【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 號(hào)，再經(jīng)放大器放大和同步選通整形，然后用數(shù)字積分或RC積分方式排除干擾，最后經(jīng)延時(shí)（或不延時(shí)）觸發(fā)驅(qū)動(dòng)器輸出光電開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。直接反射光電開(kāi)關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào)。當(dāng)被檢測(cè)物體的表面光亮或其反光率極高時(shí)， 直接反射式的光電開(kāi)關(guān)是首選的檢測(cè)模式。光電式傳感器（光電開(kāi)關(guān)）NPN常開(kāi)型號(hào)：E18D80NK。光電開(kāi)關(guān)E18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 DC/AC：DC15mA響應(yīng)時(shí)間 DC/AC：DC2ms指向角：3176。15176。,有效距離380CM可調(diào)檢測(cè)物體：透明或不透明體工作環(huán)境溫度：25℃~+55℃標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體：太陽(yáng)光10000LX以下 白熾燈3000LX以下外殼材料：塑料防護(hù)等級(jí)：IP66完成了所有硬件的設(shè)計(jì)和制作（總體電路圖見(jiàn)附錄），然后進(jìn)行硬件的組裝，組裝好的小車如圖35所示。 組裝完成的小車實(shí)物圖 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在第2章的方案論證部分已經(jīng)對(duì)小車的總體功能有所描述了，第3章也完成了小車所有的硬件，本章則將以小車總體功能和硬件為基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。開(kāi)關(guān)是否按下左障礙 右障礙左右障礙初 始 化高速速行駛停車檢查低速行駛 左轉(zhuǎn)向后退，警報(bào)右轉(zhuǎn)向否是否是否遇到障礙線是是否是否是否 主程序流程圖 主程序設(shè)計(jì)主程序的作用是把小車的各個(gè)功能連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)小車預(yù)期的功能。具體程序可參考附錄1。流程描述：打開(kāi)小車的電源開(kāi)關(guān)時(shí)執(zhí)行端口初始化程序，電動(dòng)機(jī)全速運(yùn)行，紅外傳感器開(kāi)始檢測(cè)，連續(xù)用IF判斷，當(dāng)檢測(cè)道障礙時(shí)，若為左障礙，則小車向右轉(zhuǎn)，若為右障礙時(shí)，則小車向左轉(zhuǎn)，若左右都有障礙無(wú)法避免時(shí)，則小車倒車，并且開(kāi)啟警報(bào)聲。 障礙檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì)障礙檢測(cè)模塊的程序是在小車執(zhí)行語(yǔ)音命令前進(jìn)、左拐、右拐時(shí)在前進(jìn)、左拐、右拐的子程序中調(diào)用的，障礙檢測(cè)其實(shí)是個(gè)測(cè)距的過(guò)程。具體程序還可參考附錄2。進(jìn)入否退出是否返回沒(méi)處理結(jié)果并置標(biāo)志位關(guān)外部中斷初始化發(fā)波開(kāi)中斷是否超時(shí)沒(méi)進(jìn)入退出記下時(shí)間值否是是延時(shí)主程序流程圖 中斷程序流程圖 避障程序流程圖流程描述：在調(diào)用避障程序的時(shí)候，首先進(jìn)行初始化，然后發(fā)射幾個(gè)40KHz的波，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，延時(shí)一斷時(shí)間再開(kāi)中斷，延時(shí)的作用是避開(kāi)余波信號(hào)的干擾，在中斷中記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，然后返回主程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，再得出距離并與安全距離比較，如果小于安全距離，則認(rèn)為遇到障礙，將障礙標(biāo)志位置1，反之置0。避障程序其實(shí)是個(gè)測(cè)距的程序，在小車前進(jìn)、左拐、右拐的過(guò)程中不斷的調(diào)用，不斷檢測(cè)障礙標(biāo)志位，當(dāng)障礙標(biāo)志位為1時(shí)就認(rèn)為遇到障礙了，下面以前進(jìn)程序的流程圖（）為例進(jìn)行說(shuō)明，左拐、右拐的程序很相似，在此不再作說(shuō)明，這些程序可參考附錄4。進(jìn)入退出是否有障沒(méi)前進(jìn)關(guān)識(shí)別器并初始化開(kāi)識(shí)別器并停車是否有障沒(méi)是否超時(shí)急停否是是否是否圖43 前進(jìn)程序流程圖流程描述：在接到前進(jìn)命令時(shí)，調(diào)用小車的前進(jìn)命令，首先關(guān)閉識(shí)別器，防止干擾，然后初始化相關(guān)端口，然后調(diào)用避障程序，看看是否小車前面本來(lái)就有障礙，如果有，則不前進(jìn)并播放遇到障礙語(yǔ)音提示，沒(méi)有的話就開(kāi)始前進(jìn)，前進(jìn)的過(guò)程中不斷的調(diào)用避障程序，并檢測(cè)障礙標(biāo)志，當(dāng)障礙標(biāo)志為1時(shí)立即停車，并播放遇到障礙的語(yǔ)音提示。如果小車一直沒(méi)有遇到障礙，在前進(jìn)一段設(shè)定的時(shí)間后會(huì)自然停止。問(wèn)題討論：由小車的避障程序和前進(jìn)程序可以看出，避障程序在等待回波中斷的時(shí)候浪費(fèi)了不少時(shí)間，所以在循線中沒(méi)法實(shí)現(xiàn)避障，在此，提出一個(gè)解決方案：把數(shù)據(jù)處理程序都放到中斷程序里，這樣就能節(jié)省大量的時(shí)間而使得避障功能能在循線時(shí)實(shí)現(xiàn)了。由于時(shí)間問(wèn)題，沒(méi)有對(duì)此方案進(jìn)行驗(yàn)證。 語(yǔ)音播放程序設(shè)計(jì) 語(yǔ)音播放程序很多函數(shù)都是有函數(shù)庫(kù)提供，所以語(yǔ)音播放函數(shù)比較簡(jiǎn)單，其分為兩部分，一是播放流程控制（），一是中斷播放服務(wù)程序（）。具體的程序還可參考附錄3。 播放流程圖 中斷播放服務(wù)流程圖 5 使用說(shuō)明，其使用說(shuō)明如下: 小車實(shí)物圖小車的硬件連接如下：IOP0^1～I(xiàn)OP0^4 紅外避障端口；IOP1^4和IOP1^5 右電機(jī)輸出端口；IOP1^6和IOP1^7 左電機(jī)輸出端口；IOP1^1 PWM1波，接GNAIOP1^3 PWM2波，接GNBA1/A2 接左直流電機(jī)B1/B2 接右直流電機(jī)電源接穩(wěn)壓器輸入端，降壓至5V，接入單片機(jī)（+5V，GND）電源接入驅(qū)動(dòng)輸入端，給驅(qū)動(dòng)供電；直流電機(jī)接驅(qū)動(dòng)輸出端。紅外傳感器由單片機(jī)供電。所有連接都已經(jīng)連接好，使用者不要隨便拆卸。小車采用12V鋰離子電池供電，裝在小車最前面，使用時(shí)請(qǐng)正確安裝電池！安裝電池后就可以打開(kāi)小車底部的電源開(kāi)關(guān)了， 總結(jié)展望根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，我系統(tǒng)地閱讀了大量的資料，并認(rèn)真分析了設(shè)計(jì)課題的需求，還系統(tǒng)學(xué)習(xí)了51單片機(jī)的工作原理及其使用方法，并獨(dú)自設(shè)計(jì)智能小車的整個(gè)項(xiàng)目。雖然條件艱苦，但經(jīng)過(guò)不懈鉆研和努力，購(gòu)買到了所有所需的元器件，并系統(tǒng)的進(jìn)行了多項(xiàng)試驗(yàn)，最終做出了整個(gè)小車的硬件系統(tǒng)，然后結(jié)合課題任務(wù)和小車硬件進(jìn)行了程序的編制，最終順利的通過(guò)了系統(tǒng)軟硬件的聯(lián)機(jī)調(diào)試，成功實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)所要求的直線行走調(diào)速、報(bào)警和避障三大功能。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，不僅是對(duì)我所學(xué)單片機(jī)知識(shí)的考查，更是對(duì)我的自學(xué)能力和收集資料能力以及動(dòng)手能力的考驗(yàn)。本次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)有了初步認(rèn)識(shí)，還認(rèn)識(shí)了幾種傳感器，并能獨(dú)立設(shè)計(jì)出其接口電路，再有對(duì)電路板的制作有了一定的了解，并學(xué)會(huì)了使用Protel設(shè)計(jì)電路。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)還使我意識(shí)到了實(shí)驗(yàn)的重要性，在硬件制作和軟件調(diào)試的過(guò)程中，出現(xiàn)了很多問(wèn)題，最終都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)解決的。還有以前對(duì)程序只是一個(gè)很模糊的概念，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)使我對(duì)程序完全有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，并能使用C熟練的進(jìn)行編程了。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，極大的鍛煉了我思考和分析問(wèn)題的能力，并對(duì)機(jī)電一體化有了一個(gè)更深的認(rèn)識(shí)?？傊?，在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，無(wú)論是對(duì)于學(xué)習(xí)方法還是理論知識(shí)，我都有了新的認(rèn)識(shí)，受益匪淺，這將激勵(lì)我在今后再接再厲，不斷完善自己的理論知識(shí)，提高實(shí)踐運(yùn)作能力。由于時(shí)間有限，我所設(shè)計(jì)的智能小車和已有的智能的小