【正文】 sensor //P1^7P1^0 但其中P1^0P1^3接了傳感器輸出,所以這里采用4個信號,其它的屏蔽//其它的,被置為0
。}/*******************循跡采樣***************/unsigned char sensor_inp(){unsigned char sensor。j120。in。 //用于計數(shù)PWM的點空比0＝100；/*******************延時程序*************/void delay1ms(int n) //延時子程序{int i,j。（范圍－100~100）int speed_L=0。 //模式控制標示符int speed_R=0。 //無線識別信號sbit HW=P3^1。 //繼電器控制端口sbit djkz=P2^7。sbit IN4=P2^5。sbit EN2=P2^3。sbit IN1=P2^1。 參 考 文 獻1 何立民,單片機應用系統(tǒng)設計,北京：航天航空大學出版社,2～5,46～502 李廣弟,單片機基礎,北京：北京航空航天大學出版社,2001,56～643 何希才,新型實用電子電路400例,電子工業(yè)出版社,2000年,60～654 趙負圖,傳感器集成電路手冊,第一版,化學工業(yè)出版社,2004,590～5915 陳伯時,電力拖動自動控制系統(tǒng),第二版,北京:機械工業(yè)出版社,2000年6月,127～1306 張毅剛,彭喜元,新編MCS51單片機應用設計,第一版,哈爾濱工業(yè)大學出版社,2003,25～27,411～4177王曉明.《電動機的單片機控制》 北京航空航天大學出版社2007年8月第2版 8吳紅星.《電機驅動與控制專用集成電路及應用》中國電力出版社2006年6月第1 版9李仁定. 《電機的微機控制》 機械工業(yè)出版社2004年1月第1版 10趙亮，侯國銳.《單片機c 語言編程與實例》人民郵電出版社2003年9月第1版11陳永甫. 《紅外探測與控制電路》 人民郵電出版社2004年6月第1版12歐陽杰. 《紅外電子學》 北京理工大學出版社1997年1月第1版 13韓紀慶, 張磊, 鄭鐵然.《語音信號處理》 清華大學出版社2004年9月第1版14黃智偉.《全國大學生電子設計大賽》北京航空航天大學出版社2007年2月第1版15吳文虎. 《程序設計基礎》 清華大學出版社2003年9月第1版16譚浩強. 《C語言程序設計》 清華大學出版社2008年11月第2版17樓然苗，李光飛，:.：化學工業(yè)出版社，2003.19李東生,張勇，：電子工業(yè)出版社，2006,4070.20卓晴，黃開勝，“飛思卡爾”：北京航空航天大學出版社，2007.：清華大學出版社，2002,945.：科學出版社，2002,945.23賈伯年，俞樸，：東南大學出版社，2007,1623.：北京航天航空大學出版社，2007,1100.25 Dorlaid , 2007, “Microelectronics Circuit Analysis(Third Edition)” Tsinghua University Press.【M】5518526 Egan D, 2005, “The emergence of ZigBee in building automation and industrial control” Computingamp。還可以采用其它系列的單片機。應根據(jù)實際情況二者兼顧。如果頻率較低，則電路的抗干擾性能較好，但接收靈敏度較低。而間歇振蕩又是在高頻振蕩的振蕩過程中產生的，反過來又控制著高頻振蕩器的振蕩和間歇。如果是多路控制，則可以采用每一路寬度不同的方波，或是頻率不同的方波來調制高頻載波，組成一組組的己調制波，作為控制信號向空中發(fā)射。用來產生載頻振蕩和調制振蕩的電路一般有：多揩振蕩器、互補振蕩器和石英晶體振蕩器等。 超再生接收電路和無線電發(fā)射器工作原理超再生無線電遙控電路由無線電發(fā)射器和超再生檢波式接收器兩部分組成。接通電源后，電容C被充電，當2腳VC上升到2VCC/3，使3腳V0為低電平，同時內部三極管T導通，此時電容C通過R2和T放電，VC下降，當VC下降到VCC/3時，V0翻轉為高電平。如圖311 紅外線避障電路原理圖。如果2號紅外對管和3號紅外對管檢測到黑線，則單片機控制小車向前直走；如果2號紅外對管偏離黑線，3號紅外對管檢測到黑線，則單片機控制小車輕微左移；如果3號紅外對管偏離黑線，2號紅外對管檢測到黑線，則單片機控制小車輕微右移；如果2號和3號紅外對管偏離黑線，1號紅外對管檢測到黑線，則單片機控制小車向左移動；如果2號和3號紅外對管偏離黑線，4號紅外對管檢測到黑線，則單片機控制小車向左移動。在該電路中，加比較器LM339的目的是使模擬量轉化為開關量，便于處理。電路中的可調電阻可調節(jié)靈敏度，以滿足小車在不同光度的環(huán)境中能夠尋跡。將檢測到的信號送到單片機I/O口，當I/O口檢測到的信號為高電平時，表明紅外光被地上的黑色引導線吸收了，表明小車處在黑色的引導線上；同理，當I/O口檢測到的信號為低電平時，表明小車行駛在白色地面上。當小車在非黑色地面行駛時，裝在車下的紅外發(fā)射管發(fā)射紅外線信號，經反射后，被接收管接收，一旦接收管接收到信號，那么圖34中光敏三極管將導通，輸出低電平，經LM339電壓比較器送單片機控制。如圖34所示。 循跡探測電路循跡探測電路根據(jù)反射接收原理配置了一對紅外線發(fā)射、接收傳感器。具體驅動方式如下：當使能端為高電平時，輸人端1N1（IN3）為高電平信號，IN2（IN4）為低電平信號時，電機正轉；輸人端IN1（IN3）為低電平信號，IN2（IN4）為高電平信號時，電機反轉；IN1（IN3）與IN2（IN4）相同時，電機快速停止?？梢则寗永^電器、直流電動機、步迸電動機等電感性負載[9]。 L298工作原理L298是雙H高電壓大電流功率集成電路。當電源電壓不變的情況下，電樞端電壓取決于占空比的大小，改變占空比就可以改變端電壓的平均值。直流電機得到的電壓波形如圖33所示。直流電機可以通過改變電機電樞電壓接通時間與通電周期的比值即占空比(t1/T)來控制電機的轉速。它的基本原理圖如圖32所示：該驅動電路可以驅動兩路直流電機，使能端ENA、ENB為高電平時有效，控制方式及直流電機狀態(tài)若要對直流電機進行PWM調速，需設置IN1和IN2，確定電機的轉動方向，然后對使能端輸出PWM脈沖，即可實現(xiàn)調速。這種驅動電路可以很方便實現(xiàn)直流電機的四象限運行，分別對應正轉、正轉制動、反轉、反轉制動。利用AT89S51的I/O端口對傳感器信號進行實時判斷監(jiān)控來控制步進電機做出相應的反映[7]。AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案[7]。 最小系統(tǒng)電路本系統(tǒng)采用AT89C51單片機作為中央處理器。電機軸與車輪軸之間采用了齒輪箱二級減速，變比1/16。理論上的誤差不到1秒/年。 測試方法 數(shù)字萬用表主要用來測試分立元件的電阻、壓降、漏電流、截止/導通狀態(tài)等參數(shù)；信號發(fā)生器與示波器用于測試各光電傳感器信號的接收與傳輸； MCS51仿真機用于測試軟件；直流穩(wěn)壓電源在測試期間為各待測系統(tǒng)供電；秒表用于產品測試，按照任務書的基本要求對制成的電動車進行產品測試。再進入各個模式之后，單片機將對各個模式所發(fā)出的電機控制指令進行操作，通過電機控制模塊子程序控制電機的“行動”，從而控制小車的“行動”。在初始化各個變量后，讀取無線模塊信號，進入模式判斷子程序，判斷所要進入的模式。此步驟中，四個方向的移動具有疊加效果（“前進指令”加“后退指令”除外）。 無線遙控模塊方向控制模式子程序本子程序中無線遙控模塊方向控制模式子程序流程圖如圖45所示，當進入此子程序后，再次通過讀取外部超再生簡易無線接收器的信息判斷小車的移動方向，當a=1001時，即發(fā)射器的A，D鍵同時按下時，小車退出該模式。當a=0001時，小車停止一切動作；當a=1000時，小車進入無線遙控方向模式；當a=0100時，小車進入循跡模式；當a=0010時，小車進入避障模式。超再生簡易無線電遙控器發(fā)射器有四個按鈕：A，B，C，D經過接收器解碼后分別通過四個端口輸出（按鈕按下時對應端口輸出高電平），讀取數(shù)據(jù)時將四個P口的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)a中。七 無線遙控系統(tǒng) 無線遙控模塊模式判斷子程序無線遙控模塊模式判斷子程序流程圖如圖44所示。80C51按鍵電路直接由80C51接口電路查詢。它采用更為靈活的可編I/O結構，并采用了先進的EECOMS工藝，數(shù)秒內即可完成芯片的擦除和編程過程，并可反復改寫，是產品開發(fā)研制的理想器件之一。4060的記滿輸出信號不但要接到MCS51的RST腳，而且還應接到其它芯片的RST腳，因為程序亂飛后，其它具有RST腳的芯片也混亂了，必須全部復位。若沒有微分電路，掃描輸入信號上的“1”狀態(tài)封死4060，使之不能記數(shù)，看門狗不起作用CPU必須在正確完成所有工作后才能發(fā)掃描輸入信號，且程序中發(fā)掃描信號的地方不能太多。(3)幾個原則看門狗電路必須由硬件邏輯組成，不宜由可編程計數(shù)器充當，因為CPU失控后，可能會修改可編程器件參數(shù)，使看門狗失效。如果Rs=450Ω，RT=45Ω，CT=1uF,則f=10HZ。Rs用于改善振蕩器的穩(wěn)定性，Rs 要大于RT。如系統(tǒng)工作不正常（如程序跑飛、死循環(huán)等），程序對4060發(fā)不出掃描信號，分頻器記滿輸出一脈沖號使CPU復位。4060記數(shù)頻率由RT和CT決定。本設計采用第三種方案實現(xiàn)“看門狗”電路，下面就對該方案作以介紹。實現(xiàn)硬件“看門狗”電路方案較多，目前采用較多的方案有以下幾種： 采用微處理器監(jiān)控器； 采用單穩(wěn)態(tài)電路來實現(xiàn)“看門狗”，單穩(wěn)定電路可采用74LS123。“看門狗”技術可由硬件實現(xiàn)，可由軟件實現(xiàn)，也可由兩者結合實現(xiàn)。為使程序脫離“死循環(huán)”，通常采用“看門狗技術”。如果操作者在場，就可以按下人工復位安鈕，強制系統(tǒng)復位。五 “看門狗”技術 PC受到干擾而失控，引起程序亂飛，也可能使程序陷入“死循環(huán)” [6]。如果我們把這段程序的入口標號記為 ERR 的話，軟件陷阱即為一條無條件轉移指令，為了加強其捕捉效果，一般還在它前面加兩條 NOP 指令，因此真正的軟件陷阱由3條指令構成： NOPNOP ERR軟件陷阱安排在以下四種地方： (1)未使用的中斷向量區(qū)。首先，彈飛的程序必須落到程序區(qū)；其次，必須執(zhí)行到冗余指令。指令冗余技術可以減少程序彈飛的次數(shù)，使其很快進入程序軌道，但這并不能保證在失控期間不干壞事，更不能保證程序納入正常軌道后就太平無事了，解決這個問題必須采用軟件容錯技術。在一些對程序流向起決定作用的指令之前插入兩條NOP指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道。因此，我們應多采用單字節(jié)指令（NOP)或將單字節(jié)指令重復書寫，這便是指令冗余。當彈飛到某一雙字節(jié)指令上時，有可能落到其操作數(shù)上，從而繼續(xù)出錯。指令冗余技術：當CPU受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當作指令碼來執(zhí)行，引起程序混亂。外設設備接受到一個被干擾的錯誤信息后，還來不及作出有效的反應，一個正確的信息又來了，就可及時防止錯誤動作的產生。在軟件上，最為有效的方法就是重復輸出同一個數(shù)據(jù)。慣性大的輸出設備（如各類電磁執(zhí)行機構）對‘毛刺’干擾有一定的耐受能力。前者有良好的抗‘毛刺’干擾能力，后者不耐干擾，當鎖存線上出現(xiàn)干擾時，它就會盲目鎖存當前的數(shù)據(jù)，也不管此時數(shù)據(jù)是否有效。在滿足實時性要求的前提下，如果在各次采集數(shù)字信號之間接入一段延時，效果會好一些，就能對抗較寬的干擾。若多次采樣后，信號總是變化不定，可停止采集，給出報警信號，由于開關量信號主要是來自各類開關型狀態(tài)傳感器，如限位開關、操作按鈕、電氣觸點等，對這些信號的采集不能用多次平均的方法，必須絕對一致才行。數(shù)字濾波器具有以上優(yōu)點，所以數(shù)字濾波在微機應用系統(tǒng)中得到了廣泛應用。數(shù)字濾波可以根據(jù)信號的不同，采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)，具有靈活、方便，功能強的特點。故實質上它是一種程序濾波。對于隨機干擾，我們可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或濾除。對于這類信號，采用積分時間等于20ms的整數(shù)倍的雙積分A/D轉換器，可有效的消除其影響。數(shù)字濾波技術：一般單片機應用系統(tǒng)的模擬輸入信號中，均含有種種噪音和干擾，它們來自被測量本身、傳感器、外界干擾等。在單片機控制系統(tǒng)中，如能正確的采用軟件抗干擾技術，與硬件干擾措施構成雙道抗干擾防線，無疑為了將大大提高控制系統(tǒng)的可靠性。 紅外避障模塊外圍電路信息處理編碼表將外部信息進行編碼后，通過對信號的判斷，控制小車的移動方向：探測結果000，表明前方15cm內無障礙物單片機送出“前進”指令，小車保持前進狀態(tài)；探測結果111，表明前方及左右兩邊15cm內均有障礙物，單片機送出“后退”指令；探測結果010，表明前方15cm內有障礙物左右兩邊均無障礙物，單片機送出“右轉”指令（左右均無障礙物默認右轉）；探測結果110，表明前方及左邊15cm內有障礙物，單片機送出“右轉”指令；探測結果011，表明前方及右邊15cm內有障礙物，單片機送出“左轉”指令。此子程序利用漫反射型紅外線光電傳感器檢測前方障礙物（通過紅外避障模塊的電位器可以調節(jié)紅外傳感器的檢測距離）在定距（15cm）之內便視為出現(xiàn)阻礙行動的障礙物