【正文】 相信這些經(jīng)歷和積累都將成為我人生道路上的寶貴財(cái)富社會(huì)實(shí)踐能力也有很大提高，為將來(lái)走向社會(huì)奠定基礎(chǔ)。 平時(shí)生活中，為人處世和善熱情，和同學(xué)關(guān)系融洽 。 回顧 三年 ，本人在思想覺悟上始終對(duì)自己有較高的要求，能用科學(xué)發(fā)展觀來(lái)認(rèn)識(shí)世界認(rèn)識(shí)社會(huì)，能清醒的意識(shí)到自己所擔(dān)負(fù)的社會(huì)責(zé)任，對(duì)個(gè)人的人生理想和發(fā)展目標(biāo)，有了相對(duì)成熟的認(rèn)識(shí)和定位?，F(xiàn)在我已經(jīng)接近畢業(yè)，正在做畢業(yè)設(shè)計(jì)，更鍛煉了自我的動(dòng)手和分析問題能力，受益匪淺。 第 35 頁(yè) 第六章 智能小車控制流程及程序 程序流程圖 開始 超聲波測(cè)距 障礙物很近 繼續(xù)直線前進(jìn) 停車檢距 后退，轉(zhuǎn)彎 停車檢距 第 36 頁(yè) 參考文獻(xiàn) 嵌入之夢(mèng)家園 當(dāng)圓夢(mèng)小車遇上 Arduino Arduino 使用教程 馬潮等 ATmega8 原理及應(yīng)用 手冊(cè) 清華大學(xué)出版社 譚浩強(qiáng) C 程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 何希才 新型實(shí)用電子電路 400 例 電子工業(yè)出版社 趙負(fù)圖 傳感器集成電路手冊(cè) ,第一版 化學(xué)工業(yè)出版社 陳伯時(shí) 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) ,第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 嵌入之夢(mèng)家園 超聲波測(cè)距傳感器 DIY 嵌入之夢(mèng)家園 圓夢(mèng)小車第四代 Arduino Homepage Arduino Nano user manual 第 37 頁(yè) 論 文 小 結(jié) 珍貴的 三年 的大專生活已接近尾聲，感覺非常有必要總結(jié)一下大專 三年 的得失，從中繼承做得好的方面改進(jìn)不足的地方，使自己回顧走過的路，也更是為了看清將來(lái)要走的路。 圖 編程界面 第 34 頁(yè) Arduino 語(yǔ)言是以 setup()開頭， loop()作為主體的一個(gè)程序構(gòu)架。因此，當(dāng)我們需要用 Arduino 與 PC 機(jī)通信時(shí)，可以用串口線將兩者連接起來(lái)；當(dāng)我們需要用 Arduino 與微控制器（如另一塊 Arduino）通信時(shí)，則可以用數(shù)字 I/O 端口的 0 號(hào)和 1號(hào)管腳。 第 33 頁(yè) 在 PC 機(jī)上上最常見的串行通信協(xié)議是 RS232 串行協(xié)議，而在各種微控制器（單片機(jī)）上采用的則是 TTL 串行協(xié)議。脈沖寬度的值取 0 可以產(chǎn)生 0V的模擬電壓，取 255 則可以產(chǎn)生 5V 的模擬電壓。 PWM 是一種開關(guān)式穩(wěn)壓電源應(yīng)用，它是借助微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模 擬電路進(jìn)行控制的一種非常用效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。在 Arduino 的每一個(gè)模擬輸入管腳上，電壓的變化范疇是從 0V到 5V，因此 Arduino 能夠感知到的最小電壓變化是 伏（ 5/1024 = ）。例如，電路中的溫度傳感器能夠?qū)囟戎缔D(zhuǎn)換成 0V到 5V 間的某個(gè)電壓，比如 、 等。 Arduino 的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)數(shù)字信號(hào)的識(shí)別和處理，但我們所生活的真實(shí)世界并不是數(shù)字（ digital）化的，簡(jiǎn)單到只要用 0和 1就能夠表示所有的現(xiàn)象。 Arduino 單片機(jī) 引腳簡(jiǎn)介 Arduino的數(shù)字 I/O被分成兩個(gè)部分，其中每個(gè)部分都包含有 6個(gè)可用的 I/O管腳，即管腳 2到管腳 7和管腳 8到管腳 13。也可以使用外部 9VDC 輸入 Arduino 支持 ISP 在線燒，可以將新的 “bootloader” 固件 燒入 ATmega8或 ATmega128 芯片。 Arduino 開發(fā) IDE 接口基于開放源代碼原，可以讓您免費(fèi)下載使用開發(fā)出更多令人驚艷的互動(dòng)作品。這才是掌握單片機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵！ Arduino 單片機(jī)簡(jiǎn)介 Arduino 單片機(jī) ，是一塊基于開放源代碼的 USB 接口 Simple i/o 接口板（包括 12通道數(shù)字 GPIO， 4通道 PWM輸出， 68 通道 10bit ADC 輸入通道），并且具有使用類似 Java,C 語(yǔ)言的 IDE 集成開發(fā)環(huán)境 。 電機(jī)控制信號(hào) 控制信號(hào)定義 電機(jī)控制信 號(hào) 共三根： Ctrl1 為 PWM 控制信號(hào)。此外，許多微控制器和 DSP 已經(jīng)在芯片上包含了 PWM 控制器，這使數(shù)字控制的實(shí)現(xiàn)變得更加容易 了。能夠解決這個(gè)問題的精密模擬電路可能非常龐大、笨重（如老式的家庭立體聲設(shè)備）和昂貴。擰動(dòng)旋鈕時(shí)，電阻值變大或變?。涣鹘?jīng)這個(gè)電阻的電流也隨之增加或減少，從而改變了驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的電流值，使音量相應(yīng)變大或變小。與此類似，從電池吸收的電流也不限定在一組可能的取值范圍之內(nèi)。 基本原理 ： 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種 PWM 技術(shù)，其中包括：相電壓控制 PWM、脈寬 PWM 法、隨機(jī) PWM、 SPWM 法、線電壓控制 PWM等，而在鎳氫電池智能充電器中采用的脈寬 PWM 法，它是把每一脈沖寬度均相等的脈沖列作為PWM 波形，通過改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。 第 26 頁(yè) 圖 電磁蓋板上的支點(diǎn) 直流電機(jī) H 橋驅(qū)動(dòng)電路 (PWM) 脈沖寬度調(diào)制 (PWM)，是英文 “Pulse Width Modulation” 的縮寫，簡(jiǎn)稱脈寬調(diào)制，是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè)量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。 第 25 頁(yè) 圖 減速機(jī) 車輪：為了提供足夠的速度，設(shè)計(jì)了小車結(jié)構(gòu)中允許的最大直徑車輪，外徑 65mm（按目前所選用的減速電機(jī)，最快速度約 65cm/s），同時(shí)設(shè)計(jì)了采樣碼盤，便于實(shí)現(xiàn)速度反饋和行走距離檢測(cè)。 沒有像玩具和模型那樣，提供做好的電池組，是因?yàn)樵谑褂弥邪l(fā)現(xiàn)，通常不是電池組內(nèi)所有電池都同時(shí)失效，這樣會(huì)給用戶帶來(lái)不必要的損失，所以還是用電池盒。 第 24 頁(yè) 側(cè)蓋固定于上、下基架上，等于給上、下基架增加了 4 個(gè)固定點(diǎn)，使小車更加堅(jiān)固。 這樣就要求車輪中置，如下圖： 圖 這種驅(qū)動(dòng)方式，需要前后 2 個(gè)支點(diǎn)，這樣就形成了 4點(diǎn)共面問題，如場(chǎng)地稍有不平，就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪懸空，小車打轉(zhuǎn)。} else{if(distant40) {TurnRight(20)。k14。} if(RecvData[1]=0xAA ){i++。in。i++) { (SendData[i])。 sum=SendData[5]+SendData[6]+SendData[7]。 SendData[4]=0x03。 SendData[0]=0x55。 通訊部分實(shí)現(xiàn)以下功能： 1） 接收數(shù)據(jù) 2） 判斷幀格式 3） 解析命令，執(zhí)行相應(yīng)操作 第 20 頁(yè) 4） 返回?cái)?shù)據(jù) 本設(shè)計(jì)超聲波通訊方式 本設(shè)計(jì)采用的方式為單輪測(cè)量，通訊較為簡(jiǎn)便，但控制精度不高，為靜態(tài)測(cè)量，因此，小車對(duì)前方突然產(chǎn)生的變化不能及時(shí)監(jiān)測(cè)。 ? 命令四：讀測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)于自動(dòng)測(cè)量方式的被動(dòng)數(shù)據(jù)返回模式，需要此命令。 對(duì)于單輪測(cè)量模式，測(cè)量數(shù)據(jù)為工作模式中所要求的數(shù)據(jù)。 返回?cái)?shù)據(jù)幀為： 幀頭 發(fā)送方地址 自己的地址 幀長(zhǎng) 命令 低地址 高地址 寫成功字節(jié)數(shù) 校驗(yàn)和 通過“寫成功字節(jié)數(shù)”來(lái)告之發(fā)送方是否寫成功，如果為“ 0”，表示寫操作失敗。 ? 命令一 ：讀內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)讀指定地址開始的 N 個(gè)字節(jié)，地址用兩字節(jié)表示。 發(fā)送方地址 —— 告訴接收方，便于接收方 回答。 “主動(dòng)數(shù)據(jù)返回”方式下，傳感器每完成一次測(cè)量均立即將數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)。 工作分為“自動(dòng)測(cè)量”和“單輪測(cè)量”兩種模式。采用 5V供電，因?yàn)? 5V 是最常見的工作電壓，便于日后將傳感器應(yīng)用于裝置中。單片機(jī)此時(shí)開始計(jì)時(shí)。 由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強(qiáng)度易控制、與被測(cè)量物體不需要直接接觸的優(yōu)點(diǎn)，是作為液體高度測(cè)量的理想手段。 超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知 ，測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。 超聲波測(cè)距 原理 超聲波發(fā)生器 為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。 本設(shè)計(jì)中未采用，簡(jiǎn)述之。 電路中 C2作用是減小電機(jī)電流波動(dòng)的影響，是針對(duì) 125Hz 的 PWM頻率設(shè)計(jì)的 ，如提高 PWM 的頻率，此參數(shù)應(yīng)該相應(yīng)修改。將該信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，根據(jù)預(yù)先實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)換算關(guān)系即可計(jì)算出電動(dòng)機(jī)車的行車距離。根據(jù)兩個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)生的先后順序與兩個(gè)光電耦合器的位置關(guān)系，即可計(jì)算出玩具車的行駛方向（前進(jìn)或后退）。由此可見，測(cè)距輪每轉(zhuǎn)一周，紅外光接收管均能接收到一個(gè)脈沖 第 9 頁(yè) 信號(hào)經(jīng)過整形器后送入計(jì)數(shù)器或直接送入單片機(jī)中。 利用開模的優(yōu)勢(shì)，在車輪上 的遮光盤 設(shè)計(jì)了 60 個(gè)齒，可以用 直 射式光電采樣器方便的得到脈沖信號(hào)，比反射式采樣更加可靠。本車有兩只輪子，分別由兩只直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)沒有光線反 第 7 頁(yè) 射回來(lái)時(shí)，輸出高電平。 但使用超聲波模塊的成本比較高。 Arduino 單片機(jī) 算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，功耗低、體積小、技術(shù)成熟，成本也比ARM 低。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖 1所示。作品既可以對(duì)高端智能化進(jìn)行剖析，也可以作為高級(jí)智能玩具發(fā)展對(duì)象，同時(shí)可成為大學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式控制系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例。 課題 主要內(nèi)容 本課題南京嵌入之夢(mèng)工作室的 fira 智能小車平臺(tái)，選擇通用、價(jià)廉的Arduino 單片機(jī)為控制平臺(tái)，通過細(xì)化設(shè)計(jì)要求，結(jié)合傳感器技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)相關(guān)知識(shí)實(shí)現(xiàn)小車的各種功能。交通部已將 ITS 研究列入“十五”科技發(fā)展計(jì)劃和 2021 年長(zhǎng)期規(guī)劃。 智能車輛研究也是智能交通系統(tǒng) ITS 的關(guān)鍵技術(shù)。該自主駕駛轎車在正常交通情況下的高速公路上，行駛的最高穩(wěn)定速度為 13km/h,最高峰值速度達(dá) 170km/h，并且具有超車功能，其總體技術(shù)性能和指標(biāo) 已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平。 另外，斯特拉斯堡實(shí)驗(yàn)中心、英國(guó)國(guó)防部門的研究、美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、奔馳公司、美國(guó)麻省理工學(xué)院、韓國(guó)理工大