【正文】 止 IN1=0。 IN2=0。 IN3=0。 IN4=0。 ENA=0。 ENB=0。 DisplayListChar(0,3,carstatus6)。 //顯示字庫中的“停止” break。 } case 1: //小車徑直前行 { …… DisplayListChar(0,3,carstatus1)。 //顯示字庫中的“前進” break。 } ...... } } 本章小結(jié)本章從軟件上重點論述了系統(tǒng)工作的流程、尋跡和抓放貨物、顯示模塊的實現(xiàn)方法，分析了循跡的原理和軟件設(shè)計，設(shè)計了“輪式自動定位抓捕器”的所有的檢測與控制程序，包括主程序、運動平臺小電動機驅(qū)動子程序、左、右糾偏及其循跡子程序、實時狀態(tài)的顯示子程序，以及運用定時器中斷對抓捕模塊進行控制的子程序。還介紹了整幅圖片在液晶上顯示的實現(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)試及運行本章主要分析軟件與硬件的聯(lián)合調(diào)試的過程及結(jié)果，詳細介紹了Keil 181。Vision4 軟件的使用，并列舉了調(diào)試、運行過程中的一些問題和最終的解決方法。本設(shè)計中，軟件使用C語言編寫，使用Keil 181。Vision4 軟件進行調(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Keil Software公司開發(fā)的8051單片機的軟件開發(fā)平臺。由于內(nèi)嵌多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(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)確性和效率方面達到了很高的水平，而且可以附加靈活的控制選項，非常適合大型項目的開發(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)建并保存多個調(diào)試窗口布局。 ? 多項目工作區(qū)簡化與眾多的項目。 Keil 181。Vision4 軟件的使用Keil環(huán)境下的軟件開發(fā)主要步驟如下：? 新建一個工程項目：建立工程項目文件、選擇目標(biāo)器件、輸入程序代碼等。? 項目文件的設(shè)置：主要包括對目標(biāo)、輸出選項、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法錯誤。? 軟件調(diào)試：檢查設(shè)計的程序是否完成了功能[4]。通過編譯和鏈接之后，只是說明了無任何語法錯誤。但是，源程序是否正確完成了設(shè)置的功能，進行聯(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，對本設(shè)計使用的運動平臺進行硬件的調(diào)試。 運動平臺的硬件介紹。 制作的運動平臺車體示意圖，1對傳感器安裝于運動平臺頭部，用于運動平臺行駛過程中的避障；兩個指示燈的亮滅用來指示運動平臺左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、后退、停車、前進的狀態(tài)；電機驅(qū)動模塊由兩個直流電機和兩個L9110H芯片組成，L9110H電機驅(qū)動芯片主要作用為驅(qū)動直流電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；中層絕緣木板上焊接單片機STC89C52最小系統(tǒng)，為運動平臺系統(tǒng)的主控制器；運動平臺最頂部為12864液晶，用來顯示實時狀態(tài)、貨架距離和一些基本信息。 制作的運動平臺底部示意圖，運動平臺頭部安裝4對傳感器，用于運動平臺行駛過程中尋找黑線，進行糾偏控制；運動平臺底部裝有兩個直流電機，驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，其中不銹鋼部分減速箱，用于減小直流電機的速度，同時提高輸出轉(zhuǎn)矩；萬向輪起支撐車體作用，輔助運動平臺行駛。本次設(shè)計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)造簡單、操作方便、擴展性較強，配合軟件使其能夠在布局圖上自行尋跡、取放貨物。 調(diào)試過程經(jīng)軟件和硬件聯(lián)合調(diào)試，運動平臺能在布局圖上尋跡、抓取貨物，并最終放在指定貨架上，準(zhǔn)確地走完全程。 ，運動平臺未套外殼，處于行駛狀態(tài)。此時，運動平臺經(jīng)過一個彎道，取完貨之后，前往B貨架的過程中。 運動平臺在布局圖上尋跡示意圖在打開電源時，12864液晶上顯示一些基本信息，首先顯示的是本設(shè)計名稱，其次顯示的是對侯老師的感謝，接下來依次顯示的是侯老師的照片、本人的信息、本人照片、隊友信息、隊友照片等。 顯示制作人及指導(dǎo)老師基本信息1. 電機不工作分析原因：（1）程序是否有問題 （2）電壓或電流是否滿足電機轉(zhuǎn)動的要求 （3）電機部分的硬件電路是否有問題采取措施：于程序方面，屏蔽其他程序部分，只保留控制運動平臺前進語句，下 載到單片機中，電機不動作；使用電源箱給運動平臺供電，電流和電壓 均調(diào)至合適值，電機仍不動作；使用萬用表檢查硬件問題，發(fā)現(xiàn)接電機 驅(qū)動芯片的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，由于接線比較簡單，反復(fù)檢查看是否有虛焊或短接地方，沒 有發(fā)現(xiàn)問題；軟件方面，查閱資料，反復(fù)檢查每段程序的編寫，未找到 問題。最終結(jié)論：通過請教軟件高手，了解到顯示“翱”是因為寫命令寫數(shù)據(jù)操作的時序 沒控制好，忙檢測沒有做好，主控芯片運行速度快，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，在上電運行擺動幅度大，有時甚至?xí)_出軌道分析原因:（1）電機驅(qū)動模塊有問題，未正確焊接 （2）程序編寫錯誤采取措施：使用萬用表檢查硬件電路的焊接，發(fā)現(xiàn)沒有錯誤；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通過改變占空比，將小車速度降為下來，小車基本按照預(yù)設(shè)路徑 循跡。但擺動幅度過大，又調(diào)整4個紅外循跡模塊的間距后，硬件平臺 循跡效果良好。最終結(jié)論：程序編寫有誤，導(dǎo)致移動平臺上電就全速運行，通過PWM調(diào)速，降低小 車電機轉(zhuǎn)速，最終循跡效果良好。4. 舵機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，舵機只有三根線需要接，分別是電源線，接 地線和信號線。三根線連接都沒有錯誤；檢查供電電源，電源也是穩(wěn)定 的，也沒有問題；再檢查軟件，分析有可能是沒有搞清楚舵機的基點定 錯了，因此查閱資料，并詢問銷售人員，發(fā)現(xiàn)確實是基點定錯了。需根 據(jù)正確的硬件基礎(chǔ)重新編寫程序，舵機可以正常工作了。最終結(jié)論：第一點，我們用的是90176。舵機，而程序是按照180176。舵機編寫的。第二 點，舵機完全閉合時是0176。位置，張到最大時是90176。位置。這個剛好搞 反了。重新編寫程序，舵機能夠正常工作。5. 使用51最小系統(tǒng)板有時不能正常燒寫程序分析原因:（1）COM端口選擇錯誤 （2）單片機已損壞 （3）單片機未插好采取措施：燒寫程序時，選擇相對應(yīng)的COM口；在正常的學(xué)習(xí)板上測試單片機的 好壞；重新將單片機插在最小系統(tǒng)板上，檢查無誤后，進行程序的燒寫。最終結(jié)論：此次設(shè)計期間，有兩次是因為單片機管腳折斷或已燒壞，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)計的要求。運動平臺能夠在既定路徑上穩(wěn)定地行駛，當(dāng)偏離黑色道路時，能及時地進行校正。當(dāng)在行駛路途中遇見障礙時，運動平臺能夠后退并調(diào)頭，進行障礙物的躲避。此外，運動平臺在整個行進過程中，12864液晶能準(zhǔn)確地、實時地顯示系統(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)計的題目為基于單片機輪式自動定位抓捕器，主要完成輪式自動定位抓捕器基本功能的設(shè)計與實現(xiàn)，設(shè)計要求為抓捕器在既定路線上自行地循著黑線行進到貨架取貨，并放置到另一個貨架。本設(shè)計還添加了一些附加功能，即使用12864液晶顯示系統(tǒng)實時狀態(tài)以及貨架距離等信息。設(shè)計內(nèi)容主要包括兩大部分，即硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。其中硬件部分包括控制器的選擇，紅外對管、電機的安裝，貨架、升降架和運動平臺的制作以及部分電路的焊接。軟件部分主要設(shè)計內(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，運動平臺偏離黑線行駛時，及時校正；3. 測距子程序，利用超聲波測距尋找貨架；4. 抓取與放置子程序,找到貨架時，能夠自動抓取和放置貨物；5. 顯示子程序，正確顯示系統(tǒng)實時狀態(tài)和貨架距離以及一些基本信息。最后，將軟硬件結(jié)合進行聯(lián)機調(diào)試，達到設(shè)計要求。設(shè)計的最終結(jié)果如下：運動平臺從既定路線的起點出發(fā)，循著路徑前進，當(dāng)運動平臺偏離黑色道路時能及時調(diào)整車身方向。偏右行駛時，運動平臺左轉(zhuǎn)，12864上顯示狀態(tài)為“左轉(zhuǎn)”；偏左行駛時，運動平臺右轉(zhuǎn)，12864上顯示狀態(tài)為“左轉(zhuǎn)”。當(dāng)運動平臺找到貨架A時，進行抓取貨物，12864上顯示狀態(tài)為“抓取貨物”。當(dāng)運動平臺找到貨架B時，進行放置貨物，12864上顯示狀態(tài)為“放置貨物”。然后返回起點。本次設(shè)計實現(xiàn)了運動平臺循跡、測距、取放貨物和顯示的基本功能，還有一些需要改進和擴展的地方。比如給系統(tǒng)增加紅外人體感應(yīng)模塊，使運動平臺在前進道路上遇到人或動物時，暫停前進，避免碰撞到人或動物。還可以增加上位機監(jiān)視與控制模塊，使得對自動定位抓捕器的監(jiān)控和管理更加方便。這些設(shè)想我會在后續(xù)的學(xué)習(xí)生活中繼續(xù)鉆研，使輪式自動地位抓捕器變得更加智能化。由于本人能力有限，在設(shè)計過程中還存在許多不足和缺陷，希望老師對我進行批評指正，并給予諒解。參考文獻[1] 張艷陽 李躍飛. 基于AT89S52單片機智能搬運機器人的設(shè)計[J/OL]. 電子世界. 2013(13):4647[2] 本報編輯部[N/OL]. 機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2014(1): 813[3] 李磊 陳細軍. 一種室內(nèi)輪式自主移動機器人的導(dǎo)航控制研究[J]. 自動化學(xué)報， [4] 徐保國. 智能移動機器人技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 機器人技術(shù)與應(yīng)用，2007（2）.2934[5] 張燦 陳虹. 日本核泄漏事故應(yīng)急響應(yīng)機制研究及啟示[J/OL]. 海洋開發(fā)與管理. 2012(5):5661[6] 李慶 李路. 智能搬運機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[N/OL]. ,36(6):5053[7] 張自紅，付偉，羅瑞編等. 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