【正文】 P13=1。 }}以上程序我采用了簡單明了的 if 語句將我設(shè)計的路線循跡情況和對驅(qū)動電路的控制對應(yīng)起來，類似查詢表格方式。這樣設(shè)計程序使用 else if 語句我可以很容易添加運行狀態(tài)，使程序調(diào)試相對容易，減小工作量。 避障方案如圖 所示，經(jīng)過試驗測試，本設(shè)計使用的紅外傳感器的探測夾角較小，當(dāng)小車46與障礙物平行行駛，或者與障礙物的夾角過小時，小車將識別不到障礙，導(dǎo)致小車一側(cè)于障礙物解除碰撞。 圖 傳感器角度示意圖解決這個問題可以再小車左右 2 個方向增加 2 個傳感器探測，但這樣對傳感器的資源浪費較大，加大了電源的負(fù)荷，程序相對復(fù)雜。而我采用的方案是在小車前方水平避障傳感器的安裝使其約有 10 度的夾角，左右都是向外擴(kuò)張 10 度，此紅外傳感器的探測距離調(diào)試約為 15cm，那么斜側(cè) 10 度夾角后前方探測距離變?yōu)? 約為15cm 可以認(rèn)為保持不變，而 2 側(cè)多出了 3cm 的橫向安全距離，當(dāng)橫向距離小于 3cm時候小車也會執(zhí)行避障程序。軟件設(shè)計上，避障動作是先檢測到障礙執(zhí)行避障程序，小車先后退一小段距離，在這期間蜂鳴器報警，然后如果是右傳感器探測到障礙，小車將向左轉(zhuǎn)向，反之向右轉(zhuǎn)向，之后再檢測障礙，如果有障礙繼續(xù)循環(huán)動作，沒有障礙時小車將檢測循跡“黑線”檢查道路，如果無道路小車會向前直行。單片機通過傳感器控制驅(qū)動電路運行方法如表 4 所示。表 4 避障狀態(tài)對應(yīng)表左傳感器 右傳感器 執(zhí)行 第一步 0 1 1 =1 =0第二步 1 0 1 0第一步 0 1 1 =0 =1第二步 0 1 0 1 避障流程圖在整體程序中，小車避障的優(yōu)先級最高，無論履帶車當(dāng)前是什么行駛狀態(tài)，檢測47到障礙時，就跳入避障環(huán)節(jié)，避障完成后才執(zhí)行其他循跡，前進(jìn)動作。在其他智能設(shè)計中，我們都要考慮各個環(huán)節(jié)先后循序，使其符合應(yīng)用場合，流程如圖 所示。檢測障礙判斷是否有障礙左避障信號右避障信號執(zhí)行右轉(zhuǎn)避障程序執(zhí)行左轉(zhuǎn)避障程序前進(jìn)開始Y YN圖 避障流程 避障程序設(shè)計 整個電路中我采用 12MHZ 的外部晶振電路，在流程圖中能簡明的看出各個狀態(tài)執(zhí)行48步驟，如果按照這個步驟以 12MHZ 的頻率執(zhí)行，程序檢測不會出現(xiàn)錯誤，但實際我們?nèi)搜蹖⒖床蝗魏蝿幼鳎俣忍?。所以各個步驟我們需要設(shè)定他們的執(zhí)行時間，比如避障時履帶車會倒退，那么我們需要設(shè)定它倒退的時間。在這里我們可以使用定時器也可以使用軟件延時。在這里我使用了自己比較熟悉的軟件延時，使用軟件延時的優(yōu)點在于非常方便調(diào)試，避障整個程序設(shè)計過程中需要進(jìn)行多次試驗，編寫 delay（）延時函數(shù)，可以再程序任意地方進(jìn)行調(diào)用，如以下避障程序中：P10=0。P11=1。P12=1。P13=0。delay(5000)。這是小車倒退執(zhí)行語句，P10—— P13=0110,這個倒退狀態(tài)需要執(zhí)行 delay(5000)這么長時間。可以改變括號內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行調(diào)試，使小車倒退行駛我們需要的距離。該程序優(yōu)點在于方便調(diào)試也比較簡單，適合和我一樣初次設(shè)計只能車的同學(xué)。完整程序如下：void k()//避障后退函數(shù){if(kk==0)//檢測右傳感器信號{P17=1。 m=1。mm=1。xianshi(f)。//避障顯示P10=0。P11=1。P12=1。P13=0。//后退delay(5000)。kk=1。delay(5000)。P17=0} else if(hh==0){P17=1。n=1。mm=1。xianshi(f)。P10=0。P11=1。P12=1。P13=0。delay(5000)。hh=1。delay(5000)。P17=0。}else { m=0。n=0。mm=0。49}} 以下是避障第二步程序，當(dāng)小車執(zhí)行完后退動作后，將執(zhí)行相應(yīng)的左轉(zhuǎn)或者右轉(zhuǎn)，在以下程序中我們也能看到使用軟件延時 delay(5000),使小車轉(zhuǎn)向合適的角度，這里使用的是履帶車原地轉(zhuǎn)向，比如右側(cè)正轉(zhuǎn)左側(cè)反轉(zhuǎn)。void ff()//左轉(zhuǎn){ P10=1。P11=0。P12=1。P13=0。delay(5000)。}void yy()//右轉(zhuǎn) {P10=0。P11=1。P12=0。P13=1。delay(5000)。 }避障一直是全世界研究智能的重要課題，這里的避障方式先后退再轉(zhuǎn)向的方式，這樣避免了直接轉(zhuǎn)向碰撞障礙物的情況，這種方式好比先把自己置于安全的地方，然后去觀察情況，執(zhí)行動作。在設(shè)計中模仿自然規(guī)律，進(jìn)行多學(xué)科融合，這樣設(shè)計的東西在使用的時候才會更穩(wěn)定的實現(xiàn)設(shè)計目的。 總體方案總體流程如圖 所示。50檢測障礙開始判斷是否有障礙檢測黑線避障直行判斷是否有黑線循跡YNNY圖 總體方案[15] CHENG Yuanhui The intelligent vehicle research based on intelligent transportation systems 2022[R]:15150.在主程序設(shè)計上我沒有安排左右避障的先后順序，在傳感器的安裝上采用的外張角放置，實際行駛中兩側(cè)幾乎不可能同時探測到障礙物，因此只需要獨立設(shè)置兩種方式的避障行駛方案即可，經(jīng)過實際行駛測試，小車運轉(zhuǎn)正常，沒有出現(xiàn)死循環(huán)狀態(tài)，實現(xiàn)了自動控制的目的。51附錄includedefine uint unsigned intdefine uchar unsigned charsbit P10=P1^0。 // 控制左電機前進(jìn)sbit P11=P1^1。//控制左電機后退sbit P12=P1^2。//控制右電機sbit P13=P1^3。//控制右電機sbit P14=P1^4。//尋跡左sbit P15=P1^5。//尋跡中sbit P16=P1^6。 //尋跡右sbit P17=P1^7。 //蜂鳴器sbit mm=P3^7。 //指示燈sbit gw=P2^3。 //p20p23 位碼端口sbit sw=P2^2。sbit bw=P2^1。sbit qw=P2^0。sbit dx=P0。 //p0 段碼端口sbit kk=P3^6。 //右紅外傳感器sbit hh=P3^5。 //左紅外傳感器uchar m=0。uchar n=0。uint x,f。uint a[3]。52void k()。 //避障后退void ff()。 // 避障左轉(zhuǎn)void yy()。 // 避障右轉(zhuǎn)void delay(uchar num)。 // 延時void ww()。 //尋跡void xianshi(uchar e)。 //void tiqu(uchar e)。 // unsigned char code LEDMAP[] = { /* 八段管顯示碼 */0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}。 //共陰void main()//主函數(shù){ uint y。f=0。 P17=0。 while(1) { xianshi(f)。k()。 while (m){ if(m==1) { f++。 for(y=0。y50。y++) { delay(100)。 k()。 } for(y=0。y50。y++)53 { delay(100)。 ff()。 } } } while (n) { if(n==1) { f++。 for(y=0。y50。y++) { delay(100)。 k()。 } for(y=0。y50。y++) { delay(100)。 yy()。 } } } ww()。 delay(1000)。 delay(1000)。 delay(1000)。 delay(1000)。 }54} void delay(uchar num)//延時 num*{uchar i,j。for (i=num 。i0。i)for (j=110。j0。j)。}void k(){if(kk==0)//(hh==0){P17=1。 m=1。mm=1。xianshi(f)。P10=0。P11=1。P12=1。P13=0。delay(1000)。delay(5000)。kk=1。delay(5000)。P17=0。} else if(hh==0){ P17=1。 n=1。mm=1。55xianshi(f)。P10=0。P11=1。P12=1。P13=0。delay(1000)。delay(5000)。hh=1。delay(5000)。P17=0。}else { m=0。n=0。mm=0。}}void ff(){P10=1。P11=0。P12=1。P13=0。delay(5000)。}void yy() { P10=0。56P11=1。P12=0。P13=1。delay(5000)。 }void ww(){if(P14==0amp。amp。P15==1amp。amp。P16==1)//轉(zhuǎn)右 { P10=1。P11=0。P12=0。P13=0。P17=0。 } else if(P14==0amp。amp。P15==0amp。amp。P16==1)//轉(zhuǎn)右 { P10=1。P11=0。P12=1。P13=0。P17=0。 } else if(P14==1amp。amp。P15==1amp。amp。P16==0) { P10=0。 P11=0。 P12=0。 P13=1。 P17=0。 }57else if (P14==1amp。amp。P15==0amp。amp。P16==0)//左轉(zhuǎn) { P10=0。 P11=1。 P12=0。 P13=1。 P17=0。 } else if(P14==1amp。amp。P15==0amp。amp。P16==1) //中尋黑前進(jìn) {P10=1。P11=0。P12=0。P13=1。P17=0。} else if (P14==1amp。amp。P15==1amp。amp。P16==1) { P10=1。 P11=0。 P12=0。 P13=1。 P17=0。}else // { P10=1。 P11=0。 P12=0。 P13=1。 }}58void tiqu(uchar e) //{a[3]=e/1000。a[2]=e%1000/100。a[1]=e%100/10。a[0]=e%10。}void xianshi(uchar e) //顯示時間{uint s。delay(10)。s=e/1000。 //千位qw=0。P0=LEDMAP[s]。delay(10)。qw=1。s=e%1000/100。 //百位bw=0。P0=LEDMAP[s]。delay(10)。bw=1。s=e%100/10。 //十位sw=0。P0=LEDMAP[s]。delay(10)。sw=1。s=e%10。 //個位gw=0。P0=LEDMAP[s]。delay(10)。59gw=1。}[1] 李廣弟,單片機基礎(chǔ) [M],北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2022:5654.[2] 張毅剛,彭喜元 ,新編 MCS51 單片機應(yīng)用設(shè)計,第一版[M],哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2022,25～27:411417.[3] 何立民,單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M],北京：航天航空大學(xué)出版社:4650.[4] 余錫存，曹國華編著 ,單片機原理及接口技術(shù)[M],西安：西安電子科技大學(xué)出版社,:174218.[5] 王曉明. 電動機的單片機控制[J]. 學(xué)術(shù)期刊，2022，13（15）:13221755.[6] 陳伯時,電力拖動自動控制系統(tǒng),第二版[M],北京:機械工業(yè)出版社,2022 年 6 月:127130.[7] 譚建成主編 ,電機控制專用集成電路[M],北京：機械工業(yè)出版社，:1581.[8] 何希才,新型實用電子電路 400 例