【正文】 80 字節(jié) 顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM 與 MCS51 兼容 在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。 ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 1 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。這樣編程結(jié)構(gòu)簡單，由于子程序模塊與硬件電路一一對應(yīng)，所以調(diào)試起來十分方便。 圖 30 液晶顯示控制流程圖 設(shè)第一行顯示位置延時顯示第一行內(nèi)容設(shè)第二行內(nèi)容LCD 初始化顯示第二行內(nèi)容開始武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 22 頁 共 51 頁 第五章 系統(tǒng)的調(diào)試 硬件的調(diào)試 硬件調(diào)試主要是對紅外接收二極管、紅外光電對管、直流電機進行調(diào)試。 1 1 前進 如表 5 所示，紅外傳感器檢測到障礙時，小車將根據(jù)障礙物的方向控制轉(zhuǎn)向；在無障礙的情況下， 單片機控制電機 向前走 ；當(dāng)右側(cè) 光電開關(guān) 檢測到 障礙時 ，單片機控制電機向 左 轉(zhuǎn) ；當(dāng) 左 側(cè) 光電開關(guān) 檢測到 障礙時 ，單片機控制電機向 右 轉(zhuǎn)；當(dāng)左、右兩側(cè)光電開關(guān) 都檢測到 障礙物 時，單片機控制電動機使其 后退，再右轉(zhuǎn) 90176。 如圖 31 所示，滅火傳感器的安裝，開始設(shè)計的時候，只設(shè)計了 4 個火焰檢測傳感器，分別是前面裝兩個，一個近距離的一個遠距離的，然后左右各裝一個。調(diào)試各模塊主要實現(xiàn)一下各功能： （ 1）電機驅(qū)動模塊：主要用來控制兩個直流電機，實現(xiàn)前進、后退、左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，停止等功能，這個模塊是實現(xiàn)避障和尋火模塊的基本條件； （ 2）避障模塊：通過檢測 ，實現(xiàn)小車的左避障、右避障和后退右轉(zhuǎn)避障； （ 3）尋火模塊：通過檢測 ~，單片機控制電機行進到火源的位置； （ 4） 顯示模塊：在 LCD1602上分別顯示小車的滅火次數(shù)和行進狀態(tài) 避障的 實現(xiàn) 根 據(jù) 紅外 傳感器工作原理，當(dāng)檢測到 前方障礙物時 信號線將 被 置為低電平 ，信號線均與單片機相連， 提供單片機 檢測 。；（ 3）當(dāng)左邊傳感器有信號時，小車停下并右轉(zhuǎn) 45176。 [13] 本系統(tǒng)就選用了 C 語言來編制本設(shè)計的程序。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 該器件與工業(yè)標準的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 液晶結(jié)構(gòu)如圖 19 圖 20 所示： 圖 19 1602 液晶結(jié)構(gòu)圖 圖 20 LCD1602 引腳圖 管腳功能如表 3 所示： 表 3 引腳接口說明表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 液晶特性如下： E18D50NK 傳感器是一種紅外線反射式接近開關(guān)傳感器，用于物體的反射式檢測，該傳感器具有體積小，功耗低，應(yīng)用方便，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。紅外接收二極管能很好地接收 紅外發(fā)光二極管 發(fā)射的波長為 940nm的紅外光信號，而對于其他波長的光線則不能接收。v=2***100/60=能夠較好的滿足系統(tǒng)的要求；實現(xiàn)滅火工作的是采用 12V直流風(fēng)扇，試驗所采用的火源為小蠟燭產(chǎn)生的火焰，火勢較小，直流風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)力足夠在幾秒內(nèi)滅火。 武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 6 頁 共 51 頁 ? 紅外接收二極管識別火焰方案 圖 7 紅外接收二極管原理圖 紅外接收二極管 可以用來探測波長在 700nm ~ 1000nm 范圍內(nèi)的紅外線，探測角度為 60176。 圖 3 超聲波傳感器原理圖 方案 2: 用紅外光電開關(guān)進行避障。 單片機火 焰 檢 測 模 塊避 障 模 塊滅 火 模 塊電 機 驅(qū) 動 模 塊顯 示 模 塊 圖 1 系統(tǒng)原理方框圖 滅火機器人的整體設(shè)計 滅火機器人由四部分組成： 數(shù)據(jù)采集模塊，主要由火焰采集模塊和避障模塊構(gòu)成，實現(xiàn)了滅火機器人的對各類參數(shù)的采集，是控制器核心部分。同時機器人機構(gòu)向著模塊化、可重構(gòu)方向發(fā)展。系統(tǒng)以 STC89C52 單片機為控制核心，創(chuàng)新自制火焰?zhèn)鞲衅饔糜诨鹧嫣綔y，紅外光電傳感器用于探測障礙物， L298驅(qū)動電機前后轉(zhuǎn)動， LCD1602 液晶顯示器用于顯示滅火個數(shù)。 答辯情況 25 10 在規(guī)定時間內(nèi)能就所設(shè)計的內(nèi)容進行闡述，言簡意明，重點突出，論點正確，條理清晰。 平時表現(xiàn)成績低于 6 分的學(xué)生，其綜合設(shè)計成績按不及格處理。 此表格式為武漢工程大學(xué)計算機科學(xué)與工程學(xué)院提供的基本格式（適用于學(xué)院各類綜合設(shè)計），各教研室可根據(jù)本門綜合設(shè)計的特點及內(nèi)容做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并上報學(xué)院批準。 15 在規(guī)定時間內(nèi)能準確、完整、流利地回答教師所提出的問題。 該系統(tǒng)火焰探測采用自制六路火焰?zhèn)鞲衅?，是由五路遠紅外接收二極管和一路近紅外接收二極管構(gòu)成，它相對于目前其他 火焰探測器，具有火焰探測精確度高、結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠等優(yōu)點。機器人控制技術(shù)現(xiàn)已實現(xiàn)了機器人的全數(shù)字化控制，基于傳感器的控制技術(shù)已取得了重大進展。 信息處理單元，用單片機作為信息處理單元，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采樣及數(shù)據(jù)分析運算，并發(fā)出控制指令。光電開關(guān)的工作原理如圖 4 所示：根據(jù)投光器發(fā)出的光束，被物體阻斷或部分反射，受光器最終據(jù)此作出判斷反應(yīng)，是利用被檢測物體對紅外光束的遮光或反射，由同步回路選通而檢測物體的有無，其物體不限于金屬，對所有能反射 光線的物體均能檢測。 ；，其中紅外線波長在 880nm 附近時，其靈敏度達到最大 。 電機控制電 路 電機控制電路由 L298 電機驅(qū)動芯片、 7805 芯片、電機等組成。因而保證了接收的準確性和靈敏度 [12]。輸出信號為數(shù)字量，不需要進行 A/D 轉(zhuǎn)換，可直接與單片機的 I/O 口相連，檢測到目標時信號線輸出是低電平，正常狀態(tài)時為高電平。 5V工作電壓，對比度可調(diào) 由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， STC89C52是一種高效微控制器， STC89C52單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 管腳說明： VCC：供電電壓 ； GND：接地 ； P0 口： P0 口為一個 8 位漏 極 開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 P3 口也可作為 STC89C52 的一些特殊功能口，如下表 4 所示： 表 4 P3 口的第二功能 引 腳 第二功能 信 號 名 稱 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 INT0 外部中斷 0 請求 INT1 外部中斷 1 請求 T0 定時器 /計數(shù)器 0 計數(shù)輸入 T1 定時器 /計數(shù)器 1 計數(shù)輸入 WR 外部 RAM 寫選通 RD 外部 RAM 讀 選通 P3 口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。注意加密方式 1 時， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器 。使用 C 語言，大大減少程序的指令，可以快速地完成本設(shè)計的程序。 武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 21 頁 共 51 頁 顯示模塊的設(shè)計 1602 顯示控制程序框圖如圖 30 所示，液晶的數(shù)據(jù)接口是 P0， 定義為 EN 使能信號口，每次對液晶的操作必須先拉高 EN 信號， 和定義為 1602 的讀寫選擇口， 定義為 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇口。 本系統(tǒng)共使用 兩 個紅外傳感器，放置 在 小車車頭 ，左右各一個，用來判斷前方障礙物； 武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 23 頁 共 51 頁 表 5 小車運動狀態(tài)表 左避障頭 右避障頭 小車運動狀態(tài) 傳感器狀態(tài) 0 0 后退，右轉(zhuǎn) 90176。這樣做發(fā)現(xiàn)小車在尋找火源的時候很容易出現(xiàn)偏差，因為火焰?zhèn)鞲衅髦g是相隔 90 度，檢測的范圍廣但是不夠細，在 90 度中間的檢測不到，在車子行走很長一段路后才。 1 0 左轉(zhuǎn) 45176。初始化完畢，下一步對各項參數(shù)顯示。 系統(tǒng)主程序設(shè)計 該方案的編程思路是先確定主程序，之后根據(jù)各硬件電路功能來設(shè)計子程序模塊，最后 再將各模塊嵌入主程序中。 1 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 17 頁 共 51 頁 以被定義為數(shù)據(jù) /地 址的第八位。主 要特性： 提供各種控制命令 ,如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能 圖 15 E18D50NK 紅外 傳感器 光電開關(guān) E18D50NK 的技術(shù)參數(shù) : 輸出電流 DC/SCR/繼電器 Control output： 100mA/5V供電 消耗電流 DC25mA 響應(yīng)時間 2ms 指向角：≤ 15176。最常用的型號為 RPM301B。 圖 8 L298 驅(qū)動芯片 L298N 是 SGS 公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含 4 通道邏輯驅(qū)動電路，是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動器，即內(nèi)含二個 H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接受標準 TTL 邏輯電平信號，即可驅(qū)動 46V、 2A 以下的電機。外界紅外光越強，數(shù)值越?。患t外光越弱，數(shù)值越大。當(dāng)有光線反射回來時，輸出低電平。按鍵實現(xiàn)人機交互；顯示采用 LCD1602液晶模塊，可以提供豐富、直觀、友好的信息界面。同時機器人的控制器的標準化和網(wǎng)絡(luò)化以及基于 PC機網(wǎng)絡(luò)式控制器已成為研究熱點。此設(shè)計以數(shù)字集成電路技術(shù)為基礎(chǔ)并以單片機技術(shù)為核心，依據(jù)傳感器的信號傳入單片機實現(xiàn)各種指令處理。 綜合設(shè)計條件 能夠連接校園網(wǎng)的 PC 機，每位學(xué)生一臺。 15 在規(guī)定時間內(nèi)能準確、完整、流利地回答教師所 提出的問題。答辯小組成員應(yīng)由 2 人及以上教師組成。無抄襲現(xiàn)象 。 實驗結(jié)果表明，該設(shè)計具有成本低、可靠性高、滅火速度快、安裝調(diào)試方便等特征，非常適用于危險系數(shù)較大的火場，具有較好的應(yīng)用前景。 機器人技術(shù)方面：目前已經(jīng)開發(fā)出了多種類型機器人機構(gòu) ，其結(jié)構(gòu)有串聯(lián)、并聯(lián)及垂直關(guān)節(jié)和平面關(guān)節(jié)多種。 6. 通過單片機控制小車運動狀態(tài)實現(xiàn)小車的滅火避障； 7. 利用 1602 液晶的工作狀態(tài)顯示； 8. 通過編程實現(xiàn)系統(tǒng)程序的模塊化設(shè)計； 武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 3 頁 共 51 頁 ??????????????? ??????????第二章 系統(tǒng) 基本原理 與總體 方案設(shè)計 滅火機器人的基本原理 滅火機器人滅火原理如圖 1 所示。而用單片機來作方波發(fā)生器未免有些浪費資源。 具有靈敏度高，檢測及時準確、抗干擾性強的特點 。我們所選用的直流電機減速比為 1：74，減速后電機的轉(zhuǎn)速為 100r/min。它廣泛用于各種家用電器的遙控接收器中 ， 如音響、 彩色電視機 、空調(diào)器、 VCD視盤機、 DVD視盤機以及錄像機等。因此我們選擇此電路作為我們的 傳感器檢測與調(diào)理電路。 武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 13 頁 共 51 頁 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 本設(shè)計采用宏晶公司的增強型系列的 STC89C52(其引腳圖如圖 23所示 )。 可編程串行通道 P3 口： P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL門電流。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器武漢工程大學(xué)綜合設(shè)計報告 第 18 頁 共 51 頁 周期兩次 /PSEN 有效。機器語言是機器唯一能“懂”的語言，用匯編語言或高級語言編寫的程序（稱為源程序）最終都必須翻譯成機器語言的程序（成為目標程序），計算機才能“看懂”，然后逐一執(zhí)行。在判定沒有火源時，（ 1）兩個傳感器都有信號，小車停止，后退之后右轉(zhuǎn) 90176。 電機部分硬件調(diào)試：這部分調(diào)試時檢查電機驅(qū)動部分是否正確。 1 腳本來是電壓輸入端，結(jié)果接成了 1 腳輸出端。 為了簡化算法，本系統(tǒng)對傳感器的檢測都使