基于單片機(jī)的智能尋跡小車畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2024-11-29 11:03本頁面
【導(dǎo)讀】系統(tǒng)主要由紅外避障模塊、聲控模塊、光電尋跡、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及語音播報(bào)模塊組成。采用P89V51單片機(jī)作為智能小車控制核心。整個(gè)系統(tǒng)小巧緊湊，控制準(zhǔn)確，性價(jià)比高，人機(jī)互動(dòng)性好。
【正文】 )信息可保存 100 年 ， 可反復(fù)錄放 10 萬次 ； 4)選址處理多達(dá) 160 段信息 ； 5)具有自動(dòng)節(jié)電模式 ； 6)維持狀態(tài) ,僅需 電流 ； 圖 7 ZY1420A 管腳功能圖 如圖 7 所示，首先通過麥克風(fēng)向語音芯片 ZY1420 錄入 “前方有障礙物”、“后方有障礙物”。當(dāng)單片機(jī)發(fā)出控制指令過來 時(shí)，自動(dòng)地去尋找相對應(yīng)音符的地址，并把這些音符通過揚(yáng)聲器播放出來。 下面是 ZY1420 地址分配方案 : 前方有障礙物： 00 后方有障礙物： 2a 10 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 本 設(shè)計(jì)的軟件的主程序流程圖如圖 8 所示 初始化硬件初始化I/0口開前面避障中斷掃描前面?zhèn)鞲衅髑懊姹苷鲜欠裼兄袛?？開后面避障中斷掃描后面?zhèn)鞲衅骱竺姹苷鲜欠裼兄袛啵壳斑M(jìn)后退開始是否有聲音中斷停止是否有聲音中斷停止YN小車目前狀態(tài)？小車目前狀態(tài)？NNYYNY走停走停 圖 8 系統(tǒng)軟件流程圖 11 傳感器數(shù)據(jù)處理及尋跡程序流程 我們用一個(gè)字節(jié)來代表車底的 4 個(gè)光電傳感器。用每一個(gè)位來代表當(dāng)前傳感器的檢測狀態(tài)。 我們把小車直線行進(jìn)時(shí)分成三種狀態(tài)，當(dāng)中間四個(gè)傳感器都檢測到白線時(shí)，小車在跑道的正上方，這時(shí)控制兩電機(jī)同速度全速運(yùn)行。當(dāng)檢測到有一個(gè)傳感器或者同側(cè)的兩個(gè)傳感器偏出白線時(shí)，小車處于微偏狀態(tài)，這時(shí)將一個(gè)電機(jī)速度調(diào)慢，另一電機(jī)速度調(diào)快，完成調(diào)整。當(dāng)檢測到有三個(gè)電機(jī)偏出時(shí)，小車處于較大的偏離狀態(tài)，這時(shí)把一 個(gè)電機(jī)的速度調(diào)至極低，另一電機(jī)全速運(yùn)行，從而在較短時(shí)間內(nèi)完成路線的調(diào)整。 用這種三級調(diào)速的尋跡算法同單純的判斷檢測到對管的位置并作出判斷的方法相比，程序思路清晰，程序執(zhí)行結(jié)果較好。 該檢測傳感器子程序的流程圖如圖 8 所示： 圖 8 傳感器信息處理子程序流程圖 12 4 系統(tǒng)測 試 硬件測試 （ 1）單元模塊的測試 （ A）電源測試：用數(shù)字萬用表電壓檔測量 電池 輸出的電壓值是否正常。 （ B） 光電對管線路尋跡模塊測試：通電后，在光電對管下面放一張白紙是，用電壓表測量輸出端是不是 為高 電平 ； 在放一張貼有黑膠布的紙張?jiān)诠怆妼芟旅妫措妷罕淼牡碾妷菏欠駷榈碗娖?；來回移?dòng)帶有黑膠布的紙張，看電壓表的電壓值是否高低電平的變化。 （ C） 紅外避障電路的測試：首先用示波器測量 555 輸出端是否有 38KHZ 的方波輸出；用萬用表在輸出端測量電壓值是否為高電平，用手遮擋下紅外發(fā)射管，觀察電壓值是否為變?yōu)榈碗娖健? (D) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路測試： 給 L298 通電以后，分別對 298 每路輸入端一個(gè)高低電平，看電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)；然后在 反接試下，電機(jī)是否和開始的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反。 （ E） 聲控模塊 測試： 通電后，用萬用表測量 LM358 的 7 腳輸出端的電壓是否為高電平，然后拍掌，看看電壓值時(shí)候有高低電平的變化；沒有聲響的時(shí)候 LM358 的7 腳始終為高電平 。 （ F） 語音播放?？斓臏y試：通過按鍵給語音芯片選地址，測試不同的地址是否有不同的發(fā)音，以檢驗(yàn)語音是否正確錄入及能否正常播放。根據(jù)串行模式的設(shè)定，能夠正常播放 的 設(shè)定語音，說明語音芯片的錄用存貯工作成功。接入系統(tǒng)，編程輸出相應(yīng)的行地址， ZY1420 能夠正常播放各個(gè)語音，說明語音播放模快的硬件設(shè)計(jì)可行。 硬件與軟件的聯(lián)機(jī)測試 根據(jù)前面的測試，說明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟、硬件設(shè)計(jì)基本取得成功。將把 程序經(jīng)編譯、下載到 P89V51RB2 芯片中，構(gòu)建電路測試， 觀察小車的運(yùn)行狀態(tài) 。整體測試結(jié)果如表 4 所示。 13 5 測試數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1 ) 測試數(shù)據(jù) 按照前述的測試方法，取得到測試結(jié)果如表 1 所示。 如表 1 路程與速度的 關(guān)系 （ L=） 測試次數(shù) 前進(jìn)時(shí)間 后退時(shí)間 平均速度 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 (2) 測試結(jié)果分析 根據(jù)上述測試結(jié)果，此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本取得成 功，速度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求 ， 功耗方面，對于紅外避障礙和線路尋跡這兩個(gè)電路模塊，我們采用定時(shí)開關(guān)中斷的方法控制其工作，這樣避免其在不需要檢測的時(shí)候消耗電量。 功能上達(dá)到了賽題的要求。 3 心得與體會(huì) 通過本次設(shè)計(jì)，深深感到理論與實(shí)踐之間的差距。在學(xué)習(xí)單片課程時(shí)，很多知識點(diǎn)在理論完全理解了，但到具體的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，會(huì)出現(xiàn)很多一時(shí)無法理解的現(xiàn)象，要通過不斷的通過強(qiáng)化自身的實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，才能用理論來指導(dǎo)實(shí)踐，通過實(shí)踐來進(jìn)一步深入理解理論。 14 參考文獻(xiàn) [1] 全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽組委會(huì) .第五屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競獲獎(jiǎng)作品選編[M].北京：北京理工大學(xué)出版社 ,2020 年第 1 版 . [2] 王港元 .電工電子實(shí)踐指導(dǎo) [M].南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社 , 第一版 [3] 謝自美 .電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試 [M].武漢：華中科技大學(xué)出版社 , 第二版 [4] 胡漢才 .單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 , 第一版 .
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