【正文】 問題從單片機(jī)轉(zhuǎn)移到電路上去，即采用繼電器的通斷功能與單片機(jī)的組合實(shí)現(xiàn)互鎖。 方案 2：使用 LCD 液晶進(jìn)行顯示。由于直流電機(jī)有控制方法比較簡(jiǎn)單，力矩大，調(diào)速方便等優(yōu)點(diǎn)。其次，玩具 機(jī)械式攪拌模型 車是依靠 齒 輪 與相關(guān)齒輪一起驅(qū)動(dòng)，能適應(yīng)題目中小車準(zhǔn)確前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎的要求，而且這種電動(dòng)車一般都價(jià)格適中。 LED 燈的主要特點(diǎn)有： 電 壓： LED 使用低壓電源，單顆電壓在 之間，比使用高壓電源更安全的電源。 MCU 要寫入指令時(shí)，使 RS 為低電平； MCU 要 12 寫入數(shù)據(jù)時(shí)，使 RS 為高電平； R/W：讀寫控制端。 （ 3） IN IN IN IN4 你可以用你的開發(fā)板的四個(gè) I\O 口接它們，它們的高低電平將直接影響到第二部分輸出的高低電平（經(jīng)過芯片的放大，這 時(shí) 的電壓已經(jīng)很高了，這就是作用）。 （ 3）應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。 橋 式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對(duì)接。以便 將 我們 所學(xué)的理論知識(shí) 完美 應(yīng)用到實(shí)際工作生產(chǎn)中，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力，提高 我們 的綜合能力 。 目前我國(guó)智能車系統(tǒng)（ Intelligent Highway System）的應(yīng)用研究還處于起步階段，智能車系統(tǒng)的全面實(shí)施還有很長(zhǎng)的路要走。 在其中我身感受到電子信息技術(shù)的博大精深。 本人簽名： 日期： 基于單片機(jī)對(duì)智能攪拌車設(shè)計(jì)與應(yīng)用 朱際福 （湖南 三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，精修 1201 班） 摘 要 ： 隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能化和自動(dòng)化技術(shù)越來越普及，也廣泛應(yīng)用于機(jī)器人玩具制造領(lǐng)域，使智能機(jī)器人越來越多樣化。本文 以三一攪拌車為模型 使用一款通用的無線遙控電路，基于 STC89C51 作為控制核心。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展， 電子化、多媒體化、智能化 和自 動(dòng)化程度也不斷的提高，與此相適應(yīng)的 電子信息技術(shù) 也在發(fā)展， 智能化，模塊化，高精度化 ， 運(yùn)用 規(guī)模也越來越廣。而縱觀全球汽車工業(yè)鏈，對(duì)車載電子的開發(fā)，是目前我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)最有望與國(guó)際水平看齊的突破口，在與洋零部件供應(yīng)商進(jìn)行對(duì)決的過程中，運(yùn)用自主創(chuàng)新的核心技術(shù)，無疑將給洋零部件供應(yīng)商帶來不小的沖擊，掀起一輪行業(yè)洗牌和技術(shù)換代風(fēng)潮，進(jìn)而推動(dòng)民族汽車電子工業(yè)開發(fā)水平實(shí)現(xiàn)大步邁進(jìn)！ 國(guó)外 研究現(xiàn)狀 歐洲開發(fā)基金資助進(jìn)行駕駛員監(jiān)測(cè)、道路環(huán)境的感知、視覺增強(qiáng)、前車距離控制以 及傳感器融合方面的研究。接下 利用 超再生帶解碼六路收發(fā) 模塊來控制單片機(jī)，讓單片機(jī)翻譯傳輸指令，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。 串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，除了變壓、整流、濾波外，穩(wěn)壓部分一般有四個(gè)環(huán)節(jié)：調(diào)整環(huán)節(jié)、基準(zhǔn)電壓、比較放大器和取樣電路。使用 L298N 芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，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)。主磁通在主磁路中流動(dòng)，同時(shí)與兩個(gè)電路交聯(lián)， 其中一個(gè)電路是用以產(chǎn)生磁通的，稱為激磁電路；另一個(gè)電路是用來傳遞功率的，稱為功率回路或電驅(qū)回路。本充電器就是采用 4 位數(shù)據(jù)傳送方式； BLA： LED 背光正極。 環(huán) 保：無金屬汞等對(duì)身體有害物質(zhì)。 方案 2：通過所學(xué)的《電子技術(shù)基礎(chǔ)與實(shí)踐》中發(fā)現(xiàn)模擬信號(hào)的產(chǎn)生與電源電路一章與我 所需 電源要求不謀而合。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的選擇 方案 1：采用 SM6135W 電機(jī)遙控驅(qū)動(dòng)模塊。但是基于對(duì)智能攪拌車功能展示的基礎(chǔ)上，此方案現(xiàn)的有些鎖雜。 燈光輔助模塊與單片機(jī)端口分配表 燈型 端口 極性 前右燈 正極 前左燈 正極 后右燈 正極 后左燈 正極 25 6 智能攪拌車系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) LCD1602 顯示程序設(shè)計(jì) include define uchar unsigned char define uint unsigned int define LCDIO P2 //定義 P2 口與 LCD1602 的數(shù)據(jù)口相接 sbit LCD_RS = P0^5。 } //檢測(cè) LCD 忙狀態(tài) void LCD_CheckBusy (void) { 26 do { LCD_EN=0。 LCD_EN = HIGH。\039。 sbit hyd = P1^6。 hzd = 0。 In4 = 0。 hyy = 1。SJ3==0amp。SJ2==0amp。 } else if(SJ1==0amp。論文介紹了該設(shè)計(jì)的總體思 路 和一些用到的基本的原理及系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)。通過本次課題設(shè)計(jì)，極大的鍛煉了我們的思考和分析問題的能力，并對(duì)單片機(jī)有了 一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)。 37 致謝 本文的研究工作是在我 的參賽作品 設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落。 （ 3）在前進(jìn)音樂與后退報(bào)警系統(tǒng)中，雖然理論編程上沒有問題，能對(duì)小車進(jìn)行較好地控制。 （ 4） 系統(tǒng)經(jīng)過測(cè)試，雖然存在著一定的問題， （具體的會(huì)在展望中細(xì)講）。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于 MCS51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級(jí)語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。amp。amp。 hyy = 0。 In4 = 0。 hzd = 1。 In2 = 0。 } } } 28 全車高仿真智能行駛程序設(shè)計(jì) include define uint unsigned int define uchar unsigned char sbit In1 = P1^0。 x LINE_LENGTH amp。 LCD_EN = HIGH。j1140。 23 行駛 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的流程圖 全車直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊硬件連接實(shí)物圖 音樂模塊及報(bào)警模塊 以單片機(jī)為核心，對(duì)音樂模塊（獨(dú)立 5V 喇叭與 mp3 組合 )及報(bào)警模塊（獨(dú)立 5V喇叭與 ESE626M 組合）控制，不難發(fā)現(xiàn)此兩模塊構(gòu)成部分都 有由于揚(yáng)聲器，問題就出現(xiàn)在這兒，雖然揚(yáng)聲器是可以接到單片機(jī)端口的 ,但是由于單片機(jī)端口的驅(qū)動(dòng)能力很弱 ,就是是帶有強(qiáng)上拉的單片機(jī) ,一般也就 20mA 的驅(qū)動(dòng)能力 ,所以沒法把一個(gè)揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)的很響亮 ,所以一般都是外加三極管 ,MOS 管或者專業(yè)芯片來驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的。數(shù)碼管價(jià)格便宜，顯示亮度好，能耗低，但是顯示的內(nèi)容少。 方案 2：采用直流電機(jī)作為該系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。玩具機(jī)械式攪拌模型 車具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，這種玩具 機(jī)械式攪拌模型 車由于裝配緊湊，使得各種所需電路的 布局及相應(yīng)模塊的安裝 十分方便，看起來也比較美觀。并且其內(nèi)阻較大不易應(yīng)電流過大而擊毀。接電源的正極時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，但對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，因此通常使用一個(gè) 10K的電位器來調(diào)整對(duì)比度，或者直接串接一個(gè)電阻到地； RS： MCU 寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。 （ 2） ENB 同上。 （ 2）內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整流電路小一半 。 因此，通過對(duì)智能 攪拌 車的設(shè)計(jì)與制作，可以更好的學(xué)習(xí)并掌握現(xiàn)代智能車設(shè)計(jì)的全面知識(shí)和鍛煉 我們 利用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力 。另外，中心還承擔(dān)了《智能運(yùn)輸系統(tǒng)自適應(yīng)巡航引導(dǎo)系統(tǒng)性能要求與檢測(cè)方法》和《智能運(yùn)輸系統(tǒng)車道偏離報(bào)警系統(tǒng)性能要求與 檢測(cè)方法》兩項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其我的項(xiàng)目就是以三一攪拌車為模型的智能小車設(shè)計(jì) 。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。采用專用編碼解碼電路 , 利用較少的外設(shè)實(shí)現(xiàn)了基本的功能。 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)、汽車等消費(fèi)類產(chǎn)品越來 越呈現(xiàn)光機(jī)電一體化、智能化、小型化等趨勢(shì)。同時(shí) , 歐洲的一些國(guó)家正試驗(yàn)將智能速度適應(yīng)作為提高車輛安全性的手段 , 其構(gòu)想是通過路邊標(biāo)志信息或衛(wèi)星定位信息以及車載數(shù)字地圖進(jìn)行車輛導(dǎo)航 , 并自動(dòng)控制車輛的速度。具體的過程如下： 六 路 無線遙控器 ， 每一路發(fā)射一個(gè)信號(hào) ，并且這些信號(hào)都呈現(xiàn)為 高電平 和聯(lián)動(dòng) ， 從之一個(gè)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示模塊與前總燈模塊供電，使其達(dá)到對(duì)其液晶屏顯示，燈光閃爍控制。當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載變動(dòng)引起輸出電壓 V0變化時(shí)，取樣電路將輸出電壓 V0的一部分饋送回比較放大器和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生的誤差電壓經(jīng)放大后去 控制調(diào)整管的基極電流，自動(dòng)地改變調(diào)整管集 — 射極間的電壓，補(bǔ)償 V0的變化，從而維持輸出電壓基本不變。 L298N 雙 H 橋直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊實(shí)物圖 一 .電機(jī)接口部分 ： OUT1 、 OUT OUT OUT4 四個(gè)接口分別用來連接直流電動(dòng)機(jī)或 者是步進(jìn)電機(jī)。現(xiàn)行的直流電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)電驅(qū)式，也就是說，激磁繞組及其所包圍的鐵芯組成的磁極為定子，帶換向單元的電驅(qū)繞組和電驅(qū)鐵芯結(jié)合構(gòu)成直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子。需要背光時(shí)， BLA 串接一個(gè)限流電阻接 VDD， BLK 接地，實(shí)測(cè)該模塊的背光電流為 50mA 左右； BLK： LED 背光地端。 顏 色： LED 的帶快相當(dāng)窄，所發(fā)光顏色純，無雜色光，覆蓋整過可見光的全部 17 波段，且可由 R\G\B 組合成任何想要可見光。隨之通過兩個(gè)變壓器分別采用自制單相橋式整流穩(wěn)壓 5V 電源與其自焊串聯(lián)型穩(wěn)壓電源 10V 進(jìn)行失量疊加成 15V 電源 ,隨后再與小蜜蜂擴(kuò)音器 12V 電源模塊進(jìn)行失量疊加成 27V 總電源。 SM6135W 是專為遙控車設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成電路。 方案 2： 采用 解碼接收電路 為互鎖 輸出模式 ，互鎖型輸出就是任意一路收到信號(hào)則該路就能一直保持對(duì)應(yīng)的高電 平狀態(tài)，接收到任意其它路的數(shù)據(jù)則恢復(fù)到原始狀態(tài)，即單穩(wěn)態(tài)。 sbit LCD_RW = P0^6。 LCD_RS=0。 LCDIO = dat。) { x = 0。 sbit hzd = P1^7。 qyy = 1。 qyd = 1。 } void stop() { In1 = 0。amp。amp。amp?，F(xiàn)將本文主要工作總結(jié)如下： （ 1）由于智能小車的功能復(fù)雜性決定了其結(jié)構(gòu)的通用性。 總之，在課題設(shè)計(jì)的過程中，無論是對(duì)于 實(shí)踐能力 還是理論知識(shí)，我們都有了新的認(rèn)識(shí)，受益匪淺，這將激勵(lì)我們?cè)诮窈笤俳釉賲枺粩嗤晟谱约旱睦碚撝R(shí)，提高實(shí)踐運(yùn)作能力。經(jīng)過自己 不懈努 力 鉆研以及導(dǎo)師 歐陽再東老師和胡輝春老師 的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下 ， 本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。在此下才能更好的將小車活靈活現(xiàn)的展現(xiàn)出來。小車 就能隨心所欲的展示 。 } } } 32 7 軟件的簡(jiǎn)單介紹 Keil uVision2 的簡(jiǎn)介 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的 C 語言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器 匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。SJ2==0amp。SJ3==0amp。 qyy = 0。 In3 = 1。 hyd = 0。 void forward() { In1 = 1。 x ++) { LCD_WriteData(*(Data++))。 for(。 LCD_RW = LOW。i) for(j=0。 然而還有一 驅(qū)動(dòng)芯片 L298 就直接驅(qū)動(dòng) 130攪拌馬達(dá)。 顯示模塊的選擇 方案 1：使用 LED 數(shù)碼管進(jìn)行顯示。經(jīng)綜合比較考慮，我放棄了此方案。我們可以保留 前兩車 輪 車架不變 ， 而后 左右兩輪 采取保留輪 軸， 加之 改換轉(zhuǎn)軸力矩大的電機(jī)，并使用直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方案。 16 音樂 模塊 及報(bào)警 模塊系統(tǒng)實(shí)物圖 燈光輔助模塊 為了更加展現(xiàn)智能攪拌車性能，通過比較嘗試發(fā)現(xiàn)選擇綠色 LED 燈比較顯眼。 1602B 引腳說明如下： LCD 液晶顯示器各引腳功能及結(jié)構(gòu) 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 雙向數(shù)據(jù)口