【正文】 止 IN1=0。 IN2=0。 IN3=0。 IN4=0。 ENA=0。 ENB=0。 DisplayListChar(0,3,carstatus6)。 //顯示字庫(kù)中的“停止” break。 } case 1: //小車徑直前行 { …… DisplayListChar(0,3,carstatus1)。 //顯示字庫(kù)中的“前進(jìn)” break。 } ...... } } 本章小結(jié)本章從軟件上重點(diǎn)論述了系統(tǒng)工作的流程、尋跡和抓放貨物、顯示模塊的實(shí)現(xiàn)方法，分析了循跡的原理和軟件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了“輪式自動(dòng)定位抓捕器”的所有的檢測(cè)與控制程序，包括主程序、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)小電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)子程序、左、右糾偏及其循跡子程序、實(shí)時(shí)狀態(tài)的顯示子程序，以及運(yùn)用定時(shí)器中斷對(duì)抓捕模塊進(jìn)行控制的子程序。還介紹了整幅圖片在液晶上顯示的實(shí)現(xiàn)方法。為與硬件的聯(lián)合調(diào)試打下基礎(chǔ)。第5章 系統(tǒng)的調(diào)試及運(yùn)行本章主要分析軟件與硬件的聯(lián)合調(diào)試的過(guò)程及結(jié)果，詳細(xì)介紹了Keil 181。Vision4 軟件的使用，并列舉了調(diào)試、運(yùn)行過(guò)程中的一些問(wèn)題和最終的解決方法。本設(shè)計(jì)中，軟件使用C語(yǔ)言編寫，使用Keil 181。Vision4 軟件進(jìn)行調(diào)試，并生成 .HEX文件，為之后的軟硬件的聯(lián)合調(diào)試打下基礎(chǔ)。 Keil 181。Vision4 軟件的介紹Keil為德國(guó)Keil Software公司開(kāi)發(fā)的8051單片機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。由于內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)工具，可以完成從工程的建立和管理、編譯、鏈接、目標(biāo)代碼的生成、軟件仿真及硬件調(diào)試等完整的開(kāi)發(fā)流程，尤其是其C編譯工具在生產(chǎn)代碼的準(zhǔn)確性和效率方面達(dá)到了很高的水平，而且可以附加靈活的控制選項(xiàng)，非常適合大型項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)[4]。181。Vision4較之前的軟件增加了許多新特性： ? 多顯示器和靈活的窗口管理系統(tǒng)。 ? 系統(tǒng)瀏覽器窗口的顯示設(shè)備外設(shè)寄存器信息。 ? 調(diào)試還原視圖創(chuàng)建并保存多個(gè)調(diào)試窗口布局。 ? 多項(xiàng)目工作區(qū)簡(jiǎn)化與眾多的項(xiàng)目。 Keil 181。Vision4 軟件的使用Keil環(huán)境下的軟件開(kāi)發(fā)主要步驟如下：? 新建一個(gè)工程項(xiàng)目：建立工程項(xiàng)目文件、選擇目標(biāo)器件、輸入程序代碼等。? 項(xiàng)目文件的設(shè)置：主要包括對(duì)目標(biāo)、輸出選項(xiàng)、仿真類型的設(shè)置等。? 軟件編譯與鏈接：檢查并修正程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤。? 軟件調(diào)試：檢查設(shè)計(jì)的程序是否完成了功能[4]。通過(guò)編譯和鏈接之后，只是說(shuō)明了無(wú)任何語(yǔ)法錯(cuò)誤。但是，源程序是否正確完成了設(shè)置的功能，進(jìn)行聯(lián)合硬件的反復(fù)調(diào)試才能得到最終的結(jié)果。在軟件調(diào)試成功的基礎(chǔ)上，對(duì)本設(shè)計(jì)使用的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行硬件的調(diào)試。 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的硬件介紹。 制作的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)車體示意圖，1對(duì)傳感器安裝于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)頭部，用于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)行駛過(guò)程中的避障；兩個(gè)指示燈的亮滅用來(lái)指示運(yùn)動(dòng)平臺(tái)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退、停車、前進(jìn)的狀態(tài)；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊由兩個(gè)直流電機(jī)和兩個(gè)L9110H芯片組成，L9110H電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片主要作用為驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；中層絕緣木板上焊接單片機(jī)STC89C52最小系統(tǒng)，為運(yùn)動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)的主控制器；運(yùn)動(dòng)平臺(tái)最頂部為12864液晶，用來(lái)顯示實(shí)時(shí)狀態(tài)、貨架距離和一些基本信息。 制作的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底部示意圖，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)頭部安裝4對(duì)傳感器，用于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)行駛過(guò)程中尋找黑線，進(jìn)行糾偏控制；運(yùn)動(dòng)平臺(tái)底部裝有兩個(gè)直流電機(jī)，驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，其中不銹鋼部分減速箱，用于減小直流電機(jī)的速度，同時(shí)提高輸出轉(zhuǎn)矩；萬(wàn)向輪起支撐車體作用，輔助運(yùn)動(dòng)平臺(tái)行駛。本次設(shè)計(jì)所使用的車體由本人和同組成員共同制作，采用STC89C52RC控制。此車構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便、擴(kuò)展性較強(qiáng)，配合軟件使其能夠在布局圖上自行尋跡、取放貨物。 調(diào)試過(guò)程經(jīng)軟件和硬件聯(lián)合調(diào)試，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)能在布局圖上尋跡、抓取貨物，并最終放在指定貨架上，準(zhǔn)確地走完全程。 ，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)未套外殼，處于行駛狀態(tài)。此時(shí)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)經(jīng)過(guò)一個(gè)彎道，取完貨之后，前往B貨架的過(guò)程中。 運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在布局圖上尋跡示意圖在打開(kāi)電源時(shí)，12864液晶上顯示一些基本信息，首先顯示的是本設(shè)計(jì)名稱，其次顯示的是對(duì)侯老師的感謝，接下來(lái)依次顯示的是侯老師的照片、本人的信息、本人照片、隊(duì)友信息、隊(duì)友照片等。 顯示制作人及指導(dǎo)老師基本信息1. 電機(jī)不工作分析原因：（1）程序是否有問(wèn)題 （2）電壓或電流是否滿足電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的要求 （3）電機(jī)部分的硬件電路是否有問(wèn)題采取措施：于程序方面，屏蔽其他程序部分，只保留控制運(yùn)動(dòng)平臺(tái)前進(jìn)語(yǔ)句，下 載到單片機(jī)中，電機(jī)不動(dòng)作；使用電源箱給運(yùn)動(dòng)平臺(tái)供電，電流和電壓 均調(diào)至合適值，電機(jī)仍不動(dòng)作；使用萬(wàn)用表檢查硬件問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)接電機(jī) 驅(qū)動(dòng)芯片的P0口電壓接近于零，是忘接上拉電阻導(dǎo)致。最終結(jié)論：在P0口處接10K的上拉電阻，電機(jī)正常工作。2. 12864顯示整屏的“翱” 分析原因：（1）程序未正確編寫 （2）硬件電路焊接是否有虛焊或短接采取措施：硬件方面，由于接線比較簡(jiǎn)單，反復(fù)檢查看是否有虛焊或短接地方，沒(méi) 有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；軟件方面，查閱資料，反復(fù)檢查每段程序的編寫，未找到 問(wèn)題。最終結(jié)論：通過(guò)請(qǐng)教軟件高手，了解到顯示“翱”是因?yàn)閷懨顚憯?shù)據(jù)操作的時(shí)序 沒(méi)控制好，忙檢測(cè)沒(méi)有做好，主控芯片運(yùn)行速度快，12864執(zhí)行速度較慢， 這樣可能導(dǎo)致顯示的數(shù)據(jù)異常。 3. 小車不能正常循跡，在上電運(yùn)行擺動(dòng)幅度大，有時(shí)甚至?xí)_出軌道分析原因:（1）電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊有問(wèn)題，未正確焊接 （2）程序編寫錯(cuò)誤采取措施：使用萬(wàn)用表檢查硬件電路的焊接，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有錯(cuò)誤；檢查程序，分析了下 小車的速度是否太快，采用PWM調(diào)速，將PWM波加到L298N的使能端ENA 和ENB通過(guò)改變占空比，將小車速度降為下來(lái)，小車基本按照預(yù)設(shè)路徑 循跡。但擺動(dòng)幅度過(guò)大，又調(diào)整4個(gè)紅外循跡模塊的間距后，硬件平臺(tái) 循跡效果良好。最終結(jié)論：程序編寫有誤，導(dǎo)致移動(dòng)平臺(tái)上電就全速運(yùn)行，通過(guò)PWM調(diào)速，降低小 車電機(jī)轉(zhuǎn)速，最終循跡效果良好。4. 舵機(jī)控制的抓手上電即張到最大，不受程序控制分析原因:（1）硬件電路焊接是否有虛焊或短接 （2）程序編寫有誤采取措施：首先檢查硬件線路的連接，舵機(jī)只有三根線需要接，分別是電源線，接 地線和信號(hào)線。三根線連接都沒(méi)有錯(cuò)誤；檢查供電電源，電源也是穩(wěn)定 的，也沒(méi)有問(wèn)題；再檢查軟件，分析有可能是沒(méi)有搞清楚舵機(jī)的基點(diǎn)定 錯(cuò)了，因此查閱資料，并詢問(wèn)銷售人員，發(fā)現(xiàn)確實(shí)是基點(diǎn)定錯(cuò)了。需根 據(jù)正確的硬件基礎(chǔ)重新編寫程序，舵機(jī)可以正常工作了。最終結(jié)論：第一點(diǎn)，我們用的是90176。舵機(jī)，而程序是按照180176。舵機(jī)編寫的。第二 點(diǎn)，舵機(jī)完全閉合時(shí)是0176。位置，張到最大時(shí)是90176。位置。這個(gè)剛好搞 反了。重新編寫程序，舵機(jī)能夠正常工作。5. 使用51最小系統(tǒng)板有時(shí)不能正常燒寫程序分析原因:（1）COM端口選擇錯(cuò)誤 （2）單片機(jī)已損壞 （3）單片機(jī)未插好采取措施：燒寫程序時(shí)，選擇相對(duì)應(yīng)的COM口；在正常的學(xué)習(xí)板上測(cè)試單片機(jī)的 好壞；重新將單片機(jī)插在最小系統(tǒng)板上，檢查無(wú)誤后，進(jìn)行程序的燒寫。最終結(jié)論：此次設(shè)計(jì)期間，有兩次是因?yàn)閱纹瑱C(jī)管腳折斷或已燒壞，導(dǎo)致不能成功 燒寫程序，其它情況均為單片機(jī)未插好。本章主要介紹了Keil 181。Vision4 軟件的使用，以及系統(tǒng)的硬件與軟件的聯(lián)合調(diào)試，調(diào)試結(jié)果較好，符合本設(shè)計(jì)的要求。運(yùn)動(dòng)平臺(tái)能夠在既定路徑上穩(wěn)定地行駛，當(dāng)偏離黑色道路時(shí)，能及時(shí)地進(jìn)行校正。當(dāng)在行駛路途中遇見(jiàn)障礙時(shí)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)能夠后退并調(diào)頭，進(jìn)行障礙物的躲避。此外，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在整個(gè)行進(jìn)過(guò)程中，12864液晶能準(zhǔn)確地、實(shí)時(shí)地顯示系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)以及貨架距離等信息。第6章 結(jié)論與展望 結(jié)論本設(shè)計(jì)的題目為基于單片機(jī)輪式自動(dòng)定位抓捕器，主要完成輪式自動(dòng)定位抓捕器基本功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)要求為抓捕器在既定路線上自行地循著黑線行進(jìn)到貨架取貨，并放置到另一個(gè)貨架。本設(shè)計(jì)還添加了一些附加功能，即使用12864液晶顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)以及貨架距離等信息。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括兩大部分，即硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。其中硬件部分包括控制器的選擇，紅外對(duì)管、電機(jī)的安裝，貨架、升降架和運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的制作以及部分電路的焊接。軟件部分主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1. 主程序，查詢各傳感器的反饋信息，并調(diào)用子程序做出相應(yīng)反映；2. 糾偏子程序，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)偏離黑線行駛時(shí)，及時(shí)校正；3. 測(cè)距子程序，利用超聲波測(cè)距尋找貨架；4. 抓取與放置子程序,找到貨架時(shí)，能夠自動(dòng)抓取和放置貨物；5. 顯示子程序，正確顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)和貨架距離以及一些基本信息。最后，將軟硬件結(jié)合進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)的最終結(jié)果如下：運(yùn)動(dòng)平臺(tái)從既定路線的起點(diǎn)出發(fā)，循著路徑前進(jìn)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)偏離黑色道路時(shí)能及時(shí)調(diào)整車身方向。偏右行駛時(shí)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)左轉(zhuǎn)，12864上顯示狀態(tài)為“左轉(zhuǎn)”；偏左行駛時(shí)，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)右轉(zhuǎn)，12864上顯示狀態(tài)為“左轉(zhuǎn)”。當(dāng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)找到貨架A時(shí)，進(jìn)行抓取貨物，12864上顯示狀態(tài)為“抓取貨物”。當(dāng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)找到貨架B時(shí)，進(jìn)行放置貨物，12864上顯示狀態(tài)為“放置貨物”。然后返回起點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)平臺(tái)循跡、測(cè)距、取放貨物和顯示的基本功能，還有一些需要改進(jìn)和擴(kuò)展的地方。比如給系統(tǒng)增加紅外人體感應(yīng)模塊，使運(yùn)動(dòng)平臺(tái)在前進(jìn)道路上遇到人或動(dòng)物時(shí)，暫停前進(jìn)，避免碰撞到人或動(dòng)物。還可以增加上位機(jī)監(jiān)視與控制模塊，使得對(duì)自動(dòng)定位抓捕器的監(jiān)控和管理更加方便。這些設(shè)想我會(huì)在后續(xù)的學(xué)習(xí)生活中繼續(xù)鉆研，使輪式自動(dòng)地位抓捕器變得更加智能化。由于本人能力有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在許多不足和缺陷，希望老師對(duì)我進(jìn)行批評(píng)指正，并給予諒解。參考文獻(xiàn)[1] 張艷陽(yáng) 李躍飛. 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