【正文】 //占空比為： n*100/1000 p1=0。 if(key2==0) { n。 //設(shè)置等待按鍵按下的時間，通過按鍵改變 n 的值 來 改變占空比 while(d) { if(key1==0) { delay(0)。 //厘米 } void main() { int m,n。 TR1=0。 while(echoamp。 while((!echo)amp。 //允許 T1 中斷 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 40 TR1=1。 flag=1。 p2=0。 //開啟總中斷 TH1=0。 p2=0。 P0=0。 P0=table[deal[2]]。 P1=data_wei[2]。 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 39 P0=0。 P0=table[deal[0]]。 } } void display() //顯示程序 { uchar deal[3]。b++) for(c=0。 for(a=0。 //中斷溢出標(biāo)志 ,超出測量范圍 TH1=0。 uchar code data_wei[]={0x01,0x02,0x04,0x08}。 sbit key2=P2^6。//為高時右拐 sbit tri=P2^4。 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 36 參考文獻(xiàn) [1]閆石 .數(shù)字 電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :高等教育出版社 .2020. [2]陳大欽 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗 .北京 :高等教育出版社 .2020. [3]謝自美 .電子線路設(shè)計 ?實驗 ?測試 .武漢 :華中科技大學(xué)出版社 .2020. [4]郭天祥 .新概念 51單片機 C語言教程 .電子工業(yè)出版社 .2020. [5]譚浩強 .C語言設(shè)計 .北京 .清華大學(xué)出版社 .2020. [6]崔炳哲 .電子控制入門 .北京 :科學(xué)出版社 .2020. [7]樊昌信 ,曹麗娜 .通信原理 .北京 :國防工業(yè)出版社 .2020. [8]李廣弟 .單片機基礎(chǔ) .北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .2020. 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[21] 萬文略 .單片機原理與應(yīng)用 .重慶大學(xué)出版社 .2020. 參考網(wǎng)絡(luò) : 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 37 附錄 A 作品實物圖 附錄 B 總程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned long int sbit p0=P2^0。老師悉心指導(dǎo)使我在本次設(shè)計中真正的學(xué)到了很多以前沒有學(xué)到的知識。主要是 由于 所用的電源是由六節(jié)鎳鎘充電電池電池串連起來的， 電池本身的重量無法減輕造成的 。 解決的方法是：重新購買內(nèi)驅(qū)力強的電機， 重新設(shè)計電源。通過這樣的設(shè)計，提高了我的動手能力。 在 臨近 答辯一個月時我才到實驗室動手做， 在 做實物的 過程中，我感覺到即使是一個簡單的 程序 ，要想很輕松的 調(diào)試 成功 ，也不是很 件 容易的事情。運行 Keil 軟件需要Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、WIN20 WINXP 等操作系統(tǒng)。 4060 的記滿輸出信號不但要接到 MCS51的 RST 腳，而且還應(yīng)接到其它芯片的 RST 腳，因為程序亂飛后，其它具有 RST 腳 的芯片也混亂了，必須全部復(fù)位。 4060 的 RST 線上阻容組成的微分電路很重要， 因為掃描輸入信號是 CPU 產(chǎn)生的正脈沖，若此信基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 31 號變“ 1”后，由于干擾，程序亂飛，微分電路只能讓上跳沿通過，不會封死 4060，看門狗仍能計數(shù)起作用。一般取 Rs=10RT，且 RT1kΩ ,CT≥ 100pF。設(shè)實際的程序所需工作周期為 T，分頻器記滿時間為 T’ ,當(dāng) T’ T 且系統(tǒng)正常工作時，程序每隔 T 對 4060 進(jìn)行掃描一次，分頻且永無記滿輸出信號。 ● 采用內(nèi)帶震蕩器的記數(shù)芯片?！翱撮T狗”技術(shù)就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運行時間，若發(fā)現(xiàn)時間超過已知的循環(huán)設(shè)定時間，則認(rèn)為系統(tǒng)陷入了“死循環(huán)”，然后強迫程序返回到 0000H 入口，在 0000H 處安排一段出錯處理程序，使系統(tǒng)運行納入正規(guī)。指令技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”的困境，這時系統(tǒng)完全癱瘓。 delay_nus(n)。 //設(shè)置等待按鍵按下的時間 while(d) { if(key2==0) { delay(0)。 //設(shè)置最初的占空比為 50% d=1000。c61。a1。 sbit key1=P2^7。 high=TH0。amp。amp。 //啟動定時器 T1 tri=0。//先做好在測距范圍的準(zhǔn)備 tri=1。 TR1=0。 圖 42 顯示子程序流程圖 段選信號編碼 位選信號編碼 送段選信號 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 送位選信號 延時 延時 關(guān)閉段選和位選 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 27 P1=0。 delay(10)。 delay(10)。 P1=0。 //送段選信號 delay(10)。 deal[0]=temp%10。由于直流電機在工作時會產(chǎn)生電磁干擾，和噪聲，本電路還添加了由 C1 C1 L1 組成濾波網(wǎng)絡(luò)，目的是濾除電機啟動時所產(chǎn)生的尖峰脈沖。在結(jié)構(gòu)上，它們是由兩個電容極板中間加 絕緣介質(zhì)卷繞而成的。電源電路連接圖見圖 3－ 2， 32。 使用施密特觸發(fā)器后，可將所得信號直接送給單片機，由單片機對其計數(shù)，進(jìn)而算出小車的速度。 電路 B為傳感器接收器 (光敏三極管 )的外圍電路。 Rl可以選 220Ω 一 1kΩ 。光柵盤可以自己制作，光柵式光電開關(guān)為配對并集成的LED 管和光敏三極管。它接收到信號后產(chǎn)生 mV級的微弱電壓信號?；仨懶盘柕拿}沖寬度與所測的距離成正比。 一有 高電平 輸出就可以開 啟 定時器計時 ,當(dāng) Echo 引腳 變?yōu)榈碗娖綍r 關(guān)閉定時器 T0， 就可以讀 出 定時器的值 ,此時 定時器里面計下的數(shù)就是此 次測距 時超聲波傳播 的時間 ,就 可算出距離 。 圖 313 HC— SR04 超聲波測距模塊實物圖 基本工作原理 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 20 ● 采用 IO 口 Trig 觸發(fā)測距 ,給至少 lOus 的低電平信號； ● 模塊自動發(fā)送 8 個 40khz 的方波，自動檢測足否有信號返回； ● 如果有信號返回，通過 IO 口 Echo 輸出一個高電平脈沖，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間。 模塊高精度，盲區(qū)（ 2cm）超近 。 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 18 圖 311 電機正轉(zhuǎn) 示意圖 若 H 橋的 1端為 高電平， 2端為低電平時，三極管 Q1導(dǎo)通， Q4截止，此時Q3 的基極為 高 電平， Q2 的基極為 低 電平，因此三極管 Q3 和 Q5 導(dǎo)通， Q2 和 Q6截止，電流流向如圖 312所示，電機 反 轉(zhuǎn)。通過單片機基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 17 的 I/0 輸入芯片控制端的電平，即可以對電機進(jìn)行正反轉(zhuǎn)、停止的操作，表 31是其輸入引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系。 L298N 驅(qū)動電路實物如圖 38所示： 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 16 圖 38 L298N 驅(qū)動電路實物 其 原理圖 如圖 39 所示 。四個電機驅(qū)動引腳和四個 PWM 波控制引腳。本設(shè)計中采用的電機專用驅(qū)動芯片 L298N?？刂品椒ㄏ嗤皇窃谶@里利用單片機定時器來定時進(jìn)行高低電平的翻轉(zhuǎn)，而不用軟件延時。 在直流電機驅(qū)動控制電路中，PWM 信號由 單片機產(chǎn)生 ，驅(qū)動 L298N 的 H橋 左右兩邊的三極管 開關(guān)來改變直流電機電樞上平均電壓 的大小 ，從而控制電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)直流電機 PWM 調(diào)速。只要按照一定的規(guī)律改變通、斷電的時間，即可控制電機轉(zhuǎn)速。大多數(shù)應(yīng)用場合都使用電樞電壓控制法。線性的機械特性和調(diào)節(jié)特性有利于提高自控系統(tǒng)的動態(tài)精度。直流電機的轉(zhuǎn)速能夠隨著控制電壓的改變在寬廣的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。 ● 良好的抗干擾能力、體積小、重量輕。在本次設(shè)計中對電機的響應(yīng)精度要求較高，因為我們所加的脈沖寬度是毫秒級得，有時甚至是微秒級的。 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 13 圖 3－ 7 數(shù)碼管 與單片機連接圖 電機驅(qū)動電路的設(shè)計 智能小車驅(qū)動電機 的要求 控制電機是本次設(shè)計中的重要元件，如果控制電機的性能不佳或使用不當(dāng)，將直接影響到整個系統(tǒng)的工作性能。動態(tài) 顯示的亮度比靜態(tài)顯示要差一些，所以在選擇限流電阻時應(yīng)略小于靜態(tài)顯示電路中的。如圖 3－ 6所示。在接電瞬間， RESET 端的電位與 VCC 相同，隨著充電電流的減少， RESET的電位逐漸下降。按鍵手動復(fù)位電路如圖 3－ 5 所示。只要 Vcc 的上升時間不超過 1ms,就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位。本系統(tǒng)時鐘頻率為 12MHz，每機器周期為 1us，則只需2us 以上時間的高電平，在 RST引腳出現(xiàn)高電平后的第二個機器周期執(zhí)行復(fù)位。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用 NPO 電容。振蕩晶體可在 到12MHZ 之間選擇。單片機的時鐘產(chǎn)生方法有兩種。 MCS51 單片機中 8 位機和 1 位機的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機技術(shù)上的一個突破，這也 是 MCS51 單片機在設(shè)計的精美之處。實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個具有特殊功能的 RAM區(qū)。 ● 定時器 /計數(shù)器 片內(nèi)有 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器， 具有四種工作方式。 其基本結(jié)構(gòu)框圖如 圖 3－ 2圖 所示： 圖 3－ 1 單片機基本結(jié)構(gòu)框圖 微處理器 （運算部件） 控制部件 B RAM P0口 P2口 特殊功能寄存器 （ SFR） ROM P1口 串行口 定時 / 計數(shù)器 中斷 系統(tǒng) P3口 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 8 ● 微處理器 該單片機中有一個 8 位的微處理器，與通用的微處理器基本相同，同樣包括了運算器和控制器兩大部分，只是增加了面向控制的處理功能，不僅可處理數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行位變量的處理。 STC89C52 單片機是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 7 3 系統(tǒng) 單元電路的設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計 STC89C52 單片機基本結(jié)構(gòu) 簡介 本模塊采用 STC89C52 單片機作為核心處理器。 ● 采用直流減速電機作為小車系統(tǒng)的驅(qū)動電機。 如果 所有器件采用單一電源 ，雖然會在 電動機啟動瞬間電流很大，會造成電壓不穩(wěn)、有毛刺等干擾 等 。 且模塊化的芯片使用起來方便 ，便于操作和調(diào)試， 故選擇了超聲波傳感器 。超聲波傳感器的原理是：超