【正文】 由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。這 幾 個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。在此，我要對(duì)他表示由衷的感謝，同時(shí)也感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中所有幫助過(guò)我的人。經(jīng)過(guò)自己不斷的努力以及 楊 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。這幾個(gè)月的設(shè)計(jì)是我對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的提高和擴(kuò)充，為今后的發(fā)搶占打下了良好的基礎(chǔ)。各個(gè)功能在硬件和軟件的設(shè)計(jì)上都實(shí)現(xiàn)了模塊化，但是本設(shè)計(jì)還存在這一些不足：小車(chē)的直線(xiàn)運(yùn)行時(shí) 2個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不匹配?；緦?shí)現(xiàn)了智能 避障 小車(chē)的要求。從傳感器信號(hào)的處理，到單片機(jī)接收并處理信號(hào)，再到輸出信號(hào)至外部系統(tǒng)，通過(guò)該作品的設(shè)計(jì)制作，使我更好 的了解了各類(lèi)傳感器，掌握了光電三極管的使用，并熟悉了單片機(jī)的中斷和定時(shí)器的控制，程序中對(duì)各種任務(wù)的合理安排，使整體系統(tǒng)能夠更好的協(xié)同工作，增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力，更好的熟悉的了解了一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。 測(cè)試效果圖請(qǐng)看附錄二。 紅外避障調(diào)試 測(cè)試方法：將小車(chē)放在宿舍內(nèi)，打開(kāi)小車(chē)電源，拍一下手讓小車(chē)運(yùn)行，在小車(chē)前放各種障礙物 ，觀(guān)看小車(chē)運(yùn)行狀態(tài)。 小車(chē)正常運(yùn)行調(diào)試 測(cè)試方法：將小車(chē)放在空曠平地，打開(kāi)小車(chē)電源，拍一次手使小車(chē)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，觀(guān)看小車(chē)運(yùn)行路線(xiàn)。 測(cè)試結(jié)果：每次拍手小車(chē)均能狀態(tài)取反，聲音檢測(cè)功能正常。這樣有利于問(wèn)題的分析和解決，不會(huì)造成問(wèn)題的積累，而且不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)小問(wèn)題而進(jìn)行整體電路的檢查，從而可以節(jié)約大量的調(diào)試時(shí)間。 軟件調(diào)試 本設(shè)計(jì)采用的是 C 語(yǔ)言的編程方式，根據(jù)設(shè)計(jì)要求編寫(xiě)程序，并在 Keil uVision3 軟件中進(jìn)行程序編寫(xiě)的調(diào)試 。利用 PLD系統(tǒng)可以最大限度的精簡(jiǎn)邏輯部件，使數(shù)字電路設(shè)計(jì)達(dá)到最簡(jiǎn)化。 (2)可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ Advanced PLD 99）：可編程邏輯設(shè)計(jì)系統(tǒng)包含一個(gè)有語(yǔ)法功能的文本編輯器和一個(gè)波形編輯器（ Waveform）。 (3)自動(dòng)布線(xiàn)系統(tǒng)（ Advanced Route 99）：本系統(tǒng)包含一個(gè)基于形狀（ Shapebased）的無(wú)柵格自動(dòng)布線(xiàn)器，用于印刷電路板的自動(dòng)布線(xiàn)，以實(shí)現(xiàn) PCB設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。 (2)印刷 電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ Advanced PCB 99）：印刷電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括印刷電路板編輯器（簡(jiǎn)稱(chēng) PCB 編輯器）、零件封裝編輯器（簡(jiǎn)稱(chēng) PCBLib 編輯器）和電路板組件管理器。 1. 電路工程設(shè)計(jì)部分 (1)電路原理設(shè)計(jì)部分（ Advanced Schematic 99）：電路原理圖設(shè)計(jì)部分包括電路圖編輯器（簡(jiǎn)稱(chēng) SCH 編輯器）、電路圖零件庫(kù)編輯器（簡(jiǎn)稱(chēng) Schlib 編輯器）和各種文本編輯器。 Protel99SE 是應(yīng)用于 Windows9X/2021/NT 操作系統(tǒng)下的 EDA設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫(kù)管理模式，可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開(kāi)放性及 3D 模擬功能，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器 件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì) 32 個(gè)信號(hào)層， 16個(gè)電源 地層和 16個(gè)機(jī)加工層。 Int0_flag=0。 } L_L=1。i6。amp。 } R_L=1。i3。amp。 //設(shè)定時(shí)值 Int0count++。 TH0=0xFE。 } else if(voice_flag==0) Stop()。 //左轉(zhuǎn) Stop()。 //停止 delay_ms(1000)。 } } void Extern_Int1(void) interrupt 2 using 1 { if(voice_flag==1) //前進(jìn)狀態(tài)下，檢測(cè)到障礙物 { LED=0。 } } } void Extern_Int0(void) interrupt 0 using 0 { if(Int0_flag==0) { voice_flag=!voice_flag。 //前進(jìn) } else if(voice_flag==0) { Stop()。 // } if(voice_flag==1) { LED=0。 //T0 中斷配置 while(1) { // if(Int0count=40) //500usx40=20ms 聲音檢測(cè)消抖 // { // Int0count=0。 //IO 口初始化 Interrupt_Init()。 delay_ms(2400)。 L_R=1。 _nop_()。 } ////////左轉(zhuǎn) ///////////// void Turn_Left(void) { L_L=0。 L_R=0。 _nop_()。 } /////////前進(jìn) ////////////// void Forword(void) { L_L=1。 R_L=1。 //開(kāi)始定時(shí) } /////////停止 /////////////// void Stop(void) { L_L=1。 TL0= 0x0B。 //定時(shí)器 0中斷打開(kāi) TMOD =0x1。//開(kāi)總中斷 } /////////定時(shí)器 T0 初始化 ////////////////// void T0_Init(void) { EA =1。//INT1 中斷允許 IT1=0。//INT0 中斷允許 IT0=1。 R_R=1。 L_R=1。i++) {。 23 for(i=0。jx。 unsigned char i。 uchar Int0count=0。 //小車(chē)運(yùn)行指示燈 uchar voice_flag=0。 //右輪驅(qū)動(dòng)口 sbit VOICE =P3^2。 //左輪驅(qū)動(dòng)口 sbit R_L =P3^6。 //紅外傳感器輸入口 sbit L_L =P1^5。 如圖 41 所示。 從近年來(lái)各仿真機(jī)廠(chǎng)商紛紛宣布全面支 持 Keil 即可看出。 C51 開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的源程序要變?yōu)镃51可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的 優(yōu)勢(shì)。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。復(fù)位以后 P0P3口輸出高電平，堆棧指針 SP 指向 07H，其他特殊功能寄存器和程序設(shè)計(jì)數(shù)器 PC清零。一般電容 C1和 C2起到穩(wěn)定振蕩頻率，快速起振的作用 ,本電路通過(guò)晶振提高了 12MHZ 的頻率。時(shí)鐘發(fā)生器是一個(gè) 2分頻電路。單片機(jī)芯片內(nèi)部有一個(gè)反相放大器構(gòu)成的振蕩器。該電路通常有內(nèi)部時(shí)鐘電路和外部時(shí)鐘電路。 18 圖 36 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、 晶振 電路、數(shù)據(jù)采集接口和電機(jī)控制接口組成，單片機(jī)最小系統(tǒng)圖如圖所示。 整個(gè)電路是由電源模塊單獨(dú)供電，通過(guò)三級(jí)放大電路將單片機(jī)信號(hào)轉(zhuǎn)成高電壓，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。當(dāng)檢測(cè)到聲音信號(hào)時(shí) R_R 端變?yōu)榈碗娖剑l(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。 LED=P0~0 是小車(chē)運(yùn)行指示燈。 //停止 } 注： voice_flag 是小車(chē)狀態(tài)的表示， 1 為前進(jìn)， 0 為停止，通過(guò)聲控模塊控制。 //停止 delay_ms(1000)。 Turn_Left()。 Stop()。 本設(shè)計(jì)通過(guò) E18D80NKN 傳感器，連接單片機(jī) P3~3 端口，當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)輸入高電平，當(dāng)檢測(cè)到障礙時(shí)輸入低電平。 由于紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率一般都較?。?100mW 左右），所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因 此就要增加高增益放大電路。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率要用專(zhuān)門(mén)的儀器才能精確測(cè)定，而業(yè)余條件下只能用拉鋸法來(lái)粗略判判定。紅外發(fā)光二極管一般有黑色、深藍(lán)、透 明三種顏色。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管；由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線(xiàn)而不是可見(jiàn)光。 16 常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。 //檢測(cè)到一次聲音信號(hào)，狀態(tài)取反一次 Int0_flag=1。聲音信號(hào)通過(guò)單片機(jī)，經(jīng)程序使運(yùn)行狀態(tài)取反，完成小車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)切換。 15 圖 33 電源電路圖 聲音控制電路是在原基礎(chǔ)上加的一項(xiàng)功能，通過(guò)電路去除雜音，對(duì)響度較大的聲音進(jìn)行識(shí)別（比如拍手聲）。由一個(gè) 轉(zhuǎn)為 5V 對(duì)控制單元供電 。 圖 32 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 考慮到小車(chē)是個(gè)不斷運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，采用干電池供電。 //右輪驅(qū)動(dòng)口 14 智能小車(chē)采用 STC89C52RC 單片機(jī)進(jìn)行智能控制， 開(kāi)始由手動(dòng)啟動(dòng)小車(chē) 電源 ， 并復(fù)位。 //左輪驅(qū)動(dòng)口 R_L =P3^6。 } 注： L_L =P1^5。 R_L=1。 _nop_()。 R_R=0。 R_R=0。 _nop_()。 R_L=1。 13 R_R=1。 L_R=1。當(dāng)紅外避障模塊檢測(cè)到障礙物時(shí)，將一個(gè) P3~3 的高電平轉(zhuǎn)成低電平，單片機(jī)額接受到信號(hào)后，通過(guò)程序?qū)?P1~5， P3~7 端由高電平轉(zhuǎn)成低電平，從而使小車(chē)左轉(zhuǎn)。小車(chē)起始時(shí)是處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)檢測(cè)到聲音信號(hào)時(shí)通過(guò)聲音檢測(cè)模塊傳到單片機(jī) P3~2 端，單片機(jī)接受到信號(hào)后通過(guò)程序把 P3~1，P1~1 端狀態(tài)取反，使小車(chē)前進(jìn)。 XTAL2（ 18 引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。 也接收 12 伏 VPP 電壓。 應(yīng)該接 VCC。 將內(nèi)部鎖定位 RESET。 必須接GND。 /VPP（ 31引 腳）：訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。 將不被激活。當(dāng) AT89C51RC 從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外 11 部代碼時(shí)， 錯(cuò)誤