【文章內(nèi)容簡介】 光線適應能力強，由紅外發(fā)射管發(fā)射出一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物時，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，綠色指示燈會亮起，同時信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個低電平信號），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離，有效距離范圍2～80cm，—5V。該傳感器的探測距離的優(yōu)點是可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應用于機器人避障、避障小車、流水線計數(shù)及黑白線循跡等眾多場合。模塊參數(shù)說明：u 當模塊檢測到前方障礙物信號時，電路板上綠色指示燈點亮電平，同時OUT 端口持續(xù)輸出低電平信號,該模塊檢測距離2～80cm，檢測角度35176。，檢測距離可以通過電位器進行調(diào)節(jié)，順時針調(diào)電位器，檢測距離增加；逆時針調(diào)電位器，檢測距離減少；u 傳感器主動紅外線反射探測,因此目標的反射率和形狀是探測距離的關(guān)鍵。其中黑色探測距離最小，白色最大；小面積物體距離小，大面積距離大；u 傳感器模塊輸出端口OUT 可直接與單片機I/O 口連接即可，也可以直接驅(qū)動一個5V繼電器。連接方式：VCCVCC；GNDGND；OUTI/O；u 比較器采用LM393，工作穩(wěn)定；u 可采用35V直流電源對模塊進行供電。當電源接通時，紅色電源指示燈點亮；u 具有3mm的螺絲孔，便于固定、安裝；u 電路板尺寸：*；模塊接口說明（3線制）：VCC外接3V5V電壓（可以直接與5V單片機和3V單片機相連）；GND外接GND；OUT小板數(shù)字量輸出接口（0和1）。 LCD1602液晶顯示本設計采用LCD1602，即工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符（16列2行）。LCD1602液晶屏原理圖如下圖38所示：圖38 LCD1602封裝圖及相關(guān)引腳圖接口定義如下：1腳：Vss為地電源；2腳：VDD為電源正極；3腳：VEE為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度；4腳：RS為數(shù)據(jù)命令選擇端寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器；5腳：R/W讀寫選擇端，高電平為讀操作，低電平為寫操作。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令；7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線；15腳：BLA背光電源正極；16腳：BLK背光電源負極?；静僮鲿r序：讀狀態(tài)：輸入：RS=L, RW=H, E=H 輸出：D0~D7=狀態(tài)字；寫命令：輸入：RS=L, RW=L, D0~D7=指令碼，E=高脈沖 輸出：無；讀數(shù)據(jù)：輸入：RS=H, RW=H, E=H 輸出：D0~D7=數(shù)據(jù)；寫數(shù)據(jù)：輸入：RS=H, RW=L, D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出：無。復位說明（初始化）：n 延時15ms；n 寫命令38H（不檢測忙信號）；n 延時5ms；n 寫命令38H（不檢測忙信號）；n 延時5ms；n 寫命令38H（不檢測忙信號）；n 以后每次命令、讀/寫數(shù)據(jù)操作之前均需要檢測忙信號；n 寫命令38H：顯示模式設置；n 寫命令08H：顯示關(guān)閉；n 寫命令01H：顯示清屏；n 寫命令06H：顯示光標移動設置；n 寫命令0CH：顯示開及光標設置。 第四章 自動泊車系統(tǒng)的軟件設計本次自動停泊小車的設計主要使用了Keil C51編程軟件進行程序的編寫，以及STC_ISP程序燒制軟件對單片機進行程序燒錄。 Keil軟件的介紹 C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，包括C語言編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案。Keil C51是在ANSI C基礎上針對51單片機的硬件特點進行的拓展，并向51單片機上移植，經(jīng)過多年努力，C語言已經(jīng)成為公認的高效、簡介而又貼近51單片機硬件的實用高級編程語言。目前大多數(shù)的51單片機用戶都在使用C語言進行程序設計。用C51進行單片機軟件開發(fā)，具有如下優(yōu)點：（1） 功能十分強大；（2） 可讀性好；（3） 可移植性好；（4） 可維護性得到加強；（5） 易學易用。 Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可以IDE本身或其他編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標文件（.OBJ）。目標文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標文件（.ABS）。，以供調(diào)試器Dscope51或Tscope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 使用獨立的Keil仿真器時，注意事項:（1），但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換其他頻率的晶振；（2）仿真器上的復位按鈕只復位仿真芯片，不復位目標系統(tǒng)；（3）仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真是只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標系統(tǒng)中使用。優(yōu)點：（1）KEIL C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢；（2）與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C語言來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。 STC_ISP軟件介紹STC_ISP是一款單片機下載編程燒錄軟件，是針對STC系列單片機而設計的，可下載STC89系列、12C2052系列和12C5410等系列的STC單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。 自動泊車系統(tǒng)主程序本次設計的主程序主要是對超聲波模塊及LCD液晶屏等模塊進行初始化并調(diào)用定時器。并使小車進行功能的實現(xiàn)。是主程序中的部分代碼如下所示（while循環(huán)體中的部分省略）： 主程序部分代碼：void main(void){ uint a。 uchar flag_c 。 Sound = 1。 LCMInit()。 DisplayListChar(0, 1, Cls)。 TMOD=0x01。 TH0=0。 TL0=0。 ET0=1。 EA=1。 BZ_L=1。 BZ_R=1。 flag_c = 0。 while(1) { ….}}自動停泊小車系統(tǒng)的主程序主要是對各個模塊進行初始化以及調(diào)用定時器。以上為主程序的主要代碼（while循環(huán)體中的部分省略）此代碼為設計的主程序main（）部分，首先此段代碼對程序中的變量、超聲波模塊、LCD進行初始化。并開始對小車的功能進行實現(xiàn)。主程序流程圖如圖41所示： 圖41 主程序流程圖以上為該系統(tǒng)的流程圖，此流程圖表現(xiàn)了主程序的作用與運行主程序的運行過程，如果在運行次程序時滿足所有條件,程序?qū)⑼瓿勺詣硬窜嚨娜^程。 L298N電機驅(qū)動程序L298N電機驅(qū)動模塊可以實現(xiàn)小車的5個運動狀態(tài),包括小車的停止、前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。當4個狀態(tài)引腳IN1，IN2，IN3，IN4為邏輯輸入端，當接收到高、低電平信號時，執(zhí)行對應的小車運動狀態(tài)。 L298N電機驅(qū)動模塊程序如下所示： void Go() { IN1=1。 IN2=0。 IN3=1。 IN4=0 } ….. void Left() { IN1=0。 IN2=1。 IN3=1。 N4=0。 }以上程序部分即展示了小車5種運動狀態(tài)下的狀態(tài)引腳的電平信號值。本次設計采用的是IN1和IN2引腳控制左端電機，IN3和IN4控制右端電機的2輪小車，通過控制不同的電平對引腳的輸入從而控制小車當前的狀態(tài)。 超聲波測距程序超聲波測距模塊主要是測量小車后方與障礙物之間的距離，同時可以通過液晶顯示屏來顯示車輛后方與后方障礙物的距離。當紅外避障模塊監(jiān)測到后方有障礙物時，小車進行停車操作，此時超聲波進行距離檢測。超聲波測距模塊測距部分程序如下所示：void ceju(void){ StartModule()。 while(!RX)。 TR0=1。 while(RX)。 TR0=0。 Conut()。 delayms(80)。 }以上程序為超聲波測距的實現(xiàn)，當模塊輸出口（RX）為0時開始等待，并且開啟計數(shù)，當模塊輸出口為1時開始計數(shù)并等待，然后關(guān)閉計數(shù)，最后調(diào)用Conut函數(shù)進行計算對距離進行計算，并且進行延時。超聲波測距流程圖如圖42所示： 圖42 超聲波測距流程圖從流程圖可以看出在無論小車在任何運動狀態(tài)中只要紅外壁障模塊測出小車后方有障礙物，超聲波模塊就開始測量距離。 紅外避障模塊程序在本次設計中，紅外模塊的作用是對小車的運動狀態(tài)進行控制。安裝在小車車尾左右放置，通過紅外臂章模塊對兩側(cè)的障礙物進行探測從而控制小車運動狀態(tài)，同時，蜂鳴器作出報警相應提示，此時應注意車身周圍是否存在障礙物。紅外模塊的功能可以獨立完成，只需要給此模塊一個高或低的電平即可。當紅外模塊發(fā)射管發(fā)射出的的紅外線被紅外模塊的接收管接收時，此段程序開始執(zhí)行。當左右兩側(cè)檢測到障礙物時，蜂鳴器進行報警，小車進行停車操作，并打開延時。延遲過后蜂鳴器關(guān)閉報警狀態(tài)。紅外避障模塊工作流程圖如圖43所示： 圖 43 紅外避障流程圖在此流程圖中，我們可以看出紅外模塊在不同的工作狀態(tài)下所執(zhí)行的運行狀態(tài)和執(zhí)行的操作也不相同。當遇見障礙物時蜂鳴器進行報警提示，在泊車開始前的檢測只會對駕駛員進行報警提醒，若是在泊車過程中不僅會報警提醒駕駛者同時會取消泊車操作。而當不存在障礙物則完成泊車過程。 LCD1602液晶顯示程序LCD1602液晶屏主要時將超聲波模塊所測得的數(shù)值顯示出來，并且呈現(xiàn)給駕駛者，使其更能直觀的將小車車尾與障礙物的距離顯示出來，以提醒駕駛者注意安全。LCD1602液晶顯示程序中初始化程序部分如下所示：void LcdInitiate(void){delay(15)。WriteInstruction(0x38)?！?delay(5)。WriteInstruction(0x01)。delay(5)。}以上代碼為使用LCD1206液晶顯示屏之前要對其進行初始化。隨著液晶屏的初始化操作