微功率無(wú)線透明傳輸模塊無(wú)線通信系統(tǒng)智能小車畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-23 13:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 初始化。TMOD=0x22。TH0=0x38。TL0=0x38。 TH1=0xfd。 TL1=0xfd。 TR0=1。 TR1=1。 REN=1。 SM0=0。 SM1=1。 EA=1。 ES=1。 ET0=1。對(duì)定時(shí)器方式選擇寄存器TMOD的操作，確定是按定時(shí)器的工作模式，TH0和TL0分別是定時(shí)器0的高低8位，賦初值為0x38，TH1和TL1分別是定時(shí)器1的高低八位，賦初值為0xfd。TR0=1，TR1=1表示分別啟動(dòng)T0和T1計(jì)數(shù)器REN為接收控制位，REN=1表示允許接收。SM0=0，SM1=1表示單片機(jī)的串行口的通信方式是10位異步收發(fā)方式，所用的波特頻率則由定時(shí)器控制完成。在中斷初始化方面，EA=1表示開(kāi)單片機(jī)所有中斷,ES=1開(kāi)串行口中斷，ET0=1開(kāi)TO中斷，初始化完畢，進(jìn)入主程序循環(huán)。 主程序中，建立void carmov(uchar left,uchar right)函數(shù)，方便主程序循環(huán)語(yǔ)句while（）的調(diào)用。 利用switch語(yǔ)句的判斷，例如小車的右轉(zhuǎn)：case 0x06: carmov(UF,US)。 break。//小車原地case 0x07: carmov(UF,UL)。 break。//小車右轉(zhuǎn)弧形拐彎1級(jí)case 0x08: carmov(UF,UM)。 break。//小車右轉(zhuǎn)弧形拐彎2級(jí)單片機(jī)對(duì)接收到的指令通過(guò)上述語(yǔ)句進(jìn)行判斷，若收到的為0x08，則執(zhí)行第三條語(yǔ)句，調(diào)用carmov函數(shù)，函數(shù)的兩個(gè)初始值分別為UF和UM，在程序中已定義define UF 1，define UM 2，運(yùn)行carmov函數(shù)，首先進(jìn)行左輪運(yùn)動(dòng)情況的判斷，在此例中，我們選擇左輪的初值為UF。if(left==UF){ input1=1。input2=0。} input1和input2分別賦值為1和0，表示小車左輪全速前進(jìn)。 繼續(xù)運(yùn)行程序進(jìn)行小車的右輪運(yùn)動(dòng)情況的判斷，此例中，我們選擇右輪的初值為UM。else if(right==UM) { if(num60) { input4=1。 input3=0。 } else { input4=1。 input3=1。 } }首先判斷num是否小于60，若小于，則將input4和input3分別賦值為1及0，既右輪前進(jìn)，否則將二者賦值為1和1，右輪停止。通過(guò)左右輪的單獨(dú)控制，完成小車的向右2級(jí)弧形拐彎。在本程序設(shè)計(jì)中，巧用定時(shí)器中斷模擬產(chǎn)生了PWM信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)控制舵機(jī)。void tim0() interrupt 1{ num++。 if(num=90) num=0。} 簡(jiǎn)單介紹單片機(jī)模擬產(chǎn)生PWM信號(hào)。單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制，必須首先完成兩個(gè)任務(wù)：首先是產(chǎn)生基本的PWM周期信號(hào)；其次是脈寬的調(diào)整，即單片機(jī)模擬PWM信號(hào)的輸出，并且調(diào)整占空比。在此，我們?cè)O(shè)計(jì)num初值為0，num自加，如果num=90時(shí)，則將num變?yōu)?繼續(xù)中斷程序運(yùn)行，在此我們用定時(shí)器中斷模擬出PWM波，將其分成90等份，在小車轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，可以限制num值的大小而調(diào)整PWM波中高電平的占空比，從而實(shí)現(xiàn)小車電機(jī)在一個(gè)PWM周期波中的轉(zhuǎn)數(shù)控制，達(dá)到小車拐彎角度的控制。具體的設(shè)計(jì)過(guò)程：例如想讓小車轉(zhuǎn)向左極限的角度，它的正脈沖為2ms，則負(fù)脈沖為脈沖周期20ms2ms=18ms，所以開(kāi)始時(shí)在控制口發(fā)送高電平，然后設(shè)置定時(shí)器在2ms后發(fā)生中斷，中斷發(fā)生后，在中斷程序里將控制口改為低電平，并將中斷時(shí)間改為18ms，再過(guò)18ms進(jìn)入下一次定時(shí)中斷，再將控制口改為高電平，并將定時(shí)器初值改為2ms，等待下次中斷到來(lái)，如此往復(fù)實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)輸出到電機(jī)。用修改定時(shí)器中斷初值的方法巧妙形成了脈沖信號(hào)，調(diào)整時(shí)間段的寬度便可使小車運(yùn)動(dòng)。為保證軟件在定時(shí)中斷里采集其他信號(hào)，并且使發(fā)生PWM信號(hào)的程序不影響中斷程序的運(yùn)行(如果這些程序所占用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有可能會(huì)發(fā)生中斷程序還未結(jié)束，下次中斷又到來(lái)的后果)，所以需要將采集信號(hào)的函數(shù)放在長(zhǎng)定時(shí)中斷過(guò)程中執(zhí)行，也就是說(shuō)每經(jīng)過(guò)兩次中斷執(zhí)行一次這些程序，執(zhí)行的周期還是20ms。 B 程序流程圖開(kāi)始中斷返回定時(shí)器初始化開(kāi)定時(shí)器中斷改變定時(shí)時(shí)間輸出管腳取反運(yùn)行其他中斷程序有中斷是否為長(zhǎng)中斷圖27 產(chǎn)生PWM信號(hào)流程圖開(kāi)始接收中斷標(biāo)志位RI清零讀取數(shù)據(jù)結(jié)束圖28 串口中斷程序流程圖開(kāi)始結(jié)束num++num=90?num=0是否圖29 定時(shí)器中斷流程圖開(kāi)始初始化前進(jìn)原地左轉(zhuǎn)向左弧形轉(zhuǎn)彎向右弧形轉(zhuǎn)彎原地右轉(zhuǎn)后退停止圖210 主程序流程圖第3章 無(wú)線收發(fā)模塊在小車系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)的基本任務(wù)是：接收系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線通信發(fā)射裝置傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)控制指令，然后根據(jù)接收到的運(yùn)動(dòng)指令控制小車左、右輪的停止或轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)規(guī)劃的運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人能否正確接收運(yùn)動(dòng)控制指令，決定于無(wú)線通信系統(tǒng)的性能。所以通信速率高、集成度好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)于正確實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃具有重要的意義。 無(wú)線模塊的選擇本設(shè)計(jì)中采用一款低功耗超高頻的XL02232AP1數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，它具有通信速率高、性能可靠、體積小的優(yōu)點(diǎn)，只接少許外圍電路即可工作，使用非常方便，既可發(fā)送又可接收。其特點(diǎn)主要有：★300米傳輸距離 ★－，（） ★可設(shè)置ID：范圍0－65535,默認(rèn)ID:12345 ★.() ★數(shù)據(jù)格式8N1 ★方便快捷的參數(shù)設(shè)置 XL02232AP1的端口定義及連接示意圖A 端口定義：表31管腳定義說(shuō)明電平備注 1VCC電源+5v模塊的第一方形焊盤2 GND 地GND3 TXD模塊數(shù)據(jù)輸出TTL4 RXD模塊數(shù)據(jù)輸入TTL 5 SET設(shè)置時(shí)拉低，平時(shí)懸空進(jìn)入設(shè)置模塊時(shí)，請(qǐng)先將此端口拉低，再給模塊上電，此時(shí)綠燈長(zhǎng)亮 6 GND地GND 7 NC不連接B 連接示意圖圖31圖32 無(wú)線模塊的性能A 通信方式在智能小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，機(jī)器人的無(wú)線通信協(xié)議采用廣播式通信方式。上位機(jī)通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備，發(fā)出數(shù)據(jù)，小車從數(shù)據(jù)串中確定出發(fā)給自己的命令B 程序小車無(wú)線接收程序是串行通信中斷服務(wù)程序，其流程框圖見(jiàn)圖33“串行通信中斷程序流程”。開(kāi)始同步標(biāo)志1？幀頭155H?同步標(biāo)志2？同步標(biāo)志3？幀頭355H？幀頭2FAH？置同步標(biāo)志1置同步標(biāo)志3置同步標(biāo)志0置同步標(biāo)志2置同步標(biāo)志0開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，送到暫存區(qū)，數(shù)據(jù)和CRC校驗(yàn)最后字節(jié)CRC?最后一個(gè)字節(jié)？置同步標(biāo)志0置新接收成功標(biāo)志1置同步標(biāo)志0恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回NNNYYYNNNNNYYYYY圖33 串行口通信中斷程序流程由流程圖33可知，必須通過(guò)啟始同步碼3道關(guān)驗(yàn)證，才能開(kāi)始接收數(shù)據(jù)。一幀數(shù)據(jù)接收完后，字節(jié)還要進(jìn)行CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))。CRC校驗(yàn)字節(jié)是每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)相互異或后的結(jié)果。接收到的數(shù)據(jù)校驗(yàn)正確則接收，否則放棄這幀數(shù)據(jù)。C 干擾與噪聲造成無(wú)線通信系統(tǒng)可靠性不高的原因很多，主要原因是存在著各種噪聲和干擾。它們的來(lái)源不同，有電臺(tái)干擾、通信信號(hào)干
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