【正文】 她 平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從 查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計 等整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 通過寫此論文，使對各芯片的工作原理有了更深入的認(rèn)識，使能夠理論聯(lián)系實(shí)際，同時也建立起了很強(qiáng)的思考能力，并學(xué)習(xí)到了課本以外的東西，最重要的是鍛煉了獨(dú)立思考和獨(dú)立動手的能力，這將為以后走向工作崗位打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。 使得人們能夠不僅方便而且還很靈活的控制小車的 前進(jìn)、后退、前左轉(zhuǎn)、前右轉(zhuǎn)、后左轉(zhuǎn)、后右轉(zhuǎn)、 停車等相應(yīng)的功能。 通過硬件調(diào)試及軟件的編程，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計要求 ，實(shí)現(xiàn)了基本功能以及其一些擴(kuò)展功能。 當(dāng)啟動小車前進(jìn)時一樣，也有很大的瞬時的電流。 （ 2）、控制 小車 避障 前進(jìn) ； 當(dāng)啟動小車時，這時有一個瞬時的電流，變的很大，容易使其它的程序跑飛，所以也得需要調(diào)用時序程序來緩解。根據(jù)硬件電路設(shè) 計了相應(yīng)的軟件程序，本次設(shè)計主要完成了以下功能： （ 1）、對 火焰 溫度的感應(yīng)； 因?yàn)橐獪?zhǔn)確的讀出溫度值，必須按照 18B20的時序進(jìn)行相應(yīng)的操作。 閱讀本章可對 智能尋跡滅火 小車控制系統(tǒng)的整個調(diào)試過程了解得很全面。 通過對硬件調(diào)試的基礎(chǔ)上，根據(jù)其功能和特性，完成了軟件的調(diào)試 ，整個程序能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的功能。 3. 在多次調(diào)試不成功的基礎(chǔ)上，考慮思路是否正確，如果確定思路無誤，考慮兩個問題：一是程序中是否有筆誤的地方；二是運(yùn)行軟件是否正常。主要針對有問題的程序調(diào)試，更快地確定出現(xiàn)問題的位置。 2. 調(diào)試程序時，首先用全速運(yùn)行的方法進(jìn)行總體調(diào)試，以便快速發(fā)現(xiàn)程序中存在問題的部分。經(jīng)過多次反復(fù)的設(shè)置斷點(diǎn)，單步調(diào)試，F(xiàn)4 跳躍型調(diào)試以及觀察變量的值，程序可以正常 運(yùn)行，達(dá)到要求。通過設(shè)置觀察項還可以查看子程序的調(diào)用及返回是否出錯，所以設(shè)置觀察項是調(diào)試匯編程序的一個好工具。將其 和 這兩個端口的高低電平改正后問題就解決了，并與預(yù) 定 效果相同。當(dāng)對主程序進(jìn)行調(diào)試時， 如果 遇到某段程序存在問題不法繼續(xù)執(zhí)行石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 時，可用 斷點(diǎn) 調(diào)試的方法，在 已知 的 程序中 能夠正常運(yùn)行的 代碼 處設(shè)置斷點(diǎn) ，這樣可以 大大 節(jié)省 時間。 利用 WAVE 調(diào)試本系統(tǒng) 首先打開變量觀察窗口并添加要觀察的變量，然后用跟蹤型單步的方式對各個子程序逐條指令執(zhí)行，觀察變量的變化，查看是否達(dá)到子程序的功能要求。在更改對話框中用戶輸入要更改的取值，點(diǎn)擊確定按鈕。 4. 更改數(shù)值 如果用戶在調(diào)試過程中了解到變量的內(nèi)容（超值、未定義等）會對程序性能產(chǎn)生影響或引起異常時，立即更改變量的內(nèi)容是很有交往的方法以確保該值在正確范圍內(nèi)不會產(chǎn)生錯誤。）通過添加 窗口 菜單可以將用戶希望觀察的變量添加到觀察窗口及數(shù)據(jù)窗口觀察。如果用斷點(diǎn)調(diào)試，由比較容易觀察出程序變量的改變及程序運(yùn)行的結(jié)果。 通過跟蹤型單步僅執(zhí)行一條源語句程序，然后又停止。但是，如果調(diào)用函數(shù)，則進(jìn)入函數(shù)中，在執(zhí)行函數(shù)的第一條源泉語句行前停止。 1. 跟蹤調(diào)試 跟蹤應(yīng)用程序用戶能夠在運(yùn)行應(yīng)用程序時，看到 PC 指針在應(yīng)用源代碼程序中的確切位置， WAVE 提供了跟蹤型單步和通過型單步。 調(diào)試的主要方法和技巧 在使用 WAVE 軟件時，調(diào)試的方法和技巧最為重要，不同的情況采用不同的調(diào)試方法，有助于程序的實(shí)現(xiàn)。 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 軟件程序調(diào)試 軟件調(diào)試是通過對用戶程序的 匯編、連接、執(zhí)行來發(fā)現(xiàn)程序中存在的語法錯誤與邏輯錯誤并加以排除糾正錯誤的過程。 8. 仿真器 （ O） 包括仿真器、設(shè)置編輯器 等命令。 6. 窗口 （ W）包括 等顯示一些窗口 等 信息 命令。 4. 項目 （ P）和工程有關(guān)的操作，如 編譯、加入模塊、加入包含文件 等工程操作。 2. 編輯（ E）包括拷貝、剪切、粘貼、書簽、查找和替換等編輯命令。 6. 對話窗口 用戶通過對話窗口可直接用監(jiān)控 命令和實(shí)驗(yàn)機(jī)對話。用戶可以察看，修改相應(yīng)地址單元的數(shù)據(jù)。相應(yīng)命令在右鍵菜單中。 4. 觀察窗口 觀察窗口中顯示調(diào)試過程中長期觀察的變量項。沒有打開工程時，該頁面窗口為空。 2. 工作區(qū)窗口 工作區(qū)窗口 有兩個頁面窗口。這些文件都保存在 WAVE 安裝目錄下。用戶可以自定義各種類型文本的顏色和不同語言的關(guān)鍵詞。該編輯器不受文件大小的限制，允許無限的撤銷 /重復(fù)功能。 主界面 WAVE 軟件是集編輯、編譯 /連接、加載、調(diào)試等為一體的集成開發(fā)環(huán)境用可以在同一界面環(huán)境中完成所有任務(wù)?？赡茉谕唤缑姝h(huán)境中完成所有任務(wù)。 圖 55 風(fēng)扇電路圖 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 調(diào)試軟件 WAVE 介紹 在調(diào)試過程，使用基于 WINDOWS95/98/XP 操作平臺 VC 風(fēng)格軟件 WAVE。 避障電路 驅(qū)動電機(jī) 調(diào)試 圖 51 小車前進(jìn)圖 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 52 小車右拐圖 圖 53 小車左拐圖 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 圖 54 小車后退圖 火焰檢測 模塊的調(diào)試 在接到溫度讀指令后，如果器件不是從 VCC 供電的話。 } 本章小結(jié) 本章用流程圖的方法說明了 智能尋跡滅火 小車控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計，并對系統(tǒng)中主要程序的設(shè)計作了詳細(xì)說明，通過閱讀本章內(nèi)容可以全面了解本控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計。ab。b0。 } void dly(int count) //大延時函數(shù) { unsigned int a,b。并且還有其很多的用途，在這里不一一列舉了。 fengshan1=0。 shuibeng =0。 if(shuidi==1) { ting()。 fengshan =0。 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 } void sbqd() //水泵、風(fēng)扇工作 { shuibeng =1。 fengshan =0。 shuibeng1=0。 所以該程序的 與電機(jī)系統(tǒng)模塊幾乎一樣的 。 IN3=0。 IN1=1。 IN3=1。 IN1=0。 IN3=0。 IN1=0。 IN3=0。 IN1=0。 IN3=1。 IN1=1。 } 驅(qū)動電機(jī)模塊 主程序 程序運(yùn)行后，首先進(jìn)行初始化將 AT89C52 單片機(jī)的 P1 口全部置 0， 通尋跡模塊得出來的信號，傳送給 L298N。 en1=0。 en2=0。i18。 turnright()。 } stop()。 en2=0。 delay(130)。i++) { en1=1。 for(i=0。 delay(10)。 delay(50)。 delay(130)。i++) { en1=0。 for(i=0。 delay(10)。 delay(50)。 en1=0。 en2=1。i8。 goback()。 mid_red=0。 en2=1。 避障 模塊 主程序 程序運(yùn)行后，首先進(jìn)行初始化 ， 將 P1 口置低，然后 等待 火焰?zhèn)鞲衅鞯臋z測信號。Vision2 IDE 支持使用的 Keil C51 工具，包括 C 編譯器、宏匯編器、連接定位器、目標(biāo)代碼到 HEX 的轉(zhuǎn)換器。Vision2 IDE 環(huán)境包括菜單、工具條、編輯及顯示多種窗口。 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 181。 Keil C51 交叉編譯器兼容 ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 ） C 編譯器，專用于為 8051 微控制器系列生成快速緊湊的目標(biāo)代碼。由 C51 產(chǎn)生的目標(biāo)代碼的運(yùn)行速度極高，所需存儲空間極小，完全可以和匯編語言媲美。 MCS51 是支持 C 語言編程的編譯器，它主要有兩種： Franklin C51 編譯器和 Keil C51 編譯器，我們簡稱 C51。匯編語言作為傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的編程語言，具有執(zhí)行效率高的優(yōu)點(diǎn)，但其本身是低級語言，編程效率較低，可移植性和可讀性差，維護(hù)極不方便。Vision2 IDE，介紹了主要的控制模塊程序，編寫相應(yīng)的控制程序，主要是尋線控制程序和滅火控制程序。 針對 該模塊程序流程 的相應(yīng)調(diào)用而執(zhí)行 的模塊。 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 開始 讀入火焰?zhèn)鞲衅餍畔? 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 對準(zhǔn)火焰 等待 開滅火風(fēng)扇 等待 5s 讀入火焰?zhèn)鞲衅餍畔? 火焰已滅 ？ 關(guān)風(fēng)扇 結(jié)束 哪邊火焰強(qiáng)？ N Y N N 圖 45 滅火子程序流程圖 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 風(fēng)扇模塊 程序流程圖 該 模塊 程序 與驅(qū)動電機(jī)模塊采用的驅(qū)動電路是一樣的。為了提高滅火的準(zhǔn)確度，我們要讓機(jī)器人正面對準(zhǔn)火焰，否則，可能會出現(xiàn)長時間滅不了火的現(xiàn)象。 當(dāng) 機(jī)器人 檢測到火焰時，由于有障礙物的存在，需 要對不同坐標(biāo)上的火焰分別進(jìn)行判斷。 其 尋跡模塊 程序流程圖如下圖 41 所示： 開始 是否 到達(dá)滅火圈 N Y 是否找到火焰 等待滅火 打開風(fēng)扇 電機(jī)停止 左轉(zhuǎn) 5o 駛向火源 啟動 初始化程序（ I/O、中斷等） 關(guān)閉風(fēng)扇 結(jié)束 關(guān)閉電源 返回 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 43 避障 模塊 程序流程圖 驅(qū)動 電機(jī) 模塊 程序流程圖 程序運(yùn)行后，首先進(jìn)行初始化將 AT89C52 單片機(jī)的 P1 口全部置 0， 等到 有火源信號 時 ，然后就 通過單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動電路前進(jìn) 。 滅火機(jī)器人系統(tǒng)軟件 電機(jī)控制模塊 傳感器模塊 轉(zhuǎn)彎子程序 前進(jìn)子程序 停止子程序 壁障子程序 火焰子程序 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 42 系統(tǒng)功能流程圖 避障 模塊 程序流程圖 在 小車前進(jìn)的過程中，分布在小車前，左后，右后的三個傳感器不停地進(jìn)行掃描， 若有一個方位遇到障礙物，通過單片機(jī)驅(qū)動電機(jī)控制電路，實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，后退等功能。 4. 風(fēng)扇模塊 程序：主要用來 控制 一 個 報警器 和 風(fēng)扇 ，實(shí)現(xiàn) 報警 、吹風(fēng) 等功能 。 2. 電機(jī)驅(qū)動模塊 主 程序： 主要用來 控制兩個直流減速電機(jī)，實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、前左轉(zhuǎn)、前右轉(zhuǎn)、后左轉(zhuǎn)、后右轉(zhuǎn)、停車等功能。 軟件設(shè)計思路 根據(jù)總體設(shè)計的思 想及本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，在軟件設(shè)計中完成以下功能 。 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 311 風(fēng)扇控制電路 本章小結(jié) 本章通過框圖的形式介紹了各個系統(tǒng)模塊的設(shè)計，將 避障 模塊 、 驅(qū)動 電機(jī)模塊 、 電源模塊 、 火焰檢測 模塊 、 風(fēng)扇 控制 等幾部分的設(shè)計思路作了詳細(xì)分析，通過閱讀本章內(nèi)容可對本 智能滅火 小車控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計全面了解。由于選用的是增強(qiáng)型 MOS 管，所以，當(dāng) Port 信號為高時， MOS 管在 VGS下開始工作， MOS 導(dǎo)通，風(fēng)扇開始動作，進(jìn)行滅火；當(dāng) Port 信號為低時，由于增強(qiáng)型 MOS 管特點(diǎn)， VGS=0時， iD=0。其中 Port 接到單片機(jī)的 、 接口上。 綜上考慮，我們選擇了方案 2。 對于車架材料的選擇，我們經(jīng)過比較選擇了有機(jī)玻璃。這種結(jié)構(gòu)使得小車在前進(jìn)時比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)后輪過 低而使左右兩驅(qū)動輪驅(qū)動力不夠的情況。 在安裝時我 保證兩個驅(qū)動電機(jī)同軸。即左右輪分別用兩個轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流 減速 電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動， 車體前 部裝一個萬向輪。 方案 2：自己制作電動車。而且這種電動車一般都價格不菲。其次，這種電動車一般都是前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動，不能適應(yīng)該題目的方格地圖，不能方便迅速的實(shí)現(xiàn)原地保持坐標(biāo)轉(zhuǎn) 90 度甚至 180 度的彎角。購買的玩具電動車具有組裝完整的車架車輪、電機(jī)及其驅(qū)動電路。利用它可以制作滅火機(jī)器人、足球機(jī)器人等。外界紅外光越強(qiáng)，數(shù)值越??；紅外光越弱，數(shù)值越大。ordm；，其中紅外線波長在 880nm 附近時，其靈敏度達(dá)到最大 。如下圖為火焰?zhèn)鞲衅麟娐贰? 火焰檢測 系統(tǒng)設(shè)計 方案 1： 火焰?zhèn)鞲衅魇悄M傳感器。 圖 39 電源部分電路圖 通過對比三個方案，發(fā)現(xiàn)第三個方案要比前兩個更加的可靠穩(wěn)定，這一點(diǎn)對滅火機(jī)器人的性能的發(fā)揮很重要。但蓄電池的體積過于龐大，在小型電動車上使用極為不方便， 綜上考慮，我選擇了方案 1。 方案 3：采用 12V 蓄電池為直流電機(jī)供電，將 12V 電壓降壓、穩(wěn)壓后給單片機(jī)系統(tǒng)和其他芯片供電。鋰電池的電量比較足，并且可以充電，重復(fù)利用，因此，這種方案比較可行。并且電池的價格比較低。 驅(qū)動電 路的設(shè)計如圖 38 所示： 石河子大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 38 驅(qū)動電機(jī)模塊 原理圖 電源 系統(tǒng) 方案 設(shè)計 由于本系統(tǒng)需要電池供電，我考慮了如下集中方案為系統(tǒng)供電。但是這種電路工作性能不夠穩(wěn)定。 1 L298N 的 邏輯功