【導讀】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。這些應用可以使社會上正在面臨各種各樣的問題得以有。建設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。電機轉動，電機驅動采用常用的PWM方式進行電機的調(diào)速控制。

　　

【正文】 礙，則點亮對應位置的 LED 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 單片機復位電路 單片機的復位是指使 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位操作。 Mega16單片機復位的條件是：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)行復位操作。單片機的復位電路如圖 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位。除了上電復位外，有時還需要進行手動復位來排除故障。由于上電復位單片機已經(jīng)集成，本設計就只需設計利用按鍵進行手動復位的功能。而其設計比較簡單，只需將復位端口經(jīng)上拉電阻和按鍵與電源 GND 接通即可實現(xiàn)。手動復位電路見下圖。圖中 S R7構成了按鍵的復位電路。如果復位，只需按圖 411中的 S2鍵，此時在 RESET 端產(chǎn)生復位電平，持續(xù)兩個機器周期后單片機即可復位。 第 17 頁 共 47 頁 圖 411 單片機復 位電路 單片機時鐘震蕩電路 本設計利用 ATmage16單片機內(nèi)置 RC 震蕩電路作為 8MHz 時鐘源，標定的單片機片內(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。在單片機復位時硬件將設定的數(shù)值字節(jié)加載到 OSCCAL 寄存器上，自動完成對 RC 振蕩器的設定。在 5V， 25176。C 和頻率為 MHz 時，這種標定可以提供標稱頻率 177。1%的精度，已足夠本設計的需求。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 軟件設計 本設計系統(tǒng)軟件采用模塊化 結構，由主程序﹑避障子程序、電機驅動子程序﹑顯示子程序﹑測量距離子程序、光警示子程序構成。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，如果超出預定的危險距離就左轉進行避障。 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。 } 電機驅動子程序 L298N通過改變對應電平值的方式，驅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 { RIN1_clr。 RIN2_set。 LIN1_set。 LIN2_clr。 第 21 頁 共 47 頁 } void Car_Turn_Left(void) //左轉 { 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，則取對應為轉換為字庫表中的索引值，然后寫到對應位置。 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。 //取對應位的數(shù)字 Write_Com(0xcb)。 Write_Data(temp[0] + 0x30)。 Write_Com(0xcd)。 //定義數(shù)據(jù)應寫的位置 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 值得獲取和轉換，轉換方法與定時器分頻值有關 : volatile uchar csb_flag = 0。 void Data_Change(void) //數(shù)值轉換 { unsigned int temp。 unsigned char csb_data。 temp = TCNT1。 //從定時器寄存器中取值 temp = temp 。 //轉換成距離 if(temp = 200) //閾值設置 { 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)值轉換， te