【正文】 ：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定 ，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 38 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。在此謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝 ! 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 37 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 35 參考文獻 [1] 王楠 . 小型工業(yè)機器人的設計狀況與前景 . 廣西輕工業(yè)， 20xx， 5（ 3） :44~45 [2] 劉佳 . 芻議智能機器人及其關鍵技術 . 企業(yè)導報 ， 20xx， 3（ 1） :264~265 [3] 張麗娟 . 鉑電阻溫度測量系統研究 . 科技致富向導 ， 20xx， 4（ 24） :168~168 [4] 劉西劍，胡強 . 輥縫顯示表的原理與應用 . 自動化信息 ， 20xx， 1（ 6） :51~53 [5] 王淼，劉昌輝，李雅倩等 .遠程電子儲物箱系統設計 . 軟件導刊 ， 20xx， 13（ 3） :16~18 [6] 章禮亮，孔曉玲，張勇軍 . 基于單片機的進倉稻谷濕度在線檢測系統的研究 . 包裝與食品機械 ， 20xx， 21（ 1） :29~32 [7] 宋大偉，王勇森 . 快速稱重裝置 . 價值工程， 20xx， 29（ 20） :140~141 [8] 潘衛(wèi)江 . 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QCS003 液壓實驗臺的單片機控制教學實驗 . 電氣電子教學學報 ，20xx， 3（ 8） :16~18 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 36 致 謝 本論文是在導師劉繼偉老師的悉心指導下完成的。 在最初的時候，我們打算用 PWM 模式來驅動舵使其來進行電機的驅動，完成超聲波避障之后能夠自動選擇沒有障礙的方向下前行。 在后來的設計中，因為對自己的放縱和不會對時間的合理利用，最終沒有在規(guī)定的時間內完成老師給我指定的最初計劃。 因為開始的早，所以在本設計中投入的時間也比較富裕。采用舵機驅動比本設計中的變速電機驅動更加具有技術難度，而且沒有足夠的時間去完成舵機的設計和研究。在左邊沒有障礙物的時候，單片 機的指示燈又亮起來兩個。此時我們就可以根據單片機指示燈亮的現象判斷出來障礙物與小車的距離已經在 20CM 以內了。 小車運行實際效果 在本設計中，通過不斷地修改程序和硬件調試，最終成功達到最初的設計目的。本設計中對速度無要求 ，要穩(wěn)定巡線，調速運行，用 1： 120 的電機， 6V 電壓，速度約 90 轉 /分鐘，可以載重 1 公斤左右。由于直流電機具有良好的氣動特性，能在寬廣的范圍內平滑而經濟地調速，所以它廣泛的用于對起動和調速性能要求較高的生產機械上，如軋鋼機、高爐卷揚設備、大型精密機床等。繼電器的常開觸點閉合，相當于開關閉合。在圖中， CN2 的 3 為繼電器輸出接線端子，其中 1 接到繼電器的常開觸點， 2 接到繼電器的動接點， 3 接到繼電器的常閉接點。 5 接外部電路的 GND。 圖 小車實物連線圖 The real car wiring diagram 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 28 表 MSP430F149 引 腳 Table The MSP430F149 pin 引腳編號 CEPARK 別稱 接 MSP430F149 引腳 1 GND GND 2 GND GND 3 GND GND 4 RXD TXD P11 5 TXD RXD P22 6 5v VCC 7 3V3 不接 8 3V3 不接 9 RTS BOOT TCK 10 DTR RST RST 從上表可以看出 MSP430F149 的各個端口的功能。 MSP430F149 單片機的各個引腳功能如下表 所列。電路相對恒電壓驅動復雜，對三極管高頻特性要求提高，電機低速仍然震動比較大，發(fā)熱仍然比較大 。 電機的驅動方式機器運行特點如表 所示： 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 26 表 電機驅動方式及其特點 The way and characteristics of motor drive 低電壓 高電壓 定義 電機繞組工作過程中只用一個方向電壓對繞組進行供電 在導通前沿用高電壓供電來提高電流的前沿上升率，在前沿過后用低電壓維持繞組的電流 特點 電路簡單，元件少、控制也簡單，實現起來比較簡單 。 直流直接驅動即為在電機上加額定的直流電壓，使電機能夠正常工作。 （ 7）狀態(tài)標志檢測錯誤或 者地址位。 （ 3）傳輸 7 位或 8 位數據，可采用奇偶或無校驗。 UART 模塊的特點 由于 MSP430 單片機具有兩個片內的 UART：串口 0 和串口 1，實現兩個串口通信相當容易，只需要設置適當的寄存器就可以使串口工作起來，兩個串口都采用中斷方式，當接收有數據時，設置一個標志通知主程序有數據到來，當主程序有數局要發(fā)送時，設置一個中斷標志進入中斷 發(fā)送數據 [15]。這兩種協議的選擇是通過控制寄存器中的 SYNC 位來決定的。發(fā)送時，該位為 0，只有一個停止位；該位為 1 時，有兩個停止位 [14]。 PEV：奇偶校驗位。下面圖 是各個位的簡單功能描述 ,知道這些控制位的功能 ,有助于我們在后面進行硬件連接和軟件設計。圖 是 USART 的通訊模塊。 第四步： SUM:數據和，用于效驗。 測試距離 =(高電平時間 *聲速 (340M/S))/2。 } 超聲波測距模塊觸發(fā)方式 電平觸發(fā) 第一步：采用單片機 IO 口觸發(fā)模塊 trig(控制端），給至少 10us 的高電平信號。 SendChar(0x55)。 } unsigned char GetChar(void) { while(!(IFG1amp。即距離值為（ HData*256 +LData） mm。 US100 超聲波測距儀器的電平觸發(fā)測距的時序如圖 所示： 10US 8 40K 圖 US100 測距時序圖 US100 ranging sequence diagram 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 19 在此模式下測得的距離值為： (高電平時間 *340m/s)/2。 2 號 Pin：當為異步收發(fā)接收器模式時，接外部電路異步收發(fā)接收器的 TX 端；當為電平觸發(fā)模式時，接外部電路的 Trig 端。 超聲波測距儀的基本參數如下表 所示： 表 US100 超聲波測距儀的基本電氣參數 Table Basic electrical parameters of US100 ultrasonic range finder 工作電壓 DC ~ 靜態(tài)電流 2mA 工作溫度 20~+70 度 輸出方式 電平或 UART（跳線帽選擇） 感應角度 小于 15 度 探測距離 2450cm 探測精度 +1% UART 模式下串口配置 波特率 9600，起始位 1 位，停止位 1位，數據位 8 位，無奇偶校驗，無流控制。因為單片機的輸出電壓不足以驅動電機，所以采用輸出為 5V 的繼電器作為中間變壓器來驅動。 ⑧ 支持序列號，熔絲位燒寫。 ⑤ 2 個 16 位計數器。 ② 快速蘇醒，從待機模式下恢復工作，只需要不到 6μS 時間。利用所有指令對所有寄存器的讀 /寫訪問都是可能的。 數字 I/O 有 6 個已實現的 8 位端口 P1 到 P6。編程 /擦除電壓的內部產生：無須使用任何外部元件，但是VCC 需求的電源電流增大。段 0 到 n 可以一步擦除，也可以每段分別擦除。寫定義：寫進閃速存儲器的數據是從引腳 (BSLRX)中讀取的。 MSP430F149 單片機的內部時鐘模塊電路圖如下圖 所示： 圖 單片機時鐘模塊電路圖 MCU clock module circuit diagram MSP430 系列單片機存儲器組織如下表 表 MSP430 系列單片機存儲器組織 天津理工大學中環(huán)信息學院 20xx 屆本科畢業(yè)設計說明書 12 Table MSP430 Series MCU memory anization MSP430F133 MSP430F135 MSP430F147 MSP430F148 MSP430F149 Memory Main:ierrupt vector Main:code memory information memory Boot memory Size Flash Flash 8kB 0FFFFhOFFE0h 0FFFFH0E000h 16kB 0FFFFhOFFE0h 0FFFFH0C000h 32kB 0FFFFhOFFE0h 0FFFFH08000h 48kB 0FFFFhOFFE0h 0FFFFH04000h 60kB 0FFFFhOFFE0h 0FFFFH01100h Size Flash 256Byte 010FFH01000h 256Byte 010FFH01000h 256Byte 010FFH01000h 256Byte 010FFH01000h 256Byte 010FFH01000h Size Rom 1kB 0FFFFh0C00h 1kB 0FFFFh0C00h 1kB 0FFFFh0C00h 1kB 0FFFFh0C00h 1kB 0FFFFh0C00h RAM Size 256Byte 02FFh0200h 512Byte 05FFh0200h 1kB 05FFh0200h 2kB 09FFh0200h 2kBe 09FFh0200h Peripherals 16bit 8bit 8bit SFR 01FFh0100h 0FFh010h 0Fh00h 01FFh0100h 0FFh010h 0Fh00h 01FFh0100h 0FFh010h 0Fh00h 01FFh0100h 0FFh010h 0Fh00h 01FFh0100h 0FFh010h 0Fh00h ROM 引導程序裝載程序的目的是把數據下載到閃速存儲器中。 OFIE： 振蕩器故障中斷使能信號。它的傳輸速度比較快，因為具有 16 位總線，操作簡便，因為外部設備和內部存儲都可以進行統 一編址，尋址范圍達到 64KB，并且可以進行外擴展存儲器 。 ULN20xx 是高壓大