【導(dǎo)讀】性、和提升良好的人車交互界面。自主智能尋跡避障小車是通過單片機、傳感器、信號。應(yīng)用于許多工業(yè)部門?？梢哉f它已日益深入到社會和工業(yè)的各個方面，例如：智能車在。這些應(yīng)用可以使社會上正在面臨各種各樣的問題得以有。建設(shè)壓力起到積極的推動作用。用于各種玩具和其他產(chǎn)品的設(shè)計中，極大地豐富了人們的生活。以ATmega16為主控芯片，利用超聲波傳感器對距離的檢測，將前。電機轉(zhuǎn)動，電機驅(qū)動采用常用的PWM方式進行電機的調(diào)速控制。

　　

【正文】 以示警告。如圖 410 光警示電路所示， 電阻用于限 流可以保護二極管不燒，也能調(diào)節(jié)亮度。 圖 410 光警示電路 單片機復(fù)位電路 單片機的復(fù)位是指使 CPU 和系統(tǒng)中的其他功能部件返回到一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，例如復(fù)位后 PC＝ 0000H，使單片機重新從第 一 單元取指令。無論是在單片機上電時，或者是發(fā)生故障后的情況下都要進行復(fù)位操作。 Mega16單片機復(fù)位的條件是：必須使 RST 引腳加上持續(xù)兩個機器周期的連續(xù)低電平。在 RST 引腳出現(xiàn)低電平后的第二個機器周期后立刻執(zhí)行復(fù)位操作。單片機的復(fù)位電路如圖 411所示。在圖中 R7為上拉電阻，可有效地 防止外界干擾，不加的話，有可能會干擾到那個引腳，引起頻繁觸發(fā)中斷。在按下按鈕瞬間， RESET 端的電位與 GND 相同，只要保證 RESET為高電平的時間大于兩個機器周期，便能使單片機正常復(fù)位。除了上電復(fù)位外，有時還需要進行手動復(fù)位來排除故障。由于上電復(fù)位單片機已經(jīng)集成，本設(shè)計就只需設(shè)計利用按鍵進行手動復(fù)位的功能。而其設(shè)計比較簡單，只需將復(fù)位端口經(jīng)上拉電阻和按鍵與電源 GND 接通即可實現(xiàn)。手動復(fù)位電路見下圖。圖中 S R7構(gòu)成了按鍵的復(fù)位電路。如果復(fù)位，只需按圖 411中的 S2鍵，此時在 RESET 端產(chǎn)生復(fù)位電平，持續(xù) 兩個機器周期后單片機即可復(fù)位。 第 17 頁 共 47 頁 圖 411 單片機復(fù)位電路 單片機時鐘震蕩電路 本設(shè)計利用 ATmage16單片機內(nèi)置 RC 震蕩電路作為 8MHz 時鐘源，標(biāo)定的單片機片內(nèi)提供了固定的 、 、 的 RC 振蕩時鐘源。這些頻率都是在 5V、 25176。C情況下的標(biāo)稱數(shù)值。這個時鐘可以用作系統(tǒng)時鐘，只要按照 Table 9對熔絲位 CKSEL 進行配置即可。選擇這個時鐘 ( 此時不能對 CKOPT 進行編程 ) 之后就無需配置外部晶振了。在單片機復(fù)位時硬件將設(shè)定的數(shù)值字節(jié)加載到 OSCCAL 寄存器上，自動完成對 RC 振蕩器的設(shè)定。在 5V， 25176。C 和頻率為 MHz 時，這種標(biāo)定可以提供標(biāo)稱頻率 177。1%的精度，已足夠本設(shè)計的需求。內(nèi)部 RC 振蕩器頻率范圍見表 41。 表 41 內(nèi)部 RC 振蕩器頻率范圍 第 18 頁 共 47 頁 5 軟件設(shè)計 本設(shè)計系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑避障子程序、電機驅(qū)動子程序﹑顯示子程序﹑測量距離子程序、光警示子程序構(gòu)成。主程序流程圖如圖 51 所示；系統(tǒng)軟件模塊圖如圖 52 所示。其中：避障中斷服務(wù)子程序完成對超聲波探測器產(chǎn)生的外部中斷進行處理，如果超出預(yù)定的危險距離就左轉(zhuǎn)進行避障。 圖 51 主程序流程圖 第 19 頁 共 47 頁 圖 52 系統(tǒng)軟件模塊圖 主程序 主函數(shù)包含初始化和對壁障函數(shù)的輪詢： int main(void) { Machine_Init()。 Csb_Init()。 //超聲波初始化 _delay_ms(10)。 while(1) { Car_Void()。 //輪詢實現(xiàn)壁障 } return 1。 } 避障子程序 避障函數(shù)就是輪詢幾個傳感器的返值然后做出對應(yīng)的操作： void Car_Void(void) { uchar ult_scan = 0。 //這三變量分別為超聲波 ， 左紅外 ， 右紅外的狀態(tài)變量 uchar control_flag = 0,back_flag = 0。 Csb_Get()。 //獲得超聲波測得的值 if(csb_data == 0xff) ult_scan = 1。 //判斷超聲波是否檢測到障礙。 第 20 頁 共 47 頁 _delay_ms(60)。 //延時以消除超聲波干擾 if(!ult_scan) uled_led_clr。 else uled_led_set 。 //根據(jù)三探頭的狀態(tài)做出動作判斷 if(!ult_scan amp。amp。 linf_scan amp。amp。 rinf_scan) control_flag = 1。 else if(ult_scan amp。amp。 !linf_scan amp。amp。 rinf_scan) control_flag = 2。 else if(!ult_scan amp。amp。 !linf_scan amp。amp。 rinf_scan) control_flag = 2。 else if(ult_scan amp。amp。 linf_scan amp。amp。 !rinf_scan) control_flag = 1。 else if(!ult_scan amp。amp。 linf_scan amp。amp。 !rinf_scan) control_flag = 1。 else if(ult_scan amp。amp。 !linf_scan amp。amp。 !rinf_scan) control_flag = 1。 else if(!ult_scan amp。amp。 !linf_scan amp。amp。 !rinf_scan) control_flag = 1。 else control_flag = 0。 } 電機驅(qū)動子程序 L298N通過改變對應(yīng)電平值的方式，驅(qū)動小車的前后左右行駛： void Car_Stop() //停止 { RIN1_clr。 //右 電機為低電平 RIN2_clr。 LIN1_clr。 //左電機為低電平 LIN2_clr。 } void Car_Straight(void) //前進 { RIN1_clr。 //右 電機為低電平 RIN2_set。 //右 電機為高電平 LIN1_clr。 //左電機為低電平 LIN2_set。 //左 電機為高電平 } void Car_Turn_Right(void) //右轉(zhuǎn) { RIN1_clr。 RIN2_set。 LIN1_set。 LIN2_clr。 第 21 頁 共 47 頁 } void Car_Turn_Left(void) //左轉(zhuǎn) { RIN1_set。 RIN2_clr。 LIN1_clr。 LIN2_set。 } 控制電平有兩個： RIN1和 RIN2，其中一個高另一個低就是前進或后退。 顯示子程序 這里是初始的屏幕顯示，屏幕是 16 2的顯示： const uchar table[] = Avoidance Car 。 const uchar table2[] = Distance: 。 寫指令是為了配置液晶的驅(qū)動方式： void Write_Com(uchar ) //LCD 寫指令 { _delay_ms(5)。 clr_rs。 PORTC = 。 _delay_ms(5)。 set_en。 _delay_ms(5)。 clr_en。 } 寫數(shù)據(jù)就是為了在屏幕上顯示對應(yīng)的東西： void Write_Data(uchar data) //LCD 寫數(shù)據(jù) { _delay_ms(1)。 set_rs。 PORTC = data。 _delay_ms(1)。 set_en。 _delay_ms(1)。 clr_en。 } 第 22 頁 共 47 頁 包括對液晶的配置和屏幕的初始顯示，以下這個是寫數(shù)據(jù)用的函數(shù)，如果超聲波的值為 0xff 那么直接在顯示數(shù)據(jù)的位置全部顯示 ― ‖，如果不是，則取對應(yīng)為轉(zhuǎn)換為字庫表中的索引值，然后寫到對應(yīng)位置。 void Sent_Lcd(uchar data) //LCD 寫入距離值 { if(data == 0xff) { Write_Com(0xcb)。 Write_Data(39。39。)。 Write_Com(0xcd)。 Write_Data(39。39。)。 Write_Com(0xce)。 Write_Data(39。39。)。 } else { uchar temp[3]。 //轉(zhuǎn)換成 LCD 能顯示的數(shù)值 temp[0] = data / 100。 temp[1] = data % 100 / 10。 temp[2] = data % 10。 //取對應(yīng)位的數(shù)字 Write_Com(0xcb)。 Write_Data(temp[0] + 0x30)。 Write_Com(0xcd)。 //定義數(shù)據(jù)應(yīng)寫的位置 Write_Data(temp[1] + 0x30)。 Write_Com(0xce)。 Write_Data(temp[2] + 0x30)。 //寫數(shù)據(jù) } } 初始化函數(shù)： void Lcd_Init() //LCD 初始化 { DDRA |= 0xe0。 DDRC =0xff。 clr_rw。 clr_en。 第 23 頁 共 47 頁 Write_Com(0x38)。 _delay_ms(10)。 Write_Com(0x0C)。 _delay_ms(10)。 Write_Com(0x01)。 _delay_ms(10)。 Write_Com(0x80)。 _delay_ms(20)。 uchar i。 for(i = 0。i 16。i++) Write_Data(table[i])。 Write_Com(0xc0)。 for(i = 0。i 16。i++) Write_Data(table2[i])。 } 測量距離子程序 值得獲取和轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換方法與定時器分頻值有關(guān) : volatile uchar csb_flag = 0。 void Data_Change(void) //數(shù)值轉(zhuǎn)換 { unsigned int temp。 unsigned char csb_data。 temp = TCNT1。 //從定時器寄存器中取值 temp = temp 。 //轉(zhuǎn)換成距離 if(temp = 200) //閾值設(shè)置 { Sent_Lcd(0xff)。 csb_flag = 0。 } else { csb_data = temp。 Sent_Lcd(csb_data)。 //LCD 顯示 if(temp = 15 || temp == 0) csb_flag = 0。 else csb_flag = 0xff。 } TCNT1 = 0x0000。 第 24 頁 共 47 頁 } void Csb_Init(void) //超聲波初始化 { Lcd_Init()。 //是初始化液晶屏 DDRD amp。= ~0x01。 DDRD |= 0x02。 PORTD |= 0x01。 //對超聲波模塊接口的定義 TCCR1B |= 0x05。 //分頻器設(shè)置 TCNT1H = 0x00。 //高位寄存器 計算公式： foc0 = fclk / (2 N (1 + OCR1)) TCNT1L = 0x00。 //地位寄存器 } 0x05 也就是說是 0101，也就是 1024 分頻，本設(shè)計選用的是 8MHz 內(nèi)部 RC 振蕩器作為時鐘源，而 1024 分頻后就是 8000000/1024=，每秒鐘震 蕩 次數(shù)是 次，用 1/=，得出每震蕩一次花時間 秒，通過在啟動超聲波的時候給計時器的計時寄存器清零，然后接到返回信號的時候暫停定時器就能知道中間一共震蕩了多少次。 While （ ju_ec） 。 然后進入 Data_Change()。函數(shù)值轉(zhuǎn)換， temp = TCNT1。