【正文】 作。該模塊主要由超聲波發(fā)射器，超聲波接收器和控制電路組成。由公式： S=（ 340*t） /2 可以計(jì)算出距離。我們選擇其默認(rèn)格式 ADRJ=0， 10 位 AD 轉(zhuǎn)化結(jié)果的高 8 位存放在 ADC_RES 中，低兩位存放在 ADC_RESL 中的低兩位中。 開 始配 置 寄 存 器 P 1 A S F選 擇 P 1 口 模 擬 通 道打 開 電 源A D C _ P O W E R = 1選 擇 A / D 轉(zhuǎn) 換 時(shí) 間S P E E D 1 = 0 ； S P E E D 1 = 0選 擇 A / D 輸 入 通 道配 置 A D C _ S T A R T = 1開 始 轉(zhuǎn) 換檢 測(cè) A D C _ F L A G 位 = 1A D C _ F L A G = 0 軟 件 清 0處 理 測(cè) 得 數(shù) 據(jù)返 回 測(cè) 得 A / D 值NY 圖 211 AD 采集流程圖 15 顯示模塊 本設(shè)計(jì)人機(jī)交互設(shè)備選用內(nèi)部帶有中華字庫(kù)的 LCD12864 模塊。 最后，將所有配置復(fù)位。當(dāng)測(cè)得值為負(fù)數(shù) 時(shí)， 實(shí)際溫度應(yīng)為數(shù)據(jù)值的補(bǔ)碼乘以 。 a. SPI 讀操作時(shí)序圖 221所示： 圖 221 SPI 讀操作時(shí)序圖 b. SPI 寫操作時(shí)序圖 222 所示： 圖 222 SPI 寫操作時(shí)序圖 22 B. NRF24L01 可以設(shè)置為以下幾種主要的模式見表 214 表 215. XL24L01 主要的模式 模式 PWR_UP PRIM_RX CE FIFO 寄存器狀態(tài) 接收模式 1 1 1 數(shù)據(jù)在 TX_FIFO 寄存器中 發(fā)送模式 1 0 1 處于發(fā)送模式，直到 數(shù)據(jù)發(fā)送完 畢 發(fā)送模式 1 0 10 TX_FIFO 為空 C. 普通 C51 單片機(jī)沒有 SPI 總線協(xié)議的接口 ， STC12C5A60S2 單片機(jī)作為 C51 的升級(jí)版內(nèi)部集成了 SPI 接口。 圖像采集是由 CMOS 圖像傳感器 OV7640來完成的，圖像控制處理由可編程邏輯器件 K60 處理。 最后位 置 起初位置 28 6 結(jié)論 智能移動(dòng)探測(cè)裝置采用四輪小車為主體，左方前后兩輪用同一 PWM 波控制，右方前后兩輪用另 一 路 PWM 波控制。//initial 24l01 IO. unsigned char SPI_RW(unsigned char byte)。 } } void nRF24L01_Initial(void) { RF_CE=0。 } return(byte)。 RF_CSN = 0。 RF_CSN = 1。 status = SPI_RW(reg)。 } /************************************************** Function: SPI_Read()。 byte = (byte 1)。 unsigned char TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH] = {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 sbit RF_MOSI =P0^3。由此可見，兩個(gè)系統(tǒng)均工作正常，且右方超聲波模塊測(cè)量距離正確。 24 圖 3 軟件調(diào)試 4 硬件設(shè)計(jì)思路及原理圖 智能移動(dòng)探測(cè)裝置采用四輪小車為主體，為了控制方便，左方前后兩輪用同一 PWM波控制，右方前后兩輪用同一 PWM 波控制。該模塊是一種支持無線收發(fā)功能且工作頻率位于 國(guó)際通用的 ISM 頻段。在進(jìn)行此操作時(shí)為保證數(shù)據(jù)的可靠性，需要關(guān)閉總中斷。其中圖 214 寫操作流程圖：按照 212 寫操作時(shí)序圖，首先給給 RS 和 R\W 賦值 。 表 28 CHS0, CHS1， CHS2 位組合功能說明 CHS2 CHS1 CHS0 模擬輸入通道選擇 0 0 0 選擇 用作 A/D輸入來用 0 0 1 選擇 用作 A/D輸入來用 0 1 0 選擇 用 作 A/D輸入來用 0 1 1 選擇 用 作 A/D輸入來用 1 0 0 選擇 用 作 A/D輸入來用 1 0 1 選擇 用 作 A/D輸入來用 1 1 0 選擇 用 作 A/D輸入來用 1 1 1 選擇 用 作 A/D輸入來用 根據(jù)表 28 組合功能說明，當(dāng)選 作 為 A/D 輸入時(shí)，配置為： CHS2=0,CHS1=0,CHS0=1。通過數(shù)學(xué)計(jì)算將采集到的電壓轉(zhuǎn)化為 CO 的濃度。此時(shí)開始 檢測(cè)與超聲波模塊 ECHO 引腳相連 I/O 是否為高電平，根據(jù)圖 29 時(shí)序圖可知，回響信號(hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。然后，對(duì)小車可能用到的動(dòng)作做進(jìn)行預(yù)先的判斷，并 按表 22 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)編碼 將這些 會(huì)出現(xiàn)的 動(dòng)作 編成相對(duì)應(yīng)的 子函數(shù)，方便 之后 調(diào)用。用戶可以在 這里用文件編輯器編寫自己的程序，用多種方法來調(diào)試和修改程序。如果是紅外避障模塊觸發(fā)的中斷，判斷其三個(gè)的組合。然后，驅(qū)動(dòng)超聲波檢測(cè)小車到周圍障礙物的距離，將數(shù)據(jù)處理后，通過驅(qū)動(dòng)L298 芯片和調(diào)制 PWM 控制小車的動(dòng)作和車速。本智能移動(dòng)探測(cè)裝置采用四輪小車為主體，為了控制方便，左方前后兩輪用同一 PWM 波控制，右方前后 2 兩輪用另 一 路 PWM 波控制。 現(xiàn)如今，較為先進(jìn)的 機(jī)器人 會(huì)攜帶各種類型的 傳感器 ，其中視覺傳感器更為突出，它的攜帶 讓 機(jī)器人 如同有了人類的眼睛 。人類將會(huì)不斷探索，研究，以制造出更為理想的，并能為人類提供更多服務(wù)、幫助的智能機(jī)器。還有一些人類短時(shí)間無法涉足的 地方 ，如 在 地外星體 地表上 。首先在系統(tǒng)初始化打開STC12C5A60S2 單片機(jī)自帶的 8 通道， 10 位精度的 AD 和內(nèi)置的兩項(xiàng)獨(dú)立可調(diào)的 PWM。 車載系統(tǒng)中斷流程圖 中 斷 響 應(yīng)關(guān) 閉 總 中 斷接 近 開 關(guān) 觸 發(fā) 中 斷倒 車左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 0 0左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 0 1左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 1 0左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 1 1左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為1 0 1左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為1 0 0左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為1 1 0打 開 總 中 斷返 回 主 程 序YN倒 車左 后 方 倒 車 后 右 轉(zhuǎn)倒 車右 轉(zhuǎn)右 后 方 倒 車 后 左 轉(zhuǎn)探 測(cè) （ 左 轉(zhuǎn) 3 個(gè) 角度 后 右 轉(zhuǎn) 6 個(gè) 角度 ）左 轉(zhuǎn)YYYYYYYNNNNNNN 圖 23 車載系統(tǒng)中斷流程圖 圖 23 車載系 中斷流程圖： 擴(kuò)展外部中斷 1 的流程圖，其中左中右三個(gè)紅外避障模塊以及接近開關(guān)觸發(fā)后都為低電平，他們?nèi)我庖粋€(gè)為低電平都會(huì)觸發(fā)外部中斷 1。WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等操作系統(tǒng)都可以有效的運(yùn)行 KEIL 軟件進(jìn)行編程。其中的占空比 為高電平所持續(xù)的時(shí)間 t 占整個(gè)周期 T 的比值。由此可以通過聲速計(jì)算出，該模塊到障礙物的距離。此時(shí)二氧化錫電導(dǎo)率與 一 氧化碳 的 濃度成比例。 SPEED1,SPEED0: 模擬 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度 的 控制位 表 27 SPEED1,SPEED0 位組合功能說明 SPEED1 SPEED0 A/D 轉(zhuǎn)換所需時(shí)間 1 1 90 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次 1 0 180 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次 0 1 360 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次 0 0 540 個(gè)時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換一次 14 ADC_FLAG: 模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換后， ADC_FLAG=1，要由軟件清 0。 16 B. RS， R/W 的配合選擇決定控制界面的 4種模式： 表 210 RS,R/w 組合功能說明 RS R/W 功能說明 L L 單片機(jī)將指令 寫 人 指令暫存器（ IR） L H 單片機(jī)讀取指令 ,判斷 LCD 是否處于忙狀態(tài) H L 單片機(jī)將數(shù)據(jù) 寫入數(shù)據(jù)暫存器（ DR） H H 單片機(jī) 從數(shù)據(jù)暫存器（ DR）中讀 取 數(shù)據(jù) C. E信號(hào) 功能說明 表 211 E 功能說明 E 狀態(tài) 執(zhí)行動(dòng)作 結(jié)果 H— L I/O 緩沖 — DR 配合 R/W 進(jìn)行寫 指令 或 數(shù)據(jù) H DR— I/O 緩沖 配合 R/W 進(jìn)行讀 指令 或 數(shù)據(jù) L— H 無動(dòng)作 D. LCD12864 的寫操作時(shí)序如圖 212所示。該元件 具有體積小，外圍電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。之后的三步中， 前兩個(gè)步驟是一樣的，第三步改為寫讀取溫度寄存器指令。重復(fù)步驟 a,b 最后組成一個(gè)工程文件，生成一個(gè) hex 文件?？梢?，左方超聲波模塊測(cè)量距離正確。 define TX_ADR_WIDTH 5 define TX_PLOAD_WIDTH 20 //******************NRF24L01 端口定義 *************************************** sbit RF_CE =P0^0。 extern uchar Rf_Send_Buf[TX_PLOAD_WIDTH]。bit_ctr++) { if(byte amp。 SPI_RW(value)。reg39。 Description: Writes contents of buffer 39。 RF_CSN = 1。value39。 RF_MOSI = 1。 unsigned char SPI_Read_Buf(unsigned char reg, unsigned char *pBuf, unsigned char bytes)。一氧化碳檢測(cè)，溫度檢測(cè)分別通過一氧化碳模塊， DS18B20 模塊完成了各自的采集。 圖 4 為整體硬件設(shè)計(jì)電路原理圖。檢查后將其更正，直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止。 19 表 213 DS18B20 溫度與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下 溫度 ℃ 二進(jìn)制 數(shù)據(jù)輸出 十六進(jìn)制 數(shù)據(jù)輸出 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0001 0191H + 0000 0000 1010 0010 00A2H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H *上電復(fù)位后，該 溫度寄存器 的默認(rèn)值是 +85℃ A. DS18B20 復(fù)位時(shí)序 圖 217 復(fù)位時(shí)序圖 a. 單片機(jī)拉低總線 480μs ~960μs，之后釋放總線 b. 這時(shí) DS18B20 會(huì)拉低 總線， 需要 持續(xù) 60~240μs 表示應(yīng)答。 當(dāng) RS 賦值為 0 讀取的 是 指令， 一般用來 判斷 LCD12864 是否處于忙狀態(tài)。 當(dāng)顯示 ASCII 時(shí)，只需16x8 個(gè)點(diǎn)陣即可，故 LCD12864 同時(shí)可以顯示 64 個(gè) ASCII。需 要 作為 A/D 通道 使用的 I/O 口需 將 與其對(duì)應(yīng)的 P1ASF 寄存器中 的 位置‘ 1’ 。 12 一氧化碳檢測(cè)模塊 本設(shè)計(jì)一氧化碳檢測(cè)模塊 ， 選用 由二氧 化錫 氣敏材料 組成的 MQ7 傳感器。發(fā)送出去后，開始檢測(cè)回響信號(hào)。 6 11 ENABLE A ENABLE B 使能控制端 .輸入標(biāo)準(zhǔn) TTL邏輯電平信號(hào)；低電平時(shí)全橋式驅(qū)動(dòng)器禁止工作。當(dāng)無線模塊的標(biāo)志 位為“ 0”，說明無線模塊沒有成功接收到數(shù)據(jù)，繼續(xù)檢測(cè)，直到標(biāo)志位為“ 1”為止。 圖 21 系統(tǒng)框圖 STC12C5260S2 單片機(jī) A STC12C5A60S2 單片機(jī) B L298 驅(qū)動(dòng)模塊 超聲波測(cè)距模塊 NRF24L01D3 發(fā)送模塊 MQ7 模塊 單片機(jī)內(nèi)部 PWM 調(diào)速 模塊 DS18B20 模塊 LCD12864 顯示 NRF24L01D3 接收模塊 報(bào)警模塊 紅外避障模塊 4 軟件設(shè)計(jì)主程序流程圖