【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 目開發(fā)周期長(zhǎng)，浮點(diǎn)運(yùn)算處理緩慢，復(fù)雜的和糟糕的應(yīng)用程序的可移植性等等。在程序設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)C語言的思想是：模塊化編程思想。在很多時(shí)候?yàn)榱擞行У赝瓿扇蝿?wù)，該語言將任務(wù)分為幾個(gè)相互獨(dú)立但仍然有著一定連接的一些個(gè)模塊。這些模塊中，每一個(gè)模塊的任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單，其模塊對(duì)外部數(shù)據(jù)交換也相對(duì)輕松，易于編寫，容易檢測(cè)，易于閱讀和維護(hù)。而且C語音編程的可移植性強(qiáng)，便于更多的人來進(jìn)行修改和編寫。：第3章 硬件設(shè)計(jì)電源模塊只需所有器件采用統(tǒng)一的一種單一電源（即4節(jié)AA電池）。這樣供電簡(jiǎn)單快捷、電壓穩(wěn)定，成本低廉。本次設(shè)計(jì)中所采用的控制中心為STC89C52RC。該模塊主要分為供電部分、晶振電路部分、復(fù)位電路部分、下載接口部分、控制部分五大塊。其中供電部分給予單片機(jī)電源能量動(dòng)力；晶振電路部分相當(dāng)于是單片機(jī)的心臟，給予單片機(jī)一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘，讓單片機(jī)能夠在此時(shí)鐘的基礎(chǔ)上制造一定的時(shí)序；復(fù)位電路部分是將單片機(jī)進(jìn)行初始化的過程中所需要的，在本次設(shè)計(jì)中并未使用；下載接口是用來給單片機(jī)進(jìn)行程序下載的；控制核心即單片機(jī)，相當(dāng)于是人類的大腦，整個(gè)設(shè)計(jì)的控制中心。：紅外感應(yīng)器的傳輸方式因?yàn)槠淇垢蓴_能力強(qiáng)、發(fā)射功率十分的巨大，已普遍應(yīng)用于智能化生產(chǎn)[8]。紅外感應(yīng)器根據(jù)其工作形式的不同大體上可以分為主動(dòng)紅外探測(cè)器和被動(dòng)紅外探測(cè)器，這兩種工作模式都是通過光的陰影以及光學(xué)方法如反射、折射來檢測(cè)對(duì)象至目標(biāo)的位置。被動(dòng)紅外探測(cè)器本身是不發(fā)射光源的，它只能被動(dòng)的利用其他光源，通過接受目標(biāo)其所被發(fā)現(xiàn)的特殊性特征光譜輻射來測(cè)量并探測(cè)物體本身至目標(biāo)的位置、溫度或紅外成像。此工作模式下電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)十分的方便迅速，不過同時(shí)其功能精準(zhǔn)性以及模塊抗干擾能力也相對(duì)來說比較差，主動(dòng)紅外探測(cè)器由于其調(diào)制模式的連接通信問題，可以解決了交換耦合直流放大器漂移問題，這樣就可以大大的提高探測(cè)精度。與此同時(shí)，大部分的時(shí)間信號(hào)干擾由于環(huán)境光直流或低頻分量可以用所預(yù)先設(shè)計(jì)的過濾器加以隔離開來，所以抗干擾能力十分的強(qiáng)大，缺點(diǎn)是具有相對(duì)被動(dòng)紅外探測(cè)器來說更為復(fù)雜的系統(tǒng)。根據(jù)方案選擇采用了被動(dòng)式紅外循跡檢測(cè)方法，這種方法根據(jù)使用所發(fā)射信號(hào)的在具有差異的對(duì)象的不同光譜中有不同的曲射特性，智能小汽車在地面中駕駛的連續(xù)過程中不斷的發(fā)射一定的特征紅外感光光線，特征紅外感光光線漫反射在地板上的白光再轉(zhuǎn)換為反射光，被安裝在小車底部的紅外自動(dòng)接收管；而我們預(yù)先設(shè)置好的黑色引導(dǎo)線會(huì)將特征紅外感光光線吸收，不可能會(huì)讓一個(gè)自動(dòng)紅外接收管所接收到。根據(jù)核心控制模塊所接收到的信號(hào)反饋來實(shí)現(xiàn)對(duì)引導(dǎo)線的距離以及小車的前進(jìn)方向進(jìn)行調(diào)整。紅外探測(cè)器探測(cè)范圍也是有一定局限性的，一般來說是不會(huì)超過3厘米的。但由于我們是將紅外探測(cè)器安裝在小車底部，從地面近距離的漫反射到傳感器的距離十分的近，所以在此設(shè)計(jì)中紅外探測(cè)器的使用是足以實(shí)現(xiàn)跟蹤功能的。本次設(shè)計(jì)中采用的是反射式超聲波測(cè)距換能器，相比紅外傳感器，反射式超聲波測(cè)距換能器的設(shè)計(jì)模塊系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單方便，同時(shí)因?yàn)槠涑暡ǖ奶匦裕诓煌慕橘|(zhì)中傳輸速度更為穩(wěn)定，而紅外避障模塊的整體設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，抗干擾能力也相對(duì)反射式超聲波測(cè)距換能器來說更差，所以使用反射式超聲波測(cè)距換能器更為合適。超聲波測(cè)距的原理是利用單片機(jī)持續(xù)的輸出一個(gè)頻率為40 KHZ的輸出觸發(fā)電平信號(hào)，將之前所發(fā)出的輸出觸發(fā)電平信號(hào)通過三角針輸入至超聲波測(cè)距模塊，再通過發(fā)射器的一個(gè)方向發(fā)射超聲波，超聲波測(cè)距模塊在單片機(jī)軟件定時(shí)器時(shí)鐘電路的開始時(shí)刻開始進(jìn)行計(jì)數(shù)計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中進(jìn)行傳播，遇到障礙物之后將會(huì)在進(jìn)行返回[9]。超聲波測(cè)距模塊接收到遇到障礙之后返回的反射波之后，接收到回波信號(hào)之后生成的響應(yīng)將會(huì)反饋到單片機(jī)，在這個(gè)時(shí)候單片機(jī)就會(huì)立即停止計(jì)時(shí)。如下圖是超聲波模塊的電路原理圖，由于超聲波的傳播速度為已知，故可以根據(jù)計(jì)時(shí)器開始記錄的時(shí)間，以及遇到一個(gè)障礙物之后返回時(shí)單片機(jī)收到的反饋時(shí)間就可以計(jì)算的距離。為使得超聲波模塊能夠更加的精確，故將其獨(dú)立設(shè)置一個(gè)電源模塊。無線遙控模塊根據(jù)方案論證是使用紅外遙控來實(shí)現(xiàn)的。一般來說常用的紅外遙控系統(tǒng)通常是由一個(gè)紅外發(fā)射器件（即紅外電子遙控器）以及紅外接受兩個(gè)模塊構(gòu)成的，使用已經(jīng)高度集成的專業(yè)編碼芯片運(yùn)行程序所需的指令。放射模塊一般都包括有：外設(shè)鍵盤矩陣、編碼調(diào)制解讀器、紅外發(fā)送器件等，而接受部分包括光電數(shù)模放大穩(wěn)壓器件、解碼電路、解調(diào)電路等部分構(gòu)成的。在紅外發(fā)射器（即遙控器）發(fā)射紅外信號(hào)時(shí)，首先得根據(jù)信號(hào)的不同選擇相應(yīng)的矩陣按鍵，根據(jù)命令的不同，所需的按鍵遙控編碼也是不相同的。紅外接受器件可以選擇使用集成了光電放大器一級(jí)紅外接收器于一體的紅外接受器件，不在需要外加任何的外部器件。十分的簡(jiǎn)潔方便。且能夠正常的完成由接受到的紅外信號(hào)到轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過程中的所有工作，同時(shí)體型相當(dāng)?shù)男∏?，相?yīng)的電路也更加簡(jiǎn)單。直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)是根據(jù)一個(gè)穩(wěn)定的直流穩(wěn)壓電源的能量輸入，再根據(jù)輸入的電壓以及所設(shè)置的電路來輸出不同機(jī)械能的機(jī)械。如下圖所示為常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)原理內(nèi)部設(shè)計(jì)圖。一般來說我們稱呼這個(gè)電路為“H橋驅(qū)動(dòng)電路”，因?yàn)榇穗娐返恼w外形像是英文中的大寫字母的“H” [10]。一共有四個(gè)穩(wěn)壓電源的三極管環(huán)繞在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的四周。要使得驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)能夠正常的工作,必須要讓所處與對(duì)角線上的兩對(duì)穩(wěn)壓三極管同時(shí)導(dǎo)通。根據(jù)所需要求的不同，在不同的條件下穩(wěn)壓三極管的傳導(dǎo)電流的方向可變，可以是從左到右穿過電動(dòng)機(jī)，也可以是從右到左穿過驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。根據(jù)傳導(dǎo)電流方向的不同從而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)向?！癏”橋驅(qū)動(dòng)電路原理圖如上所述，要使得驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)能夠正常的工作，必須要讓所處與對(duì)角線上的兩對(duì)穩(wěn)壓三極管同時(shí)導(dǎo)通。舉個(gè)例子：當(dāng)左上角的穩(wěn)壓三極管與處于其對(duì)角線的右下角穩(wěn)壓三極管同時(shí)進(jìn)行工作，這個(gè)時(shí)候電機(jī)的電流就會(huì)從電源的正極經(jīng)過左上角穩(wěn)壓三極管從左至右穿過我們的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，之后再經(jīng)過右下角穩(wěn)壓三極管回到驅(qū)動(dòng)電機(jī)電源的負(fù)極，此時(shí)電機(jī)將會(huì)向右偏移。這種狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將會(huì)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。同理當(dāng)左下角穩(wěn)壓三極管與處于其對(duì)角線的右上角穩(wěn)壓三極管同時(shí)導(dǎo)通，這個(gè)時(shí)候電機(jī)的電