【正文】 在此對(duì)孔慧君 老。 經(jīng)過自己不斷的搜索努力以及 李老 師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。 本設(shè)計(jì)采用的是 STC12C5A60S2 單片機(jī)，這主要是因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)的穩(wěn)定性 比較好 和執(zhí)行指令的速度很快 。 通過這樣的設(shè)計(jì)，提高了我的動(dòng)手能力。 有時(shí)可能是阻值選錯(cuò)。當(dāng)然，沒有任何事物可以做到完美無缺的，我相信只要我們不斷努力去完善，那做出來的產(chǎn)品才會(huì)更出色。還有小車的輪子可以改成坦克式的履帶輪，這樣小車的越障礙能力會(huì)更強(qiáng)，更能適應(yīng)崎嶇的道路。如果將小車接入互聯(lián)網(wǎng)，那只要使用者有臺(tái)電腦或手機(jī)等移動(dòng)終端，就可以在全球各地對(duì)小車進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控，相比藍(lán)牙遙控?zé)o線互聯(lián)網(wǎng)遙控就顯得很有優(yōu)勢(shì)了。 解決方 法 ：將外部中斷觸發(fā)方式設(shè)置成 下降沿觸發(fā)， 解決了這 一問題。 （ 3） 在循跡檢測(cè)時(shí)，小車會(huì)駛出預(yù)定的軌道并出現(xiàn)無法檢測(cè)到黑線的情況 。 解決方 法 ：在主函數(shù)里加上障礙檢測(cè)標(biāo)志位，當(dāng)?shù)谝淮螜z測(cè)到障礙物時(shí) 將標(biāo)志位置位，在下一次的掃描中判斷標(biāo)志位是否與之前的相等，若相等則不發(fā)送字符串。再將實(shí)際車速與單片 機(jī)計(jì)算出的速度經(jīng)行比較得出小車自動(dòng)測(cè)速的誤差。 在進(jìn)行循跡功能調(diào)試時(shí)，小車經(jīng)常會(huì)沖出跑道。 Right_InSen==1)//如果兩邊傳感器都檢測(cè)到 黑線 ，小車停止。 //左轉(zhuǎn) while(Left_InSen==1 amp。 Right_InSen==0)//如果左邊傳感器檢測(cè)到 黑線 ，小車左轉(zhuǎn)。 //右轉(zhuǎn) while(Left_InSen==1 amp。 Right_InSen==1)//如果右邊傳感器檢測(cè)到 黑線 ，小車右轉(zhuǎn)。//前進(jìn) while(Left_InSen==0 amp。amp。上電后，當(dāng) 小車對(duì)著軌跡中間行駛時(shí) ， 左右傳感器都沒檢測(cè)到黑線，小車高速直行；當(dāng)小車偏軌道左側(cè)時(shí)，左側(cè)的傳感器檢測(cè)到黑線，小車低速右轉(zhuǎn)；當(dāng)小車偏軌道右側(cè)時(shí)，右側(cè)的傳感器檢測(cè)到黑線，小車低速左轉(zhuǎn)；當(dāng)小車的左右紅外傳感器都檢測(cè)到黑線時(shí)，小車停車。這里的 300ms 停車時(shí)間是為了給小車電機(jī)換向的緩沖時(shí)間。 程序中是通過 L_flag 標(biāo)志位判斷小車是否被障礙物卡住的if(L_flag==150)在標(biāo)志位自加到 150 次時(shí)，說明小車右轉(zhuǎn) 后依然檢測(cè)到障礙物，這時(shí)執(zhí)行下一段程序。amp。 Forward(Forward_R_DATA,Forward_L_DATA)。 Forward(20,250)。 Stop()。 Back(Back_R_DATA,Back_L_DATA)。 Stop()。 Delay1ms(10)。 Right_InSen==1) { L_flag++。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 29 頁 共 47 頁 以程序中的一段程序?yàn)槔? while(Left_InSen==0 amp。如果前面沒有障礙物，則先執(zhí)行直走。 如果 右方 有障礙物，則小車 左轉(zhuǎn)。如果左 方 有障礙物，則小車右轉(zhuǎn)。 如果前方遇到障礙物，則小車做后退 — 右 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 上電運(yùn)行后，放到?jīng)]有障礙物的空地上，小車直走。統(tǒng)計(jì)本次調(diào)試的結(jié)果表明， WE40C藍(lán)牙模塊的有效通訊距離為 0m到 25,在此范圍內(nèi)電腦與小車通訊正常 表 距離對(duì)通訊的 影響 距離 （ M） 5 10 15 20 25 30 35 通訊 狀態(tài) 正常 正常 正常 正常 正常 無法通訊 無法通訊 紅外 避 障調(diào)試及分析 在進(jìn)行紅外避障時(shí) ，首先要調(diào)節(jié)紅外傳感器的靈敏度，如果發(fā)現(xiàn)傳感器在距離障礙物很遠(yuǎn)時(shí)就檢測(cè)到了障礙，就將 滑動(dòng)電阻調(diào)大些，降低紅外 線 的發(fā)射頻率；如果發(fā)現(xiàn)傳感器在距離障礙物很近時(shí)才檢測(cè)到了障礙，就將滑動(dòng)電阻調(diào)小些，提高紅外的發(fā)射頻率。 紅外 循跡 程序 設(shè)計(jì) 開始初始化檢測(cè)按鍵是否按下啟動(dòng)小車N Y 左側(cè)檢測(cè)到黑線 右側(cè)檢測(cè)到黑線 兩側(cè)檢測(cè)到黑線沒有檢測(cè)到黑線左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 停車加速前行 圖 紅外循跡流程圖 程序見 附錄 B 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 28 頁 共 47 頁 第六章 調(diào) 試結(jié)果分析 各模塊功能調(diào)試 藍(lán)牙遙控 調(diào) 試 及 結(jié)果分析 在小車上電后 WE40C 藍(lán)牙模塊 上 的 Status 工作狀態(tài)指示燈 會(huì) 快速 閃爍 ，當(dāng)主從模塊配對(duì)成功 進(jìn)行通訊時(shí)， 藍(lán)牙模塊上的 Link 連接指示燈常亮 且 Status 狀態(tài)指示燈會(huì)間斷閃爍。 修改模塊名稱：命令格式【 AT+NAME=藍(lán)牙模塊的名稱 】 ，查詢藍(lán)牙模塊名稱【 AT+NAME?】 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 27 頁 共 47 頁 綁定藍(lán)牙串口模塊地址 ：命令格式【 AT+BIND=模塊地址 】 設(shè)置藍(lán)牙串口 的連接模式：命令格式【 AT+CMODE=0 或 1】 0：指定藍(lán)牙地址的連接模式 。和從機(jī)連接成功之后便建立起了 一條透明的數(shù)據(jù)傳輸通道。 這時(shí)就 可以對(duì)藍(lán)牙模塊的參數(shù)經(jīng)行自定義設(shè)置了： 設(shè)置配對(duì)密碼：命令格式 【 AT+PSWD=4 位密碼 】，查詢當(dāng)前密碼格式【發(fā)送AT+PSWD?】 設(shè)置串口參數(shù)：命令格式【 AT+UART=波特率 ?,幾位停止位 ?,幾位校驗(yàn)位 ?】 ,查詢當(dāng)前串口參數(shù)【發(fā)送 AT+UART?】 模塊主從機(jī)設(shè)置：命令格式【 AT+ROLE=0 或 1 或 2】，查詢當(dāng)前藍(lán)牙模塊角色【 AT+ROLE?】 0：從機(jī) (Slave)，被動(dòng)連接。此時(shí)該軟件就會(huì)通過藍(lán)牙與小車連接，這時(shí)就可以隨心所欲的遙控 小車了（當(dāng)然遙控距離有限制）。 ES=1。 //將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，可以在電腦串口工具的接收區(qū)觀察 while(!TI)。//關(guān)閉串口中斷 flag1=0。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 24 頁 共 47 頁 在主程序中最主要的一段程序是串口通訊程序 ，串口通訊函數(shù) 如下例程 1，單片機(jī)的串口通訊是為了實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸 ，單片機(jī)是通過管腳 RXD 和管腳TXD 與外界通訊的， SUBF 是串行口的緩沖寄存器，單片機(jī) 與上位機(jī)的通信數(shù)據(jù)都是臨時(shí)存放在 SUBF 寄存器中的，通過軟件的讀寫操作就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)通訊了。 主程序設(shè)計(jì) 各 模 塊 初 始 化開 始開 串 口 中 斷 發(fā) 送 歡 迎 標(biāo) 語檢 測(cè) 是 否 有 障 礙停 車 并 返 回字 符 串 提 示判 斷 接 受 數(shù) 據(jù)NYY根 據(jù) 不 同 的 數(shù) 據(jù) 返回 相 應(yīng) 的 提 示 字 符串 并 驅(qū) 動(dòng) 小 車停 車 等 待N檢 測(cè) 串 口 是 否 有 數(shù) 據(jù)將 速 度 值 發(fā) 送 到上 位 機(jī)N 定 時(shí) 器 1中 斷每 隔 1S中 斷一 次根 據(jù) 公 式 計(jì)算 速 度將 速 度 值 轉(zhuǎn)化 為 字 符 串格 式 發(fā) 送 到緩 存 區(qū)定 時(shí) 器 中 斷 程 序流 程 圖 圖 主程序 流程圖 圖 定時(shí)器中斷 流程圖 程序見 附錄 B 圖 為藍(lán)牙遙控小車的程序流程圖，從圖中可以看出，小車可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙遙控功能，且在小車行駛過程中，自動(dòng)檢測(cè)障礙并提示控制人員。為了完成上述任務(wù)，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，通常把整個(gè)過程分成若干個(gè)部分，每一部分叫做一個(gè)模塊。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換等。對(duì)于本系統(tǒng)，軟件更為重要。 焊接 貼片 IC芯片的 步驟： 將芯片平放在 PCB 板上，將芯片引腳對(duì)準(zhǔn)焊盤然后用手指按住； 然后將芯片的兩個(gè)對(duì)角焊牢； 在芯片 的四周上適量的焊錫； 將 PCB 板 向著焊接引腳的方向下傾斜 45 度，用松香去掉烙鐵頭端多余的焊錫； 把粘有松香的烙鐵頭放在有焊錫的部分； 來回拖拉烙鐵，將焊錫均勻的布在芯片的引腳上； 重復(fù)上述步驟焊接芯片的另外的引腳，如果發(fā)現(xiàn)引腳間有多余的焊錫就用吸錫絲將多余的焊錫吸掉； 第五章 藍(lán)牙遙控小車程序設(shè)計(jì) 在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量的工作就是如何根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)對(duì)象的實(shí)際需要設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。 制好板子后， 購買元器件 焊接板子 。 PCB 板上設(shè)計(jì)的元件安裝孔徑比元件管腳的實(shí)際尺寸大～ 左右。 特殊情況下，當(dāng)器件管腳較密，寬度較窄時(shí)，可按適當(dāng)減小線寬和線間距。一般 PCB 基本設(shè)計(jì)流程如下：前期準(zhǔn)備→ PCB 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→ PCB 布局→布 線→布線優(yōu)化和絲印→網(wǎng)絡(luò)和 DRC 檢查和結(jié)構(gòu)檢查→制板 。 PCB 圖 設(shè)計(jì) 電路 原理 圖見附錄 A 在電路原理圖設(shè)計(jì)好 之后， 根據(jù)布線原則 對(duì)元器件進(jìn)行布局，布線，最后鋪銅、滴淚。如，紅外傳感器、藍(lán)牙模塊、 超聲波模塊、 電機(jī) 驅(qū)動(dòng)芯片 。 AMS1117 應(yīng)用高效線性穩(wěn)壓器后置穩(wěn)壓器，用于交換式電源 5V至 SCSI 終端筆記本電源管理電池供電設(shè)備 。在最大輸出電流時(shí)， AMS1117 器件的壓差保證最大不超過 ，并隨負(fù)載電流的減小而逐漸降低。 VCC_Motor 為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片電源， BLU_VCC 為藍(lán)牙通訊模塊電源。 電源電路設(shè)計(jì) GND15VOUT2IN3U2GND15VOUT2IN3U17. 2VGNDBLU_VCC7. 2V220UFC1GND123546S1220UFC2GNDUSB_PowerGNDGNDD1DIODE500maF17. 2VVCCGND220UFC3VCC_Motor21J1jump12J6123546S2 圖 電源電路 圖 如圖 中 J6 為電池接口 ， U1為 ASM1117 穩(wěn)壓芯片， C C C3 為濾波電容， D1為續(xù)流二極管，當(dāng)小車斷電時(shí)，電路板中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流通過 D1流向地端，這樣減小了感應(yīng)電流對(duì)元器件的損壞。 ，無線收發(fā)數(shù)據(jù)。 PCB 復(fù)合式設(shè)計(jì)，采用加厚板材 ()。 9個(gè)擴(kuò)展 IO口 (兩個(gè)預(yù)留 )，既可輸入也可輸出。 ，可綁定模塊地址指定通訊。 圖 WE40C 藍(lán)牙模塊實(shí)物圖 WE40C 特點(diǎn)： ，兩模塊通電后自動(dòng)連接，非常方便。 WE40C 使用方便，可支持一對(duì)多通訊，也可通過 AT 指令來切換模塊的主從模式。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 19 頁 共 47 頁 P CU S B 口P CU S B t o T T LR X DT X D5 VG N DU S B t o U A R T T T L 轉(zhuǎn) 換 板R S TA T5 VT X DR X DG N DS T藍(lán) 牙 模 塊 圖 USB與藍(lán)牙模塊相連 在本設(shè)計(jì) 中采用 WE40C（如圖 ） 藍(lán)牙模塊，設(shè)置一個(gè)為主機(jī)，另一個(gè)為從機(jī)。 串行通訊又分為異步通訊和同步通訊兩種方式。 根據(jù)信息的傳送方向，串行通訊可以進(jìn)一步分為單工、半雙工和全雙工三種。 串行通訊的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)按位順序傳送，最少僅需一根傳輸線即可完成，成本低但傳送速度慢。 Delay10us(1)。 Delay10us(1)。 Delay10us(1)。 Delay10us(1)。 Delay10us(1)。 //檢測(cè)忙 LCM_Data = WDLCM。 P0口做為數(shù)據(jù)寫入端 。液晶顯示器目前已被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、 PDA 移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，因此，液晶顯示器也有體 積小，重量輕的優(yōu)點(diǎn)。液晶顯示器顯示質(zhì)量高，由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，因此，液晶顯示器的畫面質(zhì)量高不會(huì)閃爍。 //裝入比較初值 CCAP1H=PWM1_DATA。//裝入比較初值 CCAP0H=PWM0_DATA。 在通常的程序中多是采用定時(shí)器為波特率發(fā)生器。只要改變控制電壓的極性 ,也就改變了 PWM 變換器輸出平均電壓的極性 ,因而改變了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向 .改變控制電壓的大小 ,則調(diào)節(jié)了輸出脈沖電壓的寬度 ,從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 .只要鋸齒波的線性度足夠好 ,輸出脈沖的寬度是和控制電壓的大小成正比的 。加在運(yùn)算放大器反相輸入端上的有三個(gè)輸入信號(hào)。 } 脈寬調(diào)制器本身是一個(gè)由運(yùn)算放大器和幾個(gè)輸入信號(hào)組成的電壓比較器。 L293D_IN4=0。 L293D_IN2=0。在圖 中，使 ENA 與 ENB 兩個(gè)使能端始終為 1，通過控制 IN1 ~IN4輸入端的狀態(tài)來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 圖 L293D內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 15 頁 共 47 頁 圖 示 為 L293d 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖， L293d 內(nèi)置了 與門、非門、 三級(jí)管 組成的兩組電路 ，因?yàn)槠渑帕行螤钕瘛?