【文章內(nèi)容簡介】 的黑線。避免追尾相撞：小車前方設(shè)置一紅外傳感器，小車后面設(shè)置一個擋板，當(dāng)兩車接近到一定距離時，紅外傳感器檢測到對方尾部的擋板，輸送電平給單片機，由單片機控制PWM調(diào)制脈沖來改變小車速度。避障模塊原理圖如圖35所示。 圖35避障模塊原理超車：當(dāng)甲車檢測到超車標(biāo)志線后，轉(zhuǎn)而循跡外環(huán)的同時，甲車減速，甲車和乙車保持紅外避障傳感器設(shè)置的距離，轉(zhuǎn)檢測完超車標(biāo)志后，轉(zhuǎn)而循跡超車區(qū)的內(nèi)環(huán)黑線，速度超過甲車并循跡黑線返回起點，而甲車尋到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志線后繼續(xù)循跡外線回到原點。電壓比較器是對兩個模擬電壓比較其大小(也有兩個數(shù)字電壓比較的，這里不介紹)，并判斷出其中哪一個電壓高，比較器，它有兩個輸入端：同相輸入端(“+” 端) 及反相輸入端(“”端)，有一個輸出端Vout(輸出電平信號)。另外有電源V+及地(這是個單電源比較器)，同相端輸入電壓VA，反相端輸入VB。VA和VB的變化。在時間0～t1時，VAVB；在t1～t2時，VBVA；在t2～t3時，VAVB。在這種情況下，Vout的輸出如圖1(c)所示：VAVB時，Vout輸出高電平(飽和輸出)；VBVA時，Vout輸出低電平。根據(jù)輸出電平的高低便可知道哪個電壓大。在系統(tǒng)中要進行動態(tài)超車次數(shù)：一種方法是采用LCD1602液晶顯示器。LCD具有功耗低，抗干擾能力強的特點。不緊可以顯示數(shù)字、字符，而且可以顯示漢字和圖形，但由于顯示內(nèi)容不多。另一種方法是采用八段數(shù)碼管顯示，可以使用多個獨立的八段數(shù)碼管來自己拼接，其優(yōu)點是位數(shù)不限，布局靈活；也可以直接使用集成好的多位數(shù)碼管，其優(yōu)點是引線簡單，價格也相對便宜許多。多位數(shù)碼管可以使用多個I/O端口驅(qū)動，如P0P3分別驅(qū)動4個數(shù)碼管，但是這樣極大地浪費了I/O資源，所以通常在實際使用中用動態(tài)掃描的方法來實現(xiàn)多位數(shù)碼管的顯示。動態(tài)掃描是針對靜態(tài)顯示而言的，所謂靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止，這種顯示方式的每個數(shù)碼管相互獨立，公共端恒定接地（共陰極）或接電源（共陽極），每個數(shù)碼管的每個字段分別與一個I/O口地址相連或與硬件譯碼電路相連，這時只要I/O口或硬件譯碼器有所需電平輸出，相應(yīng)字符即顯示出來，并保持不變，直到需要更新所顯示字符。采用靜態(tài)顯示方式占用單片機時間少，編程簡單，但其占用的口線多，硬件電路復(fù)雜，成本高，只適合于顯示位數(shù)較少的場合。而動態(tài)掃描則是一個一個地輪流點亮每個數(shù)碼管，方法是多位數(shù)碼管的adp數(shù)據(jù)段都用相同的I/O引腳來驅(qū)動，而使用不同的I/O引腳來控制位選擇引腳。在動態(tài)掃描顯示時，先選中第一個數(shù)碼管，把數(shù)據(jù)送給它顯示，一定時間后再選中第二個數(shù)碼管，把下一個數(shù)據(jù)送給它顯示，以此類推，一直到最后一個。這樣雖然在某一時刻只有一個數(shù)碼管在顯示，但是只要掃描的速度足夠快（超過人眼的視覺暫留時間），動態(tài)顯示的效果在人開來就是幾個數(shù)碼管同時顯示。采用動態(tài)掃描的方式比較節(jié)省I/O口，硬件電路也較靜態(tài)顯示方式簡單，但其亮度不如靜態(tài)顯示方式，而且在顯示的數(shù)碼管較多時，51單片機要依次掃描，占用了單片機的較多時間。本章小結(jié)本章主要描述了小車制作的主要模塊，以及各個模塊的應(yīng)用及擴展。在某些模塊中也添加了相同模塊的比較，使我們在閱讀時更能一目了然地看到使用這些模塊的優(yōu)勢。第4章 電路設(shè)計軟件的使用Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，Proteus資源豐富。Proteus可提供的仿真元器件資源：仿真數(shù)字和模擬、交流和直流等數(shù)千種元器件，有30多個元件庫。2．Proteus可提供的仿真儀表資源 ：示波器、邏輯分析儀、虛擬終端、SPI調(diào)試器、I2C調(diào)試器、信號發(fā)生器、模式發(fā)生器、交直流電壓表、交直流電流表。理論上同一種儀器可以在一個電路中隨意的調(diào)用。3．除了現(xiàn)實存在的儀器外，Proteus還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似，但功能更多。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數(shù)指標(biāo)，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對測量結(jié)果的影響。4．Proteus可提供的調(diào)試手段 Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。 在PROTEUS繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。PROTEUS 是單片機課堂教學(xué)的先進助手。PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。由于PROTEUS提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設(shè)計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺。本章小結(jié)在本章中主要續(xù)寫了在畫原理圖時時所用到的軟件，以及一些軟件的使用辦法及優(yōu)點。讓我們更能體會語言帶給我們的魅力。第5章 電路的組裝及調(diào)試 電路的組裝利用單片機的P0口和P2口的低四位來控制數(shù)碼管顯示時間及路程，P2口的高四位用來控制電機，P1口的低四位負(fù)責(zé)接收紅外傳感器所傳輸?shù)母叩碗娖叫盘枺?。小車采用雙層設(shè)計，上層用來焊接數(shù)碼管和芯片，同時它也用來固定紅外傳感器的傳輸模塊。下層用來安置電機的驅(qū)動模塊，也放置電源在下面。這樣設(shè)計是為了在使用小車時能更好的讓觀看者看到小車走過的時間和路程，在小車行走的過程中也能及時了解小車前方的紅外傳感器所傳輸給單片機的信號。電池盒和電機驅(qū)動放在下方是為了保證小車的中心重量夠重，讓小車在行駛的過程中更加的穩(wěn)定平穩(wěn)。紅外傳感器的安置采用與垂直方向傾斜30度的方法設(shè)置的，小車的后輪使用了萬向輪，沒有使用膠皮輪，主要是膠皮輪在車上安裝時必須要用兩個，這樣一來，小車的輪子就增加到了四個，而且在控制方面也難以實現(xiàn)同時控制四個輪子間的相互協(xié)調(diào)性，也讓程序編寫的更加復(fù)雜。相反，使用萬向輪時，只要考慮前方兩個輪子的轉(zhuǎn)動，后面的萬向輪也會隨著前方的運動方向做出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動，這樣無需考慮后面的行進問題，程序相對也會變得簡單。而且在驅(qū)動的控制方面，也相對節(jié)約了一個電機驅(qū)動，是成本降到最低。 電路調(diào)試首先要檢測各個模塊的硬件電路是否都已能夠輸出正常范圍內(nèi)的電壓，確保沒有因為模塊中某個器件的損壞而使整個電路處于不穩(wěn)定狀態(tài)，或者因為某處電壓過大而燒毀其他元器件。在檢測電壓時也會出現(xiàn)這樣的情況，有時會因為一時疏忽而把芯片插反，這樣在檢測電壓時就會出現(xiàn)某處電壓過高的現(xiàn)象；也有某部分會接收不到正常的電流。在L298的驅(qū)動部分里，有的二極管如果在焊接過程中焊反，電機驅(qū)動板上的電源指示燈就不會亮，在連接電源的部分顯示的電壓全部是正確的，但是電機的驅(qū)動卻始終也不好使；有時L298也會壞，在L298壞了以后，電機上的指示燈是正常顯示的，但是L298芯片會特別的燙手，輸入電壓都是對的，但是給不了輸出電壓，這樣就需要換一個電機驅(qū)動。在使用八節(jié)干電池組成的12v電源給電機驅(qū)動供電時，使用不久之后會出現(xiàn)小車輪子在換速過程中出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，只有人為再次給它動力時，它才會接著向前循跡，這是因為干電磁的電力減退造成的，但是這種情況在使用萬用表測量時，萬用表上顯示的電壓值仍然是12v，只有在使用時，電源的電壓會從12v電壓直接下降下來。在紅外傳感器的模塊中接收的標(biāo)準(zhǔn)電壓是5v電壓，如果這部分電壓過高的話，在紅外傳感器的模塊調(diào)節(jié)過程中會發(fā)現(xiàn)，模塊指示燈會始終亮著不熄滅，在紅外傳感器檢測到黑白線時，指示燈只會出現(xiàn)亮度的不同，不會熄滅；只有在正常的電壓時才會熄滅。在硬件的焊接時，數(shù)碼管的公共極需要接上限流電阻，否則在電路電流過大時會燒壞數(shù)碼管中的led,使