【導(dǎo)讀】模式識別、傳感技術(shù)、電子電氣、計算機、機械等多學(xué)科的科技創(chuàng)意性設(shè)計。一般主要由路徑識別、速度采集、角度控制及車速控制等模塊組成。通過KeilC和PROTEUS的仿真，通過實踐操作與調(diào)試，實現(xiàn)自動往返。單片機具有體積小、重量輕、耗電少、功能強、控制靈活方便。且價格低廉等優(yōu)點。智能小車采用單片機為控制器核心，其集成度高、體積。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法。運用單片機的運算和處理能力來實現(xiàn)小車的自動加速、限速、間等智能控制系統(tǒng)。

　　

【正文】 1 SensorB=1 SensorA=1 SensorB=0 小車左偏 SensorA=0 SensorB=1 小車右偏 右轉(zhuǎn)程序 左轉(zhuǎn)程序 開始 直行 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 315 小車測速碼盤安裝圖 U 型紅外光電傳感器 將傳感器相關(guān)電路做到了殼體內(nèi)部，直接開關(guān)量輸出。方便了傳感器的安放位置，也提高了使用的靈活性 ，下圖 316 為 U 型紅外光電傳感器 的外觀圖及產(chǎn)品尺寸圖，由其產(chǎn)品尺寸參數(shù)可知， U 型紅外光電傳感器 設(shè)計小巧，方便安裝在智能小車上， 可以使用螺絲或膠水將傳感器固定 在 智能 小 車車 體 上，非常方便。 圖 316 U 型紅外光電傳感器外觀及尺寸 圖 下圖 317 為黑線傳感器的電路連接圖： 圖 317 U 型紅外光電傳感器 電路連接 圖 紅線接電源 VCC，黑線接地，黃線為信號輸出端，外接 1K 上拉電阻后接 VCC 作為負(fù)載。輸出信號與單片機外部中斷 1INT 端口相連。 紅 黑 黃 VCC VCC OUT 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 小車電機是經(jīng)過兩級齒輪減速的 ： （ 1） 齒輪 ③ 是直接安裝在電機輸出軸上的。它的齒數(shù)為 8；和齒輪 ③ 連接的是齒輪 ② 。齒輪 ② 的外齒為 50，內(nèi)齒為 10；這樣齒輪 ③ 和齒輪 ② 組成的減速比就是 8/50。 （ 2） 齒輪 ② 連接的是齒輪 ① ，齒輪 ① 的外齒也是 50。這樣齒輪 ② 和 齒輪 ① 組成的第二級減速比就是 10/50。 （ 3） 整個減速比就是：（ 8/50） *（ 10/50） =8/即電機轉(zhuǎn)動 250 轉(zhuǎn)，小車橡膠輪只轉(zhuǎn)過 8 圈。大的減速比保證了小車的動力。 將測速碼盤安裝在電機輸出軸上，它的分辨率為 1/6，轉(zhuǎn)換到最終級輸出就是，電機轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)，橡膠輪只轉(zhuǎn)動了 8/(250*6)，即 2/375 圈。所以測量出來的轉(zhuǎn)速精度是非常高的。 圖 318 為小車三級齒輪安裝示意圖： 圖 318 智能小車三級齒輪安裝示意圖 使 用 U型紅外光電傳感器配合光電 碼盤進(jìn)行檢測 ，將 碼 盤固定于小車后輪上，將 U型光電開關(guān)架于碼盤之上 。 光電碼盤測距基本原理如圖 318所示。電機 旋軸轉(zhuǎn)動，帶動 測速 碼盤轉(zhuǎn)動， 測速 碼盤上刻有許多狹縫，碼盤轉(zhuǎn)動時發(fā)射光透過狹縫被接受元件接受 ，光電開關(guān)就會不斷地發(fā)生導(dǎo)通和截止。這樣在光電開關(guān)的輸出端就會得到脈沖， 用計數(shù)器對接受到的信號進(jìn)行計數(shù)。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 圖 318 U 型紅外光電傳感器 測速原理 圖 用這種方案能很精確的算出小車已經(jīng)走過的距離 ,經(jīng)單片機內(nèi)部運算計算出小車的實時速度 。 U型紅外光電傳感器每檢測到 1個脈沖信號，小 車即轉(zhuǎn)過 2/375 圈。具體算法如下： 小車?yán)锍?=( 脈沖個數(shù) *2/375 ) *小車車輪周長 [1] 小車速度 =[ ( 脈沖 A脈沖 B )/375 ] [2] 式 [2]中脈沖 B為 2秒前測得脈沖個數(shù)，脈沖 A為當(dāng)前脈沖個數(shù)。經(jīng)單片機運算后得到的小車運行速度為每 2秒刷新一次。 167。 液晶 顯示 設(shè)計 金鵬公司生產(chǎn)的 OCMJ4X8C型 128 x64液晶顯示功能豐富，內(nèi)置中文字庫， 2M位中文字型 ROM (CGROM) 總共提供 8192 個中文 字型 (16x16 點陣 )，顯示數(shù)據(jù) RAM提供 64x2個字節(jié)的空間，最多可以控制 4行 16字（ 64個字）的中文字型顯示。所有的功能，包含顯示 RAM，字型產(chǎn)生器，都包含在一個芯片里面，只要一個最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。 OCMJ4X8C型 128 x64液晶主要參數(shù)： 工作電壓 (VDD)： ～ 邏輯電平 :～ LCD 驅(qū)動電壓 (Vo)： 0～ 7V 計數(shù)器對接受到信 號進(jìn)行計數(shù) 信號處理運算 速度 里程 SST89E516RD 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 液晶與單片機連接通信端口如下 圖 319所示： sbit cs = P1^2。 sbit std = P1^1。 sbit sclk = P1^0。 sbit psb = P1^3。 //H=并口 。 L=串口 。 sbit rst = P1^4。 //Reset Signal 低電平有效 圖 319 OCMJ4X8C 型 128 x64 液晶 顯示連接框 圖 下面代碼段可實現(xiàn) 128 x64液晶中文界面初始化顯示。 液晶實際顯示效果圖左圖 320所示： uchar code tab1[]={ ☆小車☆張錚畢設(shè) 路程： cm 時間： s 條 速度： cm/s } 圖 320 128 x64 液晶 初始化顯示 圖 OCMJ4X8C 型 128 x64 液晶 SCLK STD CS PSB RST P1^0 P1^1 P1^2 P1^3 P1^4 SST89E516RD 單片機 數(shù)據(jù)顯示 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 第 4章 系統(tǒng)測試結(jié)果分析 小車 各模塊設(shè)計 完成 后， 將 L298 驅(qū)動芯片電路、黑線檢測傳感器、測速傳感器安裝在小車車體上，完成小車的硬件連接。如圖 41 所示 ： 圖 41 小車 組裝完成實物圖 選用學(xué)校自主設(shè)計的單片機開發(fā)板 ,SST89E516RD 單片機為主控芯片，ZLG72920 作為 4x4 鍵盤控制芯片。 OCMJ4X8C 型 128 x64 液晶作為液晶顯示芯片。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 使用 SST 系列芯片專用 下載 器 SSTFlashFlex51 將編寫完成的 C 語言源程序到下載 SST89E516RD 單片機上， 如下圖 42 所示： 圖 42 SSTFlashFlex51 下載器 當(dāng)小車檢測到第 1 條黑線時，小車全速前進(jìn)，實際測試時液晶顯示截圖 43如下所示： 圖 43 第 1 條黑線檢測液晶顯示 當(dāng)小車檢測到第 3 條黑線時，小車進(jìn)入限速區(qū)，降速前行， 并開始 8 秒倒計時。當(dāng)小車程序計夠 8 秒，全速行駛出限速區(qū)；若未計夠 8 秒就檢測到第 4河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 條黑線，即小車出限速區(qū)，則全速行駛。 實際測試時液晶顯 示截圖 44 如下所示： 圖 44 第 3 條黑線檢測液晶顯示 當(dāng)小車檢測到第 5 條黑線時，小車進(jìn)入壓線剎車區(qū)， 大幅 降速前行， 等待小車壓線。 實際測試時液晶顯示截圖 45 如下所示： 圖 45 第 5 條黑線檢測液晶顯示 當(dāng)小車檢測到第 6 條黑線時，小車 立即 執(zhí)行壓線停車 10 秒倒計時程序， 10秒倒計時結(jié)束后小車 全速倒車返回 。實際測試時液晶顯示截圖 46 如下所示： 圖 46 第 6 條黑線檢測液晶顯示 當(dāng)小車檢測到第 12 條黑線時，小車到達(dá)終點線立即停車，并顯示全程行進(jìn)時間、路程。實際測試時液晶顯示截圖 47 如下所示： 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 47 第 12 條黑線檢測液晶顯示 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 結(jié) 論 【結(jié)論兩字格式不需修改。直接在標(biāo)題下空一行添加內(nèi)容即可。】 結(jié)論是對整個研究工作進(jìn)行歸納和綜合而得出的總結(jié)，對所得結(jié)果與已有結(jié)果的比較和課題尚存在的問題，以及進(jìn)一步開展研究的見解與建議。結(jié)論要寫得概括、簡短 。在結(jié)論中不能出現(xiàn)“我從畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到了 …” 等體會性的語句，不要寫成心得體會。 電機速度的控制方法有待進(jìn)一步改善，小車?yán)锍虦y試的精度還要提高。 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 參考文獻(xiàn) 【參考文獻(xiàn)格式不需做改變，標(biāo)題下空一行寫】 【列入主要參考文獻(xiàn) 20 篇以上。參考文獻(xiàn)一律要求是經(jīng)公開出版、發(fā)表的著作或期刊（論文）。 參考文獻(xiàn) 統(tǒng)一用阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行自然編號，序碼用方括號括起 。文中引用的 參考文獻(xiàn)按文中出現(xiàn)的 順序編號，文中沒有引用的文獻(xiàn)排列在后面。 】 參考文獻(xiàn)中著錄格式要求： ①期刊 序號 作者 .題名 .刊名，出版年份，卷號（期號），起止頁碼 ②專著 序號 作者 .書名 .版本（第 1 版不標(biāo)注） .出版地：出版者， 出版年：起止頁碼 ③論文集 序號 作者 .題名 .論文集名 .出版地，出版年：起止頁碼 ④畢業(yè)論文 序號 作者 .題名： [畢業(yè)論文 ]（英文用 [Dissertation]） .保存地點：保存單位，年份，起止頁碼 ⑤專利 序號 專利申請者 .題名 .國別，專利文獻(xiàn)種類，專利號出版日期 ⑥技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 序號 起草責(zé)任者 .標(biāo)準(zhǔn)代號 .標(biāo)準(zhǔn)順序號 — 發(fā)布年 .標(biāo)準(zhǔn)名稱 .出版地：出版者，出版年度 [1] 鄭人杰 . 計算機軟件測試技術(shù) . 北京 : 清華大學(xué)出版社 , 1992 [2] Wolf W, 孫玉芳等譯 . 嵌入式計算系統(tǒng)設(shè)計原理 . 北京 : 機械 工業(yè)出版社 , 2020 [3] 郝躍 , 馬佩軍 , 張衛(wèi)東 . 功能成品率估算的缺陷特征參數(shù)提取法 . 電子學(xué)報 , 2020, 28(8): 7678 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 [4] 羅建林 . 漢語形式語法中的空位和非常序 . 見：陳力為主編 . 計算語言學(xué)研究與應(yīng)用 . 北京 : 北京語言學(xué)院出版社， 1993. 18 [5] Patterson D A amp。 Hennessy J L. Computer anization and design: The hardware/software interface. 2nd Edition, San Francisco: Man Kaufmann, 1994 [6] Carreira J, Madeira H and Silva J G. Xception: A technique for the experimental evaluation of dependability in modern puters. IEEE Transactions on Software Engineering, 1998, 24(2): 125136 [7] Koopman P and DeVale K. Comparing the robustness of POSIX operating systems. In: Proceedings of the IEEE 29th International Symposium on FaultTolerant Computing, Madison, IEEE CS Press, June 1999, pp. 3037 [8] 苗奪謙 . Rough Set 理論在機器學(xué)習(xí)中的應(yīng)用研究 [博士學(xué)位論文 ]. 中國科學(xué)院自動化研究所 , 北京 , 1997 [9] 南京大學(xué) , 天津大學(xué) , 重慶大學(xué) , 等 . 粘滯流體力學(xué) . 北京 : 高等教育出版社 , 1987 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 致 謝 歷時三個月的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)告一段落。經(jīng)過自己的 探 索努力以及齊老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計已經(jīng)基本完成。 同時創(chuàng)新 實驗室的開放也為我的設(shè)計提供了實習(xí)場地。在此對 一并電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)所有 老師表示深深的感謝。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我深刻地認(rèn)識到學(xué)好專業(yè)知識的重要性，也理解了理論聯(lián)系實際的含義， 這次 畢業(yè) 設(shè)計使我對單片機有了更加深刻的了解和掌握。 并且檢驗了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次設(shè)計中對于知識的運用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的 工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。 由于自身水平有限，設(shè)計中一定存在很多不足之處，敬請各位老師批評指正。 附 錄 河南科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 英文原文： The introduction of AT89C51 Background 8 AT89C51 the CHMOS craft monolithic integrated circuit isdesigned uses in to process the high speed putation and the fastinput/outp ut. The MCS51 monolithic integr