【正文】 用單片機(jī)控制晶體管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。 en1=0。 en2=1。 en1=0。 22 turnleft()。 避障程序段如下： void bizhang() { en1=1。 delay(50)。 循跡程序： void xunji() { if((left_red==1)amp。下面是電機(jī)轉(zhuǎn)速為零、電機(jī)順時(shí)針全速旋轉(zhuǎn)和電機(jī)逆時(shí)針全速旋轉(zhuǎn)的時(shí)序圖。執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動(dòng)作，例電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、電磁鐵的吸動(dòng)，帶動(dòng)被控的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控目標(biāo)的控制。 紅外線尋跡安裝圖如圖 25所示。只要障礙物在限定范圍內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的電平供單片機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)避障功能。該系列集成穩(wěn)壓 IC型號(hào)中的 LM78后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓 ，本設(shè)計(jì)用的LM7805表示輸出電壓為正 5V。因 此，非門在這里不僅起了反向作用，還增大了驅(qū)動(dòng)能力，電容 C1， C2 起慮波作用，防止干擾竄入復(fù)位端產(chǎn)生誤動(dòng)作 [6]。 本模塊主要是對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行分析，同時(shí)給出 PWM 波控制電機(jī)速度，起停。將循跡光電管分別裝在車體下的左右。 目前，國(guó)內(nèi)外的許多大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)都在積極投入人力、財(cái)力研制開發(fā)針對(duì)特殊條件下的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 目前人工智能的出現(xiàn)和發(fā)展，促進(jìn)了自動(dòng)控制系統(tǒng)向 更高層次即智能控制的發(fā)展。所以單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的繁榮和提高滿足人類日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文化需求有著至關(guān)重要的作用。智能機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜而龐大系統(tǒng) ,必須配備各種傳感器 ,以便獲得周圍環(huán)境的必要信息 ,提供給 智能機(jī)器人的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行決策和執(zhí)行。機(jī)器人 能 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障功能，還可以擴(kuò)展循跡，感知導(dǎo)引 線和障礙物 等功能 。單片機(jī)控制系統(tǒng)基本由最小系統(tǒng)和外圍信號(hào) I/O 口組成，其中最小系統(tǒng)包括電源（地）， CPU 時(shí)序電路（一般使用 的晶振 或者 12M 和 30P 電容組成）， 復(fù)位電路。 針對(duì)本設(shè)計(jì)特點(diǎn) ——多開關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，需要擅長(zhǎng)處理多開關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。線性型驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)單，加速能力強(qiáng)，采用由達(dá)林頓管組成的 H 型橋式電路 (如圖 21)。 驅(qū)動(dòng)原理圖如圖 23 所示 。這些控制指令是具有某些特征的、相互間易于區(qū)分的電信號(hào)，例如：用頻率為 270Hz 的正弦信號(hào)作為控制左舵的指令，用頻率為 350Hz 的正弦信號(hào)作為控制右舵的指令，即不同頻率的正弦信號(hào)代表不同的控制指令。 PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6之分，其中 L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。從圖 210和 211可知，控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速的是高電平持續(xù)的時(shí)間，當(dāng)高電平持續(xù)時(shí)間為 ，伺服電機(jī)順時(shí)針全速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)高電平持續(xù)時(shí)間 ，伺服電機(jī)逆時(shí)針?biāo)偃傩D(zhuǎn)。 en1=0。 turnright()。 goback()。 delay(130)。 turnright()。 en1=0。本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)如下功能： (1) 自動(dòng) 沿預(yù)設(shè)軌道行駛小車在行駛過(guò)程中，能夠自動(dòng)檢測(cè)預(yù)先設(shè)好的軌道，實(shí)現(xiàn)直道和弧形軌道的前進(jìn)。 本設(shè) 計(jì)能夠順利完成，還承蒙蔡紅娟老師及身邊的很多同學(xué)的指導(dǎo)和幫助。同時(shí)隨著國(guó)家航天事業(yè)的發(fā)展，宇宙勘探、星球 礦石的采集、氣候溫度的檢測(cè)都將是未來(lái)課題，這款小車擁有導(dǎo)航和避障功能，相信它也可成為星球勘探車的雛形。 } else { goto loop。 en1=0。 for(i=0。 en1=0。 } } 小車避障 . N Y 圖 33 避障流程圖 后退一點(diǎn) ,報(bào)警 后退 左轉(zhuǎn) 前進(jìn) 右轉(zhuǎn) 前進(jìn) 是否檢測(cè)到障礙 左轉(zhuǎn) 開始 21 避障流程圖如圖 33 所示 。 =!。 小車循跡 小車進(jìn)入循跡模式后，即開始不停地掃描與探測(cè)器連接的單片機(jī) I/O 口，一旦檢測(cè)到某個(gè) I/O 口有信號(hào)，即進(jìn)入判斷處 理程序，先確定 4 個(gè)探測(cè)器中的哪一 個(gè)探測(cè)到系統(tǒng)初始化 任務(wù)計(jì)數(shù)器歸零 是否完成全部 任務(wù)？ 循跡子函數(shù) 是否完成本次 任務(wù)？ 結(jié)束 開始 N Y N Y 圖 31 主程序流程圖 18 了黑線，如果左面第一級(jí)傳感器或者左面第二級(jí)傳感器探測(cè)到黑線，即小車左半部分壓到黑線，車身向右偏出，此時(shí)應(yīng)使小車向左轉(zhuǎn)；如果是右面第一級(jí)傳感器或右面第二級(jí)傳感器探測(cè)到了黑線，即車身右半部壓住黑線，小車向左偏出了軌跡，則應(yīng)使小車向右轉(zhuǎn)。 伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 機(jī)器人的伺服電機(jī)是用來(lái)將機(jī)器人大腦（計(jì)算機(jī)）發(fā)出的運(yùn)動(dòng)指令轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的部件，相當(dāng)于肌肉的作用。接收電路又包括高頻部分及解調(diào)器部分。比較芯片 LM358（ LM393） 可以根據(jù)接收管的電壓和參考電壓進(jìn)行比較后輸出相應(yīng)電平。 避障模塊 在避障線路中有兩種避障方式 ：超聲波避障和紅外線避障。 方案二：采用液 晶顯示，這種方法雖然能減少硬件資源的浪費(fèi)，但是考慮本次的用途，我們放棄本方案。按鈕復(fù)位是指用戶按下 “復(fù)位 ”按鈕，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 圖 12 AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖 其中 RST 接的是一個(gè)復(fù)位電路，用手動(dòng)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位。 該設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義，可以應(yīng)用于考古、機(jī)器人、醫(yī)療器械等許多方面。小車具有以下幾個(gè)功能：自動(dòng)避障功能；尋跡功能（按路面的黑色軌道行駛）；無(wú)線遙控功能 。 本設(shè)計(jì)以 單片機(jī) 為內(nèi)核作為數(shù)據(jù)處理和輸出控制單元，通過(guò)傳感器采集信號(hào)經(jīng)單片機(jī)分析處理后控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)行，并將速度實(shí)時(shí)數(shù)碼顯示出來(lái)，并且可通過(guò)按鍵來(lái)調(diào)節(jié)速度的快慢?；谶@些完備的可靠的硬件設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)小車的精確控制。 本課題設(shè)計(jì)主要是制作一款能進(jìn)行智能判斷并能做出正確反應(yīng)的小車。在此過(guò)程中，加深對(duì)控制理論的理解和認(rèn)識(shí)。如圖 12 是 AT89S52 單片機(jī)最小系統(tǒng)圖 [2]。所謂上電復(fù)位，是指計(jì)算機(jī)加電瞬間，要在 RST 引腳出現(xiàn)大于 10ms 的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。 7 顯示模塊 方案一：采用 LED 數(shù)碼管，我們這次做的小車只是顯示小車的速度，并沒(méi)有其他的輸出，雖然數(shù)碼管消耗大，但是輸出穩(wěn)定。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)。由于紅外線接收光的變化可以讓接收管上的電壓發(fā)生變化，相當(dāng)于可變電阻，這種特性為設(shè)計(jì)提供基本的保障。接收機(jī)由接收電路及譯碼電路組成。同一個(gè)系統(tǒng)地址碼必須一致，不同的系統(tǒng)可以依靠不同的地址碼加以區(qū)分 [15]。軟件的主程序流程圖如圖 31 所示。 en2=1。 } else { stop()。 delay(150)。 goahead()。 23 delay(130)。(right_red==1)) { 。 本設(shè)計(jì)的這款智能小車在諸多方面都作為未來(lái)智能機(jī)器人開發(fā)的雛形，如將車體加大增加一個(gè)運(yùn)料斗，將變成一個(gè)運(yùn)煤小車；又如在車體上增設(shè)攝像頭將搖身變?yōu)榭碧饺说鹊?。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，蔡老師給予了悉心的指導(dǎo)，最重要的事給了我解決問(wèn)題的思路和方法，在此，我對(duì)蔡老師表示最真摯的感謝！同時(shí)感謝所有幫助過(guò)我的同學(xué)！ 感謝評(píng)閱老師百忙之中抽出時(shí)間對(duì)本論文進(jìn)行了評(píng)閱！ 27 參考文獻(xiàn) [1] 王會(huì)良．單片機(jī) C 語(yǔ)言應(yīng)用 100 例．電子工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)． 2021， 20 (3) ： 3045． [2] . Switched mode power conversion for alternative energy. Control Theory amp。若有偏離，能夠自動(dòng)糾正，返回到預(yù)設(shè)軌道上來(lái)。 delay(50)。 for(i=0。 en2=0。 for(i=0。 delay(150)。 en2=0。 每個(gè)伺服電機(jī)的控制電線有三根，其中白色線用來(lái)傳送電機(jī)的控制信號(hào)，紅線 16 用來(lái)連接到電源上，而黑線則是接地線。 M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的 電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。除了可利用頻率特征外，還可用正 弦信號(hào)的幅度及相位特征、脈沖信號(hào)的幅度、寬度及相位特征以及 碼組特征等表示各種指令 [13]。 10 圖 23 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 紅外對(duì)管尋跡模塊 紅外線尋跡的原理 尋跡是指小車在白色地板上循黑線行走，本系統(tǒng)采取的方法是紅外探測(cè)法，即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)，在小車行駛過(guò)程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時(shí)發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，小車上的接收管接收不到紅外光。 圖 21 H 橋式電路 用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之 工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)下，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。外接晶體諧振器以及電容 C1 和 C2 構(gòu)成并聯(lián)諧振電路 ，接在放大器的反饋回路中。根據(jù)這些分析 ,我選定了 AT89S52 單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的主控裝置，52 單片機(jī)具有功能強(qiáng)