【文章內容簡介】 能快終止正在運行的原程序，轉向相應的處理程序為其服務，待處理完畢，再返回去執(zhí)行被中止的原程序，這個過程就是中斷。 引起中斷的設備或原因稱為中斷源。一個計算機系統(tǒng)的中斷源會有多個，用來管理這些中斷的邏輯稱為中斷系統(tǒng)。采用中斷的優(yōu)點有：分時操作；實時處理；故障處理。AT89C51單片機中有5個中斷源，外部有兩個中斷請求輸入，INT0，INT1。內部有3個中斷請求。定時計數(shù)器T0，T1和片內串行口。當系統(tǒng)產(chǎn)生中斷請求時，5個中斷源中的請求標志根子別由特殊功能寄存器TCON和SCON的相位來鎖存。 LM555定時器介紹 LM555定時器內部結構圖。LM555/LM555C 系列是美國國家半導體公司的時基電路。我國和世界各大集成電路生產(chǎn)商均有同類產(chǎn)品可供選用，是使用極為廣泛的一種通用集成電路。LM555/LM555C 系列功能強大、使用靈活、適用范圍寬，可用來產(chǎn)生時間延遲和多種脈沖信號，被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中。 555時基電路有雙極型和CMOS型兩種。LM555/LM555C系列屬于雙極型。優(yōu)點是輸出功率大，驅動電流達200mA。而另一種CMOS型的優(yōu)點是功耗低、電源電壓低、輸入阻抗高，但輸出功率要小得多，輸出驅動電流只有幾毫安LM555 時基電路內部由分壓器、比較器、觸發(fā)器、輸出管和放電管等組成，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體。其中6腳為閥值端(TH)，是上比較器的輸入。2腳為觸發(fā)端(TR)，是下比較器的輸入。3腳為輸出端(OUT)，有0和1兩種狀態(tài)，它的狀態(tài)由輸入端所加的電平?jīng)Q定。7腳為放電端(DIS)，是內部放電管的輸出，它有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定。4腳為復位端(R)，叫上低電平()時可使輸出端為低電平。5腳為控制電壓端(CV)，可以用它來改變上下觸發(fā)電平值。8腳為電源(VCC)，1腳為地(GND)。一般可以把LM555電路等效成一個大放電開關的RS觸發(fā)器。這個特殊的觸發(fā)器有兩個輸入端：閥值端(TH)可看成是置零端R，要求高電平；觸發(fā)端(TR)可看成是置位端S，低電平有效。它只有一個輸出端OUT，OUT可等效成觸發(fā)器的Q端。放電端(DIS)可看成由內部放電開關控制的一個接點，放電開關由觸發(fā)器的反Q端控制：反Q=1時DIS端接地；反Q=0時DIS端懸空。此外這個觸發(fā)器還有復位端R，控制電壓端CV，電源端VCC和接地端GND。這個特殊的RS觸發(fā)器有兩個特點：(1)兩個輸入端的觸發(fā)電平要求一高一低：置零端R即閥值端TH要求高電平，而置位端S即觸發(fā)端TR則要求低電平。(2)兩個輸入端的觸發(fā)電平，也就是使它們翻轉的閥值電壓值也不同，當CV端不接控制電壓是，對TH(R)端來講，2/3VCC是高電平1，2/3VCC是低電平0；而對TR(S)端來講，1/3VCC是高電平1，1/3VCC是低電平0。如果在控制端CV加上控制電壓VC，這時上觸發(fā)電平就變成VC值，而下觸發(fā)電平則變成1/2VC。可見改變控制端的控制電壓值可以改變上下觸發(fā)電平值。，Ra與Rb和C是外接元件。接通電源Vcc后，它Ra與Rb對電容C充電，當Uc上升略高于2/3Ucc時，電壓輸出為0。這時內部的三極管導通，電容通過Rb與三極管放電，當Uc下降略低于1/3Vcc時，電壓輸出為1。 由LM555定時器構成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路圖 超聲波測距發(fā)射電路。超聲波發(fā)射過程中三極管需要接+12V電壓，必須接一個升壓元件，在此我人選擇LT1073作為升壓元件對+5V穩(wěn)壓電源升壓。 12V電壓升壓電路。當需要發(fā)射超聲波時，由單片機發(fā)送高電平信號，送入4腳RESET端，LM555定時計數(shù)器開始工作。LM555定時器輸出的功率還不能夠完全驅動TR40－16，因此在輸出端接功率放大電路。本設計采用互補對稱功率放大電路。互補對稱功率放大電路主要由兩個三極管組成，型號分別為9012與9013。 LM567介紹接收電路當中用到了LM567音頻選擇器。 LM567內部原理圖。LM567 是一片鎖相環(huán)電路，采用8腳雙列直插塑封。其6腳外接的電阻和電容決定了內部壓控振蕩器的中心頻率f2，f2≈1/。其2腳通常分別通過一電容器接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡和環(huán)路單級低通濾波網(wǎng)絡。2腳所接電容決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬：電容值越大，環(huán)路帶寬越窄。1腳所接電容的容量應至少是2腳電容的2倍。3腳是輸入端，要求輸入信號≥25mV。8腳是邏輯輸出端，其內部是一個集電極開路的三極管，允許最大灌電流為100mA?！?V，工作頻率從直流到500kHz，靜態(tài)工作電流約8mA。LM567的內部電路及詳細工作過程非常復雜，這里僅將其基本功能概述如下：當LM567的3腳輸入幅度≥25mV、頻率在其帶寬內的信號時，8腳由高電平變成低電平，2腳輸出經(jīng)頻率/電壓變換的調制信號。如果在器件的2腳輸入音頻信號，則在5腳輸出受2腳輸入調制信號調制的調頻方波信號。在圖4的電路中我們僅利用了LM567接收到相同頻率的載波信號后8腳電壓由高變低這一特性，來形成對控制對象的控制。 由LM567組成的頻率測試電路。音頻選擇器所選取的中心頻率計算公式為 (1)頻率誤差范圍為 (2) 超聲波接收電路。超聲波接收過來的信號十分微弱，必須經(jīng)過放大才能被LM567接收。在放大過程中，為了調試方便，我們在第二級放大中運用了可變電阻，這樣就可以實現(xiàn)放大倍率的手動調整。因為LM567接收的是正弦信號，正弦電壓變化范圍在正負五伏區(qū)間，因此我們選擇供電電壓為正負五負的LM258集成運算放大器。由于LM567采用的是正負五伏電壓供電，所以必須加一個將+5V電壓變?yōu)?V電壓。在此我們采用MAX660將+5V穩(wěn)壓電源變?yōu)?V電壓。原理如圖310所示。 負五伏電壓變換電路MAX660共有八個引腳，其中1腳是內部晶振控制端，當晶振外接時該引腳無用。2腳是外接電容正極的接入端，3腳接地，4腳是外接電容負極的接入端5腳是負電壓輸出端，6是低電壓輸入控制端，接地， 時可以接地也可以懸空。7腳提供晶振頻率輸入，內接一個15pF的電容，可以外部再接一個電容以減小晶振頻率，8腳提供源電壓。 硬件擴展總線ASBUS能力風暴控制板設計了ASBUS總線見()，簡單類似于ISA和PCI總線。采用堆疊式的ASBUS擴展卡可以方便擴展控制板的功能,它分為ASBUSA和ASBUSB兩部分。機器人主板上ASBUSA和ASBUSB插槽用于插各種功能的擴展卡。: ASBUS信號線ASBUSA和ASBUSB分別有14個信號線。各信號線功能如下：PCOPC7：數(shù)據(jù)總線/RESET：復位信號/IRQ：外部中斷輸入腳VCC：+5V電源(負載不要超過300MA)，可用于擴展卡的電源輸入端。Vmotor：電機電壓，也即電池電壓，可接較大負載。GND：地IS0IS3：輸入選擇線03OS00S3：輸出選擇線03PA1PA2：輸入捕捉口，可用來擴展數(shù)字或脈沖輸入的傳感器。PA3：輸出比較口，已被喇叭、DC3，servo使用，PE5PE7：模擬輸入口,可用來擴展溫度傳感器、力傳感器等模擬量輸入傳感器。第4章 繪制電路板 PROTEL介紹及作圖流程在EDA ( Electronic Design Automation) 工具中 ，Protel 系列軟件一直是比較常用的。Protel99SE是應用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設計軟件，采用設計庫管理模式，可以進行聯(lián)網(wǎng)設計，具有很強的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3D模擬功能，是一個32位的設計軟件，可以完成電路原理圖設計，印制電路板設計和可編程邏輯器件設計等工作，可以設計32個信號層，16個電源地層和16個機加工層。Protel 99 SE（Second Edition）在原理圖設計和電路仿真方面增加了許多小的功能，而其最主要的改進體現(xiàn)在電路板設計系統(tǒng)方面。Protel99 SE共分5個模塊，分別是原理圖設計、PCB設計（包含信號完整性分析）、自動布線器、原理圖混合信號仿真、PLD設計。在本次設計中，即使用了Protel99 SE軟件。下面簡述產(chǎn)生PCB的步驟：(1)新建一SCH文件，繪制整個電機控制電路的電路原理圖(2)在擴展卡原理圖中定義元件的封裝(3)產(chǎn)生網(wǎng)絡表(4)新建一PCB文件，繪制出電路板邊框，裝載元件封裝庫并加載網(wǎng)絡表，各元件封裝圖便會出現(xiàn)在該界面上。元件排列雜亂無章，且各元件之間用預拉線連接。(5)手動調整元件的布局，使各元件擺放盡量整齊美觀。(6)進行布線，由于設計并不復雜，元件較少，可使用自動布線。(7)對文字、個別元件、走線做些調整以及敷銅。(8)檢查核對網(wǎng)絡。(9)SCH及PCB出圖下圖為最終繪制成的PCB圖： 超聲波測距單片機電路 超聲波測距發(fā)射接收電路 超聲波測距擴展卡的軟件調試 VJC簡介圖形化交互式C語言(簡稱VJC)是用于能力風暴智能機器人系列產(chǎn)品的軟件開發(fā)系統(tǒng),具有基于流程圖的編程語言和交互式C語言(簡稱JC)。VJC為開發(fā)智能機器人項目、程序與算法、教學等提供了簡單而又功能強大的平臺,是全球開創(chuàng)性的具有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品。在 VJC 中，不僅可以用直觀的流程圖編程，也可以用JC語言編寫更高級的機器人程序。VJC操作簡便，有活潑明快的圖案和簡短的文字說明?？梢允褂眯蜗蠡哪K，由頂向下搭建流程圖，搭建流程圖的同時，動態(tài)生成無語法錯誤的JC代碼。流程圖搭建完畢，程序就已經(jīng)編寫完成，可以立即下載到機器人中運行。 JC語言JC語言是交互式C語言(簡稱JC)是用于能力風暴智能機器人的專用開發(fā)語言。JC由兩部分組成：編譯環(huán)境和能力風暴操作系統(tǒng)ASOS。JC實現(xiàn)了標準C語言的一個子集，它包括控制語句(fo