【文章內(nèi)容簡介】 的輸入有兩根信號線。傳入放入信號為高低電平，在小車沒有走到黑線上時，輸入都為低電平，此時單片機會驅(qū)動兩個電機同時轉(zhuǎn)動，不需要轉(zhuǎn)彎，當某端輸入高電平時，表明小車的相應一側(cè)一走到黑線上，單片機便使改側(cè)的電機停止轉(zhuǎn)動，另一側(cè)的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，直到兩側(cè)都不走到黑線上，程序采用輪詢的方式，可以及時的檢測到是否走到黑線上。 供電單元介紹高性能的電源管理系統(tǒng)對于電子系統(tǒng)穩(wěn)定運行是至關重要的。作為智能車源，電源模塊為系統(tǒng)的控制器，執(zhí)行機構(gòu)，傳感器等各個模塊提供可靠的工作電壓。設計中，除了需要考慮電壓范圍和電流容量等基本參數(shù)之外，還要在電源轉(zhuǎn)換效率、降低噪聲、防止干擾和電路簡單等方面進行優(yōu)化，電源管理模塊的功能是對電池進行分配和電壓調(diào)節(jié)，為其他各個模塊的正常工作提供可靠的工作電壓。智能車控制系統(tǒng)中，不同電路模塊需要的工作電壓和電流容量各不相同。芯片需要提供5V的工作電壓，而電機所需的電壓為9V，本設計中用到的是9V的電源供電，然后通過三端穩(wěn)壓器LM7805將電壓變換為5V電壓供給電路系統(tǒng)。電源系統(tǒng)的電路圖如圖34所示。 圖34穩(wěn)壓電源轉(zhuǎn)換電路三端穩(wěn)壓集成電路lm7805　電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的lm78 系列和負電壓輸出的lm79系列。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，TO 220 的標準封裝，也有l(wèi)m9013樣子的TO92封裝。圖35 lm7805樣品　　用lm78/lm79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的lm78或lm79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如lm7806表示輸出電壓為正6V，lm7909表示輸出電壓為負9V。 因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。在實際應用中，應在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當然小功率 的條件下不用）。當穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 ，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，但應用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應采用同一廠家、同一批號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個別集成穩(wěn)壓電路失效時導致其他電路的連鎖燒毀。 運動單元介紹本系統(tǒng)采用9V直流電動機作為智能玩具車的動力源。用電機驅(qū)動專用芯片L298作為電機的驅(qū)動。L298N是SGS公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動電路。是一種二相和四相電機的專用驅(qū)動器，即內(nèi)含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動器，接收標準TTL邏輯電平信號，可驅(qū)動46V、2A以下的電機。電機驅(qū)動模塊硬件電路圖如圖36所示。圖36 電機驅(qū)動模塊硬件電路圖 循跡單元介紹 循跡單元工作原理循跡是指小車在白色地板上循黑線行走通常采取的方法是紅外探測法,紅外探測法即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點,在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光,當紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時發(fā)生漫反射反射光被裝在小車上的接收管接收,如果遇到黑線則紅外光被吸收小車上的接收管接收不到紅外光 ,單片機就是否收到反射回來的紅外光為依據(jù)來確定黑線的位置和小車的行走路線 ,從而實現(xiàn)小車的循跡功能。紅外探測器探測距離有限一般最大不應超過3cm。循跡功能如圖37所示圖37 循跡功能圖本設計需要檢測小車的運行狀態(tài)，沿著路面黑線運動。采用反射取樣式，單光束紅外傳感器接收信號，再分別用運放LM393比較電壓信號進行放大。圖35的電路在5V電壓下工作，根據(jù)該型號傳感器紅外發(fā)射管所需的工作壓降（紅外發(fā)射管的正向壓降在1～）和工作電流（紅外發(fā)射管的電流為2～10mA），選取負載電阻R1=，紅外發(fā)射管負載電阻R2=220Ω。調(diào)節(jié)電位器使檢測信號能被識別。 LM393比較器簡介比較器是將一個模擬電壓信號與一個基準電壓相比較的電路。比較器的兩路輸入為模擬信號，輸出則為二進制信號，當輸入電壓的差值增大或減小時，其輸出保持恒定。因此，也可以將其當作一個1位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。對路面檢測的電路設計就是通過電位器設定一個閾值，以此確定是否有光反射。并且以此閾值為標準，向單片機輸入滿足TTL電平的數(shù)字信號。如圖38所示。圖38 LM393芯片示意圖第4章 智能循跡小車軟件部分 軟件調(diào)試平臺Keil for C51是美國Keil Software公司出品的C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，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。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。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil for 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。下面詳細介紹Keil for C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。C51開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的源程序要變?yōu)镃51可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。隨著C51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語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件除了致力于單片機的編程開發(fā)平臺外，還針對目前最流行C51開發(fā)項目出品了Keil for 51軟件平臺以及支持在線調(diào)試的串口燒寫。從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C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，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision2）將這些部份組合在一起。如圖41所示。圖41 Keil for 51 開發(fā)平臺截圖KEIL for C51 編譯平臺對51單片機的器件選型設置。如圖42所示。圖42 MCU選型設置 系統(tǒng)軟件流程 系統(tǒng)軟件流程圖如圖43所示。 圖43 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)軟件程序include //包含單片機寄存器的頭文件 include //包含延時子程序的頭文件 //宏定義 define uchar unsigned char //無符號八位字符型數(shù)據(jù) define uint unsigned int //無符號16位整形數(shù)據(jù) define ulong uns