【正文】 這些也需從工作中學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)，讓自己更上一個(gè)臺(tái)階。 由于時(shí)間不足以及客觀多方面的困難，整個(gè)小車相比任務(wù)書中的要求已經(jīng)簡(jiǎn)化的比較多，伴隨著也出現(xiàn)多個(gè)地方的不足：遙控只能達(dá)到前進(jìn)后退左右轉(zhuǎn)向，不能控制停止； 電機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)快使尋跡靈敏度不高；語(yǔ)音控制的麥克風(fēng)接收的擊掌聲需非常響才有效果等等。基本完成各項(xiàng)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)小車的智能化行駛。 另外，我們的車體底盤經(jīng)過(guò)充分的論證和專業(yè)的設(shè)計(jì)，兼顧了美觀、廉價(jià)、穩(wěn)固、可靠等各方面的因素，具有較高的穩(wěn)定性和推廣意義。 在本次設(shè)計(jì)大賽中，通過(guò)我們共同的努力，我們完成了智能救援小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，本設(shè)計(jì)中的救援小車能完 成了大賽題目要求的大部分功能，同時(shí)也提高了我們的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)了我們認(rèn)真分析問(wèn)題、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，鞏固了我們對(duì)所學(xué)理論的實(shí)際運(yùn)用。 26 4 結(jié)束語(yǔ) 我們的尋跡小車在完成設(shè)計(jì)要求的前提下，充分考慮到了外觀、成本等問(wèn)題，在性能和價(jià)格之間作了比較好的平衡。如果我們把這段程序的入口標(biāo)號(hào)記為 ERR 的話，軟件陷阱即為一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令，為了加強(qiáng)其捕捉效果，一般還在它前面加兩條 NOP 指令，因此真正 25 的軟件陷阱由 3 條指令構(gòu)成： NOP NOP 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(shù)可以減少程序彈飛的次數(shù)，使其很快進(jìn)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(wú)事了，解決這個(gè)問(wèn)題必須采用軟件容錯(cuò)技術(shù)。 在一些對(duì)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(yīng)多采用單字節(jié)指令（ NOP)或?qū)巫止?jié)指令重復(fù)書寫，這便是指令冗余。當(dāng)彈飛到某一雙字節(jié)指令上時(shí)，有可能落到其操作數(shù)上，從而繼續(xù)出錯(cuò)。 指令冗余技術(shù)： 當(dāng) CPU 受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來(lái)執(zhí)行，引起程序混亂。外設(shè)設(shè)備接受到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信息后，還來(lái)不及作出有效的反應(yīng)，一個(gè)正確的信息又來(lái)了，就可及時(shí)防止錯(cuò)誤動(dòng)作的產(chǎn)生。在軟件上，最為有效的方法就是重復(fù)輸出同一個(gè)數(shù)據(jù)。慣性大的輸出設(shè)備（如各類電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)）對(duì)‘毛刺’干擾有一定的耐受能力。前者有 24 良好的抗‘毛刺’干擾能力，后者不耐干擾，當(dāng)鎖存線上出現(xiàn)干擾時(shí)，它就會(huì)盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，也 不管此時(shí)數(shù)據(jù)是否有效。在滿足實(shí)時(shí)性要求的前提下，如果在各次采集數(shù)字信號(hào)之間接入一段延時(shí)，效果會(huì)好一些，就能對(duì)抗較寬的干擾。若多次采樣后，信號(hào)總是變化不定， 可停止采集，給出報(bào)警信號(hào)，由于開(kāi)關(guān)量信號(hào)主要是來(lái)自各類開(kāi)關(guān)型狀態(tài)傳感器，如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、電氣觸點(diǎn)等，對(duì)這些信號(hào)的采集不能用多次平均的方法，必須絕對(duì)一致才行。 數(shù)字濾波器具有以上優(yōu)點(diǎn)，所以數(shù)字濾波在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。 數(shù)字濾波可以根據(jù)信號(hào)的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，具有靈活、方便，功能強(qiáng)的特點(diǎn)。故實(shí)質(zhì)上它是一種程序?yàn)V波。對(duì)于隨機(jī)干擾，我們可以用數(shù)字濾波方法予以削弱或?yàn)V除。對(duì)于這類信號(hào)，采用積分時(shí)間等于 20ms 的整數(shù)倍的雙積分A/D 轉(zhuǎn)換器，可有效的消除其影響。 數(shù)字濾波技術(shù)： 一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的模擬輸入信號(hào)中，均含有種種噪音和干擾，它們來(lái)自被測(cè)量本身、傳感器、外界干擾等。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，如能正確的采用軟件抗干擾技術(shù)，與硬件干擾措施構(gòu)成雙道抗干擾防線，無(wú)疑為了將大大提高控制系統(tǒng)的可靠性。其主要控制過(guò)程為：尋跡與避障的紅外發(fā)射裝置發(fā)送信息，由收裝置接收，接收裝置相當(dāng)于人的感覺(jué)器官獲取信息傳 給單片機(jī)，單片機(jī)相當(dāng)于人的大腦，可以存儲(chǔ)和處理信息，通過(guò)訓(xùn)練樣本庫(kù)，測(cè)試出小車尋跡最佳偏轉(zhuǎn)角度，最佳避障距離等，包括其他的遙控信號(hào)、語(yǔ)音信號(hào)等，從而命令智能小車執(zhí)行相應(yīng)的操作，完成智能行駛。 模糊控制的控制過(guò)程，如果由人來(lái)實(shí)現(xiàn)，都是按照這樣的一個(gè)順序進(jìn)行的：感覺(jué)器官的觀測(cè)（獲取信息） 人腦的思維、判斷（存儲(chǔ)和處理信息） 手動(dòng)的調(diào)整（信息的實(shí)施）。為了模擬人工控制過(guò)程，對(duì)人工控制操縱的經(jīng)驗(yàn)和策略進(jìn)行歸納、總結(jié)，建立一系列的模糊控制規(guī)則，將這些規(guī)則進(jìn)行一定的處理便產(chǎn)生相應(yīng)的模糊控制算法，利用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些模糊語(yǔ)句，此時(shí)就構(gòu)成了一個(gè)模糊控制器，而其中的模糊控制算法則描述了控制器的行為特征。這些模糊控制規(guī)則的來(lái)源是根據(jù)操作者對(duì)被控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)性的 認(rèn)識(shí)、表達(dá)和對(duì)被控對(duì)象的控制經(jīng)驗(yàn)，從這些抽出輸入和輸出關(guān)系，加以描述，實(shí)質(zhì)上就是被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。 目前，模糊控制技術(shù)有了更大的發(fā)展，過(guò)去將大型機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程作為控制對(duì)象，而現(xiàn)在模糊控制技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始大量應(yīng)用在家用電器、交通工具等方面。 80 年代后，自動(dòng)控制系統(tǒng)隨著被控對(duì)象的復(fù)雜化，它不僅表現(xiàn)在控制系統(tǒng)具有多輸入、多輸出的強(qiáng)偶合性、參數(shù)時(shí)變性和嚴(yán)重的非線性等特性，更突出的是從系統(tǒng)對(duì)象所能獲取的知識(shí)信息量相對(duì)的減少，以及與此相反的對(duì)控制性能的要求卻日益高度化。 21 程序主函數(shù)流程圖 圖 程序主函數(shù)流程圖 模糊控制 算法 模糊理論的發(fā)展 20 世紀(jì) 60 年代，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)著名教授扎德發(fā)表了一篇關(guān)于模糊集合的論文，由此提出了模糊理論。 20 避免左邊有傳感器壞掉，或防止左邊有一個(gè)傳感器檢 測(cè)不到黑線存在，當(dāng)小車處于此狀態(tài)時(shí)，小車必須保證能尋找黑線而必須減速，并且小車盡最大可能向左轉(zhuǎn)。 黑線偏左狀態(tài) 19 只有左傳感器檢測(cè)到黑線存在，當(dāng)小車處于此狀態(tài)時(shí)，小車 必須保證能尋找黑線而必須減速，并且小車略微左轉(zhuǎn)。 小車狀態(tài)定義 小車通過(guò)兩組傳感器獲得信息，因此可將小車分成 5 種狀態(tài)，不同的狀態(tài)下，小車有 不同的動(dòng)作。 18 3 軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)總體思路 小車通過(guò)紅外傳感器獲得路徑信息。在經(jīng)過(guò)了方向調(diào)整后，小車再繼續(xù)向前行走，并繼續(xù)探測(cè)黑線重復(fù)上述動(dòng)作 ，實(shí)現(xiàn)方向控制，按照黑線行駛。此圖的比較接法為正接法，就是當(dāng)紅外線管遇到黑線時(shí)，反射減少，“ +”斷輸入電壓增加，使的輸出端輸出電壓為高，經(jīng)上拉電阻 R12（ R20）上拉后達(dá)到單片機(jī)有效接收電平。由于紅外線接收光的變化可以讓接收管上的電壓發(fā)生變化，相當(dāng)于可變電阻，這種特性為設(shè)計(jì)提供基本的保障。 圖 48為紅外線尋跡安裝圖，圖 39為尋跡模塊實(shí)現(xiàn)原理圖，分析如下： 圖 48 紅外線尋跡安裝圖 16 圖 49尋跡模塊原理圖 如圖 49是整個(gè)紅外線尋跡過(guò)程實(shí)現(xiàn)的原理圖。 紅外對(duì)管尋跡模塊 尋 跡是指小車在白色地板上循黑線行走， 本系統(tǒng) 采取的方法是紅外探測(cè)法， 15 即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點(diǎn)，在小車行駛過(guò)程中不斷地向地 面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時(shí)發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，小車上的接收管接收不到紅外光 [7]。在應(yīng)用系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復(fù)位。C3 上電壓建立的規(guī)程就產(chǎn)生一定寬度 的負(fù)脈沖，經(jīng)反向后， RST 上出現(xiàn)正脈沖使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了上電復(fù)位。如圖 41是上電復(fù)位及按鈕復(fù)位的一種實(shí)用電路。所謂上電復(fù)位，是指計(jì)算機(jī)加電瞬間，要在 RST 引腳出現(xiàn)大于 10MS 的正脈沖，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳 RST 通過(guò)一個(gè)觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，觸發(fā)器用來(lái)抑制噪聲，它的輸出