【正文】 EA=1。b0。b0。c0。b) pulse()。} break。 pulse()。0x0f)學(xué)士學(xué)位論文28{ case 0x9: {forword()。}void main(){ port_init()。}void ex1() interrupt 2 using 2{}void int0() interrupt 1 using 1{ TR0=0。P1_2=0。P1_2=0。P1_2=1。P1_2=0。TL0=16000%256。P1_0=0。EX0=1。}void ex0_init() //中斷初始化{ PX0=1。time0。void delay_us(uint time) //微秒延時(shí){for(。suit P1_3=P1^3。很好的滿足了題目的要求，并在題目的要求基礎(chǔ)上有一定發(fā)揮，增加了尋光和報(bào)警提示功能，以及增加速度檢測和顯示，使整個(gè)設(shè)計(jì)更人性化。利用反射式光電傳感器檢測黑線實(shí)現(xiàn)小車循線，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，控制電動(dòng)小車的自動(dòng)避障，光電碼盤實(shí)現(xiàn)小車的速度檢測，并通過液晶顯示。能很好的完成沿黑色軌道前進(jìn)，改變軌道的形狀及轉(zhuǎn)彎角度，小車仍可以完成循跡任務(wù)。小車在檢測到障礙物后要經(jīng)過較長時(shí)間的調(diào)整才能避開障礙物，這是由于采用的算法不夠理想。測試儀器：12V直流電源 秒表測試記錄數(shù)據(jù)如下表51和52.學(xué)士學(xué)位論文22表51 速度測試次數(shù) 路面狀況 平紙板 水泥地面 有較大褶皺的紙板1 2 中途因底盤低而停止3 表52 循跡避障測試次數(shù) 項(xiàng)目 完成時(shí)間（s）行駛過程中脫離軌道次數(shù) 躲避障礙物時(shí)碰撞次數(shù)1 49 3 12 45 0 13 42 0 0*注：小車在因速度過快而脫離軌道后仍能自行返回原軌道，無須人為搬回。 測試結(jié)果與分析本次進(jìn)行了兩次調(diào)試。在安裝上避障用光電開關(guān)之后，其與其它所有開關(guān)元件共用同一電源，在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)三個(gè)用于尋跡用的開關(guān)元件不能全部正常工作了，據(jù)分析，避障用光電開關(guān)處接線不牢固，重新接線后工作正常。市面上常用的有干電池和蓄電池。KD——微分放大系數(shù)；　 。數(shù)字PID控制算法是將模擬PID離散化得到，各參數(shù)有著明顯的物理意義，調(diào)整方便，所以PID控制器很受工程技術(shù)人員的喜愛。 測速算法設(shè)計(jì)對(duì)無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制既可采用開環(huán)控制，也可采用閉環(huán)控制。避障的問題可以很復(fù)雜，為了簡化設(shè)計(jì)、編程及調(diào)試，宜使用一種比較簡單的解決方法。此時(shí)小車應(yīng)左轉(zhuǎn)。在初始狀態(tài)下，黑線應(yīng)位于傳感器的中間，此時(shí)3傳感器檢測到黑線，即四個(gè)傳感器的狀態(tài)分別為0、0、1，表示為二進(jìn)制數(shù)是1001，此時(shí)小車前進(jìn)。其連接電路如下圖315圖315 液晶顯示電路1602字符液晶如圖3163 硬件設(shè)計(jì)17圖316 1602字符液晶顯示屏1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，引腳介紹見表33.表33 1602引腳介紹引 腳 號(hào) 功 能 介 紹第 1腳 VSS 為 電 源 地第 2腳 VDD 接 5V 電 源 正 極第 3腳 V0 為 液 晶 顯 示 器 對(duì) 比 度 調(diào) 整 端 ， 接 正 電 源 時(shí) 對(duì) 比 度 最 弱 ， 接 地 電 源 時(shí) 對(duì) 比 度最 高第 4腳 RS 為 寄 存 器 選 擇 ， 高 電 平 1時(shí) 選 擇 數(shù) 據(jù) 寄 存 器 、 低 電 平 0時(shí) 選 擇 指 令 寄 存 器第 5腳 RW 為 讀 寫 信 號(hào) 線 ， 高 電 平 (1)時(shí) 進(jìn) 行 讀 操 作 ， 低 電 平 (0)時(shí) 進(jìn) 行 寫 操 作第 6腳 E(或 EN) 為 使 能 (enable)端第 7~14腳D0~D7為 8位 雙 向 數(shù) 據(jù) 端第 15~16腳 空 腳 或 背 燈 電 源 。它常用的檢測電路與反射式光電傳感器一樣，這里就不再贅述。光電開關(guān)的靈敏度很高，可以分辨出很小的間隙。.圖313 碼盤計(jì)數(shù)原理學(xué)士學(xué)位論文16從上圖可以看出，在光電碼盤器輸出脈沖的一個(gè)周期內(nèi)最多可記四次數(shù)。分為絕對(duì)式和增量式兩種。實(shí)物陣列排列方式如圖 312。本設(shè)計(jì)使用六套下面的電路。這里我們只需要利用超聲波檢測到前方障礙物，返回信號(hào)即可。該種有 T/R4060，T/R4012 等（其中 T 表示發(fā)送，R 表示接收，40 表示頻率為40KHZ，16 及 12 表示其外徑尺寸，以毫米計(jì)） 。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅鳎梢詫㈦娔苻D(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接收器。在空氣中衰減較快，而在液體及固體中傳播，衰減較小，傳播較遠(yuǎn)。在工業(yè)中應(yīng)用主要采用縱向振蕩。超聲波發(fā)射和檢測接收電路如圖 39，310 所示。圖 38 循線傳感器布局 障礙物檢測電路本設(shè)計(jì)中小車采用超聲波檢測障礙物?？煽康冉嵌瘸霭l(fā)，設(shè)計(jì)裝設(shè)四個(gè)紅外傳感器，及采用四套上面的電路。檢測電路如圖 37 所示。體積小。紅外探測法，即用紅外線在不同顏色的物表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)。所有這些都是通過軟件編程實(shí)現(xiàn)控制。由于電路總體上并不復(fù)雜，驅(qū)動(dòng)電路的控制輸入端也可以不用經(jīng)光耦合隔離，直接與單片機(jī)引腳相連。如圖 36 所示。脈沖周期不變，只改變晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，即通過改變脈沖寬度來進(jìn)行直流調(diào)速。利用單片機(jī)調(diào)整出 PWM 脈沖和高低電3 硬件設(shè)計(jì)11平對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和控制。它的使能端可以外接高低電平，也可以利用單片機(jī)進(jìn)行軟件控制，極大地滿足各種復(fù)雜電路需要。從單片機(jī)輸出的信號(hào)功率很弱，即使在沒有其它外在負(fù)載時(shí)也無法帶動(dòng)電機(jī)，所以在實(shí)際電路中我們加入了電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片提高輸入電機(jī)信號(hào)的功率，從而能夠根據(jù)需要控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體見表 31 和表 32。3 硬件設(shè)計(jì)9圖 33 AT89S52 引腳排列圖● 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容；● 8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器；● 1000 次擦寫周期；●全靜態(tài)操作：0Hz ～33Hz；●三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；● 32 個(gè)可編程 I/O 口線；●三個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；●八個(gè)中斷源；●全雙工 UART 串行通道；●低功耗空閑和掉電模式；●掉電后中斷可喚醒；●看門狗定時(shí)器；●雙數(shù)據(jù)指針；●掉電標(biāo)識(shí)符?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 輸出 PWM信號(hào)，~ 分別控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)。起著控制小車所有運(yùn)行狀態(tài)的作用?？梢院芎玫臐M足小車所需的精度。將四個(gè)紅外線光電傳感器裝在車體的底盤前端，小車根據(jù)傳感器檢測到的情況執(zhí)行。數(shù)碼管使用簡單，價(jià)格低廉，但一個(gè)數(shù)碼管只能顯示一個(gè)數(shù)字，要顯示多位數(shù)據(jù)時(shí)要使用多個(gè)數(shù)碼管，這就增加了硬件電路的復(fù)雜度和額外功耗。雖然這款單片機(jī)本身沒有 PWM 模塊，但若采用本身有 PWM 模塊的單片機(jī)就會(huì)產(chǎn)生資源浪費(fèi)。 單片機(jī)控制電路系統(tǒng)此部分是整個(gè)小車運(yùn)行的核心部分，起著控制小車所有運(yùn)行狀態(tài)的作用。具體差別見下表 24。當(dāng)給步進(jìn)電機(jī)輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此可以實(shí)現(xiàn)精確的位置控制。常用的驅(qū)動(dòng)方式是 PWM 方式，即脈沖寬度調(diào)制方式。方案一：使用直流電機(jī)，加上適當(dāng)減速比的減速器。兩種方案的主要區(qū)別如表 23。當(dāng)有光照射時(shí)，光敏二極管呈強(qiáng)電阻，經(jīng)比較器輸出一個(gè)高電平，反之則輸出低電平。 光源檢測系統(tǒng)光源檢測使用常見的光敏器件，光敏二極管。這些方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 障礙物檢測系統(tǒng)根據(jù)題目功能的要求，小車在循跡行駛過程中要能準(zhǔn)確的避開途中遇到的障礙物，因此對(duì)檢測距離有一定要求。兩種方案的主要區(qū)別是使用的傳感器不同。選擇合適的傳感器可以使設(shè)計(jì)簡便，還可以簡化硬件電路。系統(tǒng)整體方框圖如圖 21 所示。整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)較簡單，可靠性能高。整體設(shè)計(jì)可以分為如下幾個(gè)模塊，控制核心采用 MCS51 系列中的 AT89S52 單片機(jī)，循跡避障是通過傳感器實(shí)現(xiàn)的，利用超聲波傳感器檢測道路上的障礙，控制小學(xué)士學(xué)位論文2車的自動(dòng)避障，從而發(fā)出避障信號(hào)。 研究目的和意義隨著人們物質(zhì)文化生活水平的不斷提高，智能化的電子玩具深受人們的喜愛，尤其是各種智能小車，由于這類玩具具有較好的交互性，可控性，能夠給人們帶來很好的娛樂以及參與其中的體驗(yàn)，高科技智能化的電子類玩具逐漸成為市場的主流。機(jī)器人由于具有高度的靈活性、可以幫助人們提高生產(chǎn)率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn)，在世界各地的生產(chǎn)生活領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[5] 。近年來，傳統(tǒng)玩具的市場逐步縮水，高科技智能化的電子類玩具則逐步成為市場的主流。 PWM speed adjusting。關(guān)鍵詞:單片機(jī)；傳感器；PWM 調(diào)速；循跡避障； pid 控制算法學(xué)士學(xué)位論文IIAbstractThis paper introduced an kind of intelligent car that use AT89S52 SCM as control core , bine with multiple sensors and PID control algorithm to achieve the function that find track and avoid obstacles. the electrical car uses reflective photoelectric sensor to detect black line to achieve trackfinding, uses ultrasonic sensors to detect obstacles on the road to avoid obstacles entire system has the function that trace route automatically,find light and test speed .Among them, AT89S52 which has 8bit si