【正文】 文中引用的 參考文獻按文中出現(xiàn)的 順序編號，文中沒有引用的文獻排列在后面。參考文獻一律要求是經(jīng)公開出版、發(fā)表的著作或期刊（論文）。 電機速度的控制方法有待進一步改善，小車里程測試的精度還要提高。結論要寫得概括、簡短 。直接在標題下空一行添加內(nèi)容即可。實際測試時液晶顯示截圖 46 如下所示： 圖 46 第 6 條黑線檢測液晶顯示 當小車檢測到第 12 條黑線時，小車到達終點線立即停車，并顯示全程行進時間、路程。 實際測試時液晶顯 示截圖 44 如下所示： 圖 44 第 3 條黑線檢測液晶顯示 當小車檢測到第 5 條黑線時，小車進入壓線剎車區(qū)， 大幅 降速前行， 等待小車壓線。 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 31 使用 SST 系列芯片專用 下載 器 SSTFlashFlex51 將編寫完成的 C 語言源程序到下載 SST89E516RD 單片機上， 如下圖 42 所示： 圖 42 SSTFlashFlex51 下載器 當小車檢測到第 1 條黑線時，小車全速前進，實際測試時液晶顯示截圖 43如下所示： 圖 43 第 1 條黑線檢測液晶顯示 當小車檢測到第 3 條黑線時，小車進入限速區(qū)，降速前行， 并開始 8 秒倒計時。如圖 41 所示 ： 圖 41 小車 組裝完成實物圖 選用學校自主設計的單片機開發(fā)板 ,SST89E516RD 單片機為主控芯片，ZLG72920 作為 4x4 鍵盤控制芯片。 //Reset Signal 低電平有效 圖 319 OCMJ4X8C 型 128 x64 液晶 顯示連接框 圖 下面代碼段可實現(xiàn) 128 x64液晶中文界面初始化顯示。 L=串口 。 sbit psb = P1^3。 sbit std = P1^1。所有的功能，包含顯示 RAM，字型產(chǎn)生器，都包含在一個芯片里面，只要一個最小的微處理系統(tǒng)，就可以方便操作模塊。 167。具體算法如下： 小車里程 =( 脈沖個數(shù) *2/375 ) *小車車輪周長 [1] 小車速度 =[ ( 脈沖 A脈沖 B )/375 ] [2] 式 [2]中脈沖 B為 2秒前測得脈沖個數(shù)，脈沖 A為當前脈沖個數(shù)。 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 28 圖 318 U 型紅外光電傳感器 測速原理 圖 用這種方案能很精確的算出小車已經(jīng)走過的距離 ,經(jīng)單片機內(nèi)部運算計算出小車的實時速度 。電機 旋軸轉動，帶動 測速 碼盤轉動， 測速 碼盤上刻有許多狹縫，碼盤轉動時發(fā)射光透過狹縫被接受元件接受 ，光電開關就會不斷地發(fā)生導通和截止。 圖 318 為小車三級齒輪安裝示意圖： 圖 318 智能小車三級齒輪安裝示意圖 使 用 U型紅外光電傳感器配合光電 碼盤進行檢測 ，將 碼 盤固定于小車后輪上，將 U型光電開關架于碼盤之上 。 將測速碼盤安裝在電機輸出軸上，它的分辨率為 1/6，轉換到最終級輸出就是，電機轉動一轉，橡膠輪只轉動了 8/(250*6)，即 2/375 圈。即電機轉動 250 轉，小車橡膠輪只轉過 8 圈。這樣齒輪 ② 和 齒輪 ① 組成的第二級減速比就是 10/50。齒輪 ② 的外齒為 50，內(nèi)齒為 10；這樣齒輪 ③ 和齒輪 ② 組成的減速比就是 8/50。 紅 黑 黃 VCC VCC OUT 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 27 小車電機是經(jīng)過兩級齒輪減速的 ： （ 1） 齒輪 ③ 是直接安裝在電機輸出軸上的。 圖 316 U 型紅外光電傳感器外觀及尺寸 圖 下圖 317 為黑線傳感器的電路連接圖： 圖 317 U 型紅外光電傳感器 電路連接 圖 紅線接電源 VCC，黑線接地，黃線為信號輸出端，外接 1K 上拉電阻后接 VCC 作為負載。 碼盤形狀 及安裝如 圖 314 所示： SensorA=1 SensorB=1 SensorA=1 SensorB=0 小車左偏 SensorA=0 SensorB=1 小車右偏 右轉程序 左轉程序 開始 直行 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 26 圖 315 小車測速碼盤安裝圖 U 型紅外光電傳感器 將傳感器相關電路做到了殼體內(nèi)部，直接開關量輸出。 測速、里程計量 傳感器設計 采用 U 型紅外光電傳感器， 在 電機 轉 軸上 加裝測速碼盤，可以在安裝好小齒輪后，將 測速 碼盤 安 放在小齒輪下 ，當作光電編碼盤，當 電機 轉動時，帶動碼盤轉動，利用紅外傳感器對不同顏色的物體反射的光線強度的不同，從而導致接收管的導通和截止。 如下圖 314 所示。當小車沿黑線行進時。 圖 313 小車偱線設計示意圖 A B 循線傳感器 SensorB 循線傳感器 SensorA 小車跑道直行黑線 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 25 上圖 313 為小車偱線設計中傳感器安放示意圖。 TR1=0。 p22=0。 p20=0。 en1=0。blackline=11) { TR1=1。 C語言源程序如下： if(blackline=1 amp。這樣可以實現(xiàn)精確地定位。 總的 小車 程序設計流程圖如圖 312所示： 圖 312 小車 程序設計 流程圖 開始 全速行駛 第 3 條黑線 剎車 速度過小 智能加速 慢速行駛 第 5 條黑線 定位 停車 10s 全速行駛 第 4 條黑線或8s 倒車，相同過程駛回到起點 第 6 條黑線 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 當黑線計數(shù)為 12時，即小車到達終點線。當檢測到 5條黑線時又開始減速行駛，到第 6條黑線時停車。在到達限速區(qū)之前以全速行駛，當檢測到第 3條黑線的時候開始減速，同時對小車進行測速，當?shù)陀谧畹退俣葧r，加速一段時間，然后繼 續(xù)減速前進。C語言源程序如下： void int0(void) interrupt 0 //int0外部 中斷 { blackline++。 A B C D E F G 起點 1 2 入限速區(qū) 3 出限速區(qū) 4 壓線 5 停車 （ 10s） 6 停車 12 壓線 11 出限速區(qū) 10 入限速區(qū) 9 8 倒車返回 7 圖 311 小車跑道 黑線分布 圖 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 使用單片機外部中斷 0INT 端口進行黑線檢測，端口初始化為高電平。2 0 K 圖 310 741 差分放大電路 參考端電壓值為 ，將黑線傳感器輸出接到放大器正向端，經(jīng)差分放大200 倍 后，即可得到 4V電壓，能夠觸發(fā)單片機外部中斷。 + 5 v 5 v+ 3 .7 3 v+ 8 8 . 8V o lt s32674 1 5U37 4 1R12 0 kR21 0 0R 2 39。 紅 藍 黃 VCC VCC OUT 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 22 因為黑線傳感器輸出不是標準開關量電平信號，不能被單片機 0INT 端口采集到，所以考慮利用 741 放大器搭建差分放大電路。 在實際測試過程中， 當 黑線傳感器 在白紙上探測時，萬用表測試電壓顯示為，當檢測到黑線時，測試電壓顯示為 。 表 33 紅外反射式光電傳感器 技術參數(shù) 電氣特性 外形尺寸 U:5VDC 長 (L):20mm I:20mA 寬 (W):9mm Sn:05cm 高 (H):9mm 上拉電阻： 1K 下圖 39 為黑線傳感器的電路連接圖 ： 圖 39 紅外反射式光電傳感器 紅線接電源 VCC，藍線接地，黃線為信號輸出端，外接 1K上拉電阻 后接 VCC。這款黑白線傳感器受可見光干擾小，輸出信號為開關量，信號處理較簡單，可以廣泛應用于機器人尋跡、智能小車偱線 等 場合 。由實驗器材室 提供的黑白線檢測傳感器是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器，主要用于黑白線檢測。當被檢測物體的表面光亮或其反光率極高時，漫反射式的光電開關是首選的檢測模式。 167。每當檢測到標志黑線即作出相應動作反應，如降速、停車、倒車返回等動作。 傳感器設計 電動小車在行進過程中需要實時監(jiān)測小車車路轉速、里程及黑線檢測。 I N15I N27E N A6O UT 12O UT 23E N B11O UT 313O UT 414I N310I N412S E N S A1S E N S B15G ND8VS4V C C9U1L 2 9 8+ 8 8 . 8+5V+ 1 2 V+ 8 8 . 8D11 N40 0 1D21 N40 0 1D31 N40 0 1D41 N40 0 1D51 N40 0 1D61 N40 0 1D71 N40 0 1D81 N40 0 1 圖 38 L298 驅動電機 PROTEUS 仿真圖 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 在編寫完成 Keil C調(diào)速、轉向程序，與 PROTEUS軟件進行聯(lián)合仿真后，通過單片機 SoftICE方式在線調(diào)試。為保護電路，需加上八個續(xù)流二極管，二極管的選用要根據(jù) PWM的頻率和電機的電流來確定。 表 32 L298 引腳符號及功能表 引腳 功能 Mutiwatt15封裝 1 、 15 SEN SEN2 分別為兩個 H橋的電流反饋腳，不用是可以接地 2 、 3 1Y 1Y2 輸出端，與對應輸入端（ IN IN2）同邏輯 4 Vs 驅動電壓，最小值需比輸入的低電平電壓高 5 、 7 IN IN2 輸入端， TTL電平兼容 6 、 11 EN EN2 使能端，低電平禁止輸出 8 GND 地 9 Vss 邏輯電源， ~7V 10 、 12 IN IN4 輸入端， TTL電平兼容 13 、 14 2Y 2Y2 輸出端 ， 與對應輸入端（ IN IN4）同邏輯 下 圖 38為 L298驅動小車電機的 PROTEUS功能仿真圖。 下圖 37為 Mutiwatt15封裝形式的 L298驅動芯片引腳及外形圖。 當 IN1端為高電平、 IN2端為低電平時， 二極管 D1到 D4導通，電機正轉；反之，二極管 D3到 D2導通，電機反轉。同時，可以通過 U U2的切換來控制電動機的正轉與反轉。 當電機穩(wěn)定開動后，有 (f 為摩擦力 ) 則 [2] 所以， [3] 由 [3]式可知智能 小 車的速度與脈寬成正比。 脈寬調(diào)速實質(zhì)上是調(diào)節(jié)加在電機兩端的平均功率，其表達式 [1]為： 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 M A XKT0 M A X KPdtPT1 ?? [1] 式中 P為電機兩端的平均功率； 為電機全速運轉的功率； K 為脈寬。當脈沖頻率在 100Hz 以 下時，電機轉動有明顯的跳動現(xiàn)象， 小車不能連續(xù)順暢運行。 采用 PWM 方法調(diào)整 電機 的速度，首先應確定合理的脈沖頻率。當 U1為低電平， U2為高電平時， Q Q6管截止， Q Q5管導通，電動機反轉。采用 H橋電路可以增加驅動能力，同時保證了完整的電流回路。 167。 直行 左轉 右轉 倒車 主控單片機 SST989E516RD 河南科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 17 結構。 圖 35 電機驅動控制流程圖 通過圖 35，可清楚看出單片機→電機驅動芯片→直流電機的三級控制電機驅動芯片 L298 直流電機 單片機作為核心控制器，由 I/O 口發(fā)出 各種高低電平組號信號，控制L298。恒壓恒流橋式 2A驅動芯片 L298內(nèi)含二個 HBridge 的高電壓、大電流雙全橋式驅動器，接收標準 TTL邏輯準位信號，可驅動 46V、 2A以下的步進電機，輸出電壓最高可達 50V。 圖 34 L298N Multiwatt 封裝 外形圖 經(jīng)過之前論證分析后，決定選用 L298電機驅動芯片 。主控單片機發(fā)出指令給電機驅動芯片，驅動芯片接收到單片機指令后，通過輸出端口控制電機迅速作出相