝福！ 基于安卓手機(jī)的遙控超聲波避障智能小車 29 參考文獻(xiàn) [1] 袁東編著 《 51 單片機(jī)