【正文】 str++。\039。 if(y==1) LCD_write(LCD_COMMAND,0xC0|x)。 LCD_E=0。//注意順序 LCD_E=1。 //數(shù)據(jù) \命令 LCD_RW=0。//清除屏幕顯示 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 35 delay_n40us(100)。//整體顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍 LCD_write(LCD_COMMAND,0x06)。//XUNJI_采集信息標(biāo)志 /******************************************/ /************ 初始化 lcd **************/ /******************************************/ void LCD_init(void)//初始化 lcd { LCD_write(LCD_COMMAND,0x38)。//光電采集 pwm標(biāo)志 bit sample_start=0。//函數(shù)調(diào)用控制標(biāo)志變量定義 bit yaokong=1。 uint data longth=0。 uchar data minute=0。//尋跡標(biāo)志暫存 uint data scond_m=0。}。,39。,39。,39。,39。,39。//總路程顯示信息暫存 uchar data XIANTIME[6]={39。}。,39。,39。/*PWM 信息輸出 */ uchar data XIANSPEED[3]={39。 uchar code TIME1[60]={ }。 uchar code LONG1[418]={ }。 uchar code SPEED1[30]={ }。/*左轉(zhuǎn) PWM 信息 */ uchar code MOTER_RRUN=3。TMOD define T1_ENGATE 0x80 // Timer1 允許 INT0引腳控制 /*變量定義 */ uchar code MOTER_RUN=8。TMOD define T1_COUNTER 0x40 // Timer1 工作在計數(shù)器模式 。TMOD define T0_COUNTER 0x04 // Timer0 工作在計數(shù)器模式 define T0_DISGATE 0x00 // Timer0 禁止 INT0引腳控制 。//顯示字符串 void delay_n40us(uint n)。 //寫入數(shù)據(jù)或命令函數(shù) void GOTOXY(uchar x,uchar y)。 define LCD_COMMAND 0 define LCD_DATA 1 /*****************************************/ /****函數(shù)定義 ***/ void LCD_init(void)。 sbit LCD_RW = P2^7。 最后，我要感謝父母和家人多年來在生活上無微不至的照顧和精神上的支持，我的每一個足跡都 離不開你們的默默付出，你們鼓勵的目光永遠是我前進的動力。 感謝所有 指導(dǎo) 過我和幫助過我的老師，你們的諄諄教導(dǎo)是我一生中最寶貴的財富。在這段時問里， 胡 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱 工作 作風(fēng)令我 十分 欽佩，他的指導(dǎo)使我受益非淺。 本次制作的智能小車是在我大三時就構(gòu)思準(zhǔn)備做的，只是當(dāng)時準(zhǔn)備考研，條件限制 ， 擱置至今 。 本文只是對智能機器人教低層的探索學(xué)習(xí)，以后還會有更多的 機會和挑戰(zhàn)，我會繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，迎接挑戰(zhàn)。再次，通過本次畢業(yè)設(shè)計，最重要的是我掌握了系統(tǒng)的設(shè)計方法，如從整體到局部的設(shè)計，以及從局部的模塊電路入手，進行模塊化設(shè)計，然后從局部到整體進行整個系統(tǒng)的調(diào)試?，F(xiàn)在如果再去做一個項目的話，我已經(jīng)知道相關(guān)資料應(yīng)該如何查找。 首先，在畢業(yè)設(shè)計過程中，搜索資料的能力有了很大提高，以前 總是覺得做一個大的不熟悉的系統(tǒng)很難，沒有整體思路，好多東西都不會，不知道從何入手。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，將大學(xué)四年來所學(xué)的一些基本知識進行了系統(tǒng)化、條理化的學(xué)習(xí)。第二部分詳細介紹了本次畢業(yè)設(shè)計涉及的各方 面知識，包括整體系統(tǒng)設(shè)計， 小車的硬件 設(shè)計以及各模塊的功能 原理。 圖 51 小車循跡狀態(tài) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 27 6 結(jié)論 及展望 本論文簡要介紹了 機器人領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀， 和 以 S52 系列單片機為控制核心的控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。 小車循跡運行正常， 前進、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車，一切正常，且迅速、靈敏。對顯示數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換計算優(yōu)化為查表形式，節(jié)省了執(zhí)行時間；將中斷服務(wù)程序進行了壓縮，因為中斷服務(wù)程序過長時會出現(xiàn)主程序執(zhí)行不正常的現(xiàn)象。在各個模塊的調(diào)試中都沒有遇到什么問題，在整個系統(tǒng)的程序調(diào)試中出現(xiàn)兩個現(xiàn)象： 顯示程序執(zhí)行有延遲現(xiàn)象，時間等數(shù)據(jù)的顯示明顯不是一秒鐘刷新一次；遙控命令的執(zhí)行有延遲現(xiàn)象，遙控的命令收到后要等待幾秒鐘的時間才執(zhí)行。另外，各類數(shù)據(jù)鎖存器盡可能 和 CPU 安裝在同一電路板上，使傳輸線上傳送的都是鎖存好的電位控制信號，對于重要的輸出設(shè)備，最好建立檢測通道， CPU 可以檢測通道來確定輸出結(jié)果的正確性。只要有可能，其重復(fù)周期盡可能短些。慣性小的輸出設(shè)備（如通行口、顯示設(shè)備）耐受能力就小一些。輸出設(shè)備和慣性（響應(yīng)速度）與干擾的耐受能力也有很大關(guān)系。 輸出設(shè)備是電位控制型還是同步鎖存型，對干擾的敏感性相對較大。如果開關(guān)量信號超過 8 個，可按 8 個一組進行分組處理，也可定義多字節(jié)信息暫存區(qū)，按類似方法處理。 開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù) 干擾信號多呈毛刺狀，作用時間短，利用這一點，我們在采集某一開關(guān)量信號時，可多 次重復(fù)采集，直到連續(xù)兩次或兩次以上結(jié)果完全一致方為有效。 數(shù)字濾波可以對頻率很低的信號實現(xiàn)濾波，克服了模擬濾波器的缺陷。數(shù)字濾波克服了模擬濾波器的不足，它與模擬濾波器相比 ，有以下幾個優(yōu)點： 數(shù)字濾波是用程序?qū)崿F(xiàn)的，不需要增加硬 件 設(shè)備，所以可靠性高，穩(wěn)定性好。所謂數(shù)字濾波，就是通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有 用信號中的比重。后者為隨機信號，它不是周期信號。為了進行準(zhǔn)確測量和控制，必須消除被測信號中的噪音和干擾?；谠O(shè)計要求，本設(shè)計采用了開關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)。在單片機控制系統(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，無疑為了將大大提高控制系統(tǒng)的可靠性。 表 41 紅外傳感器真值表 A B C 小車運動狀態(tài) 0 1 0 直線 1 0 0 左轉(zhuǎn) 0 0 1 右 轉(zhuǎn) 1 1 1 停止 脈沖寬度調(diào)制的實現(xiàn) 其中各種轉(zhuǎn)向方式的 PWM 占空比分配如 表 42所示。 在尋黑膠帶模式下， 車前從左至右安裝 3 個紅外發(fā)送接收對管（白色輸出0，黑色輸出 1） 。 具體 軟件 流程圖 如圖 41 所示。 車體詳解 車體的參數(shù)如下： （ 1） 成品尺寸： (cm) （ 2） 車體：雙電機兩輪驅(qū)動，外加萬向輪 （ 3） 供電： 5V 電路供電， 12V 電機供電 （ 4）工 作 電壓 :DC46V 小車的 整體圖 如圖 311所示 。 （ 4） 增強了小車的可擴展性 無論是下層的基板 ，還是 上 面的擴展板，都盡量多的留出可以焊接器件的焊 孔。 （ 2） 增加了電機驅(qū)動電路和電機調(diào)速電路 在小車基板 上 設(shè)計 了電 機驅(qū)動 電路 ， 可 以直接通過 IO 控制小車的運行狀態(tài)； 為了方便改變小車的運行速度，還設(shè)計了調(diào)速電路，通過 PWM 輸出，實現(xiàn)電機的調(diào)速。左、右輪獨立控制，可以使小車 同時前轉(zhuǎn)、 后轉(zhuǎn) 、 反向旋轉(zhuǎn) 和一 側(cè)轉(zhuǎn)動一 側(cè)停止。 應(yīng)用液晶顯示器有以下優(yōu)點： 51047K5V33K33K33K814321LMV358M5Vout河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 1. 顯示質(zhì)量高：液晶顯示器每個像素收到信號后就一直保持色彩和亮度，恒定顯示效果，所以顯示質(zhì)量高，畫面不會閃爍 ； 2. 數(shù)字式接口：和單片機的接口更加簡單可靠 ； 3. 體積小、功耗低 。 采用單片機總線模式輸出。 碼盤原理如圖 39所示。再乘以齒輪與輪子的比例 12/5 就得出了小車的速度。 碼盤由自己制作，由于這里需要的精度不高，只需要做 一個透孔 在一個圓齒輪上 。具體電路如圖 38 所示。 圖 37電壓比較電路 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 速度檢測 模塊 本設(shè)計采用光電反射式傳感器加黑白碼盤檢測車速和行駛距離，原理和路線檢測相同，這里可以用遮光的方法消除外界光線對傳感器的影響，所以 不必采用上述的模擬電路消除背景光的影響。 除非利用滯后 ， 否則直接插入 IC 并在引腳上加上電阻將引起輸入 — 輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩 ， 如果輸入信號是脈沖波形 ， 并且上升和下降時間相當(dāng)快 ， 則滯回將不需要 。 電源加旁路濾波并不能解決這個問題 ， 標(biāo)準(zhǔn)PC 板的設(shè)計 對減小輸入 — 輸出寄生電容耦合是有助的 。 LM393 是高增益 ， 寬頻帶器件 ， 像 大多數(shù)比較器一樣 ， 如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合 ， 則很容易產(chǎn)生振蕩 。這樣的模擬信號不能直接送單片機，所以尋跡 傳感器采集的模擬信號由電壓比較電路比較后轉(zhuǎn)換為數(shù)值信號送單片機處理。注意圖36 中的通道 2 波形，可以看出，在 Sample 信號將紅外發(fā)射管點亮后，需要經(jīng)過一段時間才能使采到的反射信號達到穩(wěn)態(tài)。 背景光的采集時間以及信號的采集時間如何確定，使用 雙 蹤示波器檢測Sample1控制信號和 LIGHT1 輸出信號，用 Sample1作為觸發(fā)信號，檢測 Sample1上 升沿后 LIGHT1 輸出的波形，應(yīng)該是一個典型的一階飛升曲線， Sample1保持時間至少應(yīng)使此曲線達到水平區(qū)域，這個時間也就是啟動 Sample1信號后的 MCU 讀取延時值。 當(dāng) Sample1 為高電平時， Q1 導(dǎo)通，點亮紅外發(fā)射管，此時采樣器輸出的為（背景光 +反射光）信號，但是此時 Q2 截止，將第一級輸出與記憶電容隔開，記憶電容上仍保持著原來背景光的信號。 當(dāng) Sample1 為低電平時， Q1 截止，采樣器的紅外發(fā)射管熄滅，此時采樣器輸出的為背景光信號，此時 Q2 導(dǎo)通，使記憶電容的電壓等于背景光信號。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 第二級為減法器，實現(xiàn)對（總輸入信號 – 背景光信號）的放大。 圖 35尋跡光電采集電路 圖 35 中 S1 為反射式光電采樣器， Sample1 端為單片機輸出的控制信號，LIGHT1 端為反射光強弱模擬信號輸出。 所以無法通過修正判斷閾值來消除之； 其二，放大器的信號范圍有限，有可能會飽和。所以在設(shè)計時考慮了這個需求。 具有以下特點： (1)塑料透鏡可以提高靈敏度； (2)內(nèi)置的可見光過濾器以減小離散光的影響； (3)體積小 ， 結(jié)構(gòu)緊湊 。其發(fā)射器是一個砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個高靈敏度，硅平面光電三極管。 軌跡傳感器 電路 由反射式光電 采樣器、信號緩沖、背景光消除電路組成，將處理后紅外光反射強弱模擬信號 由比較器比較后 送入單片機，再由軟件來判斷是否在軌跡上。 L298N 的功能表如表 33 所示 ，本電路改進后的控制邏輯如表34所示 。 A、 B 連接小車的左電機， C、 D 連接小車的右電機。本設(shè)計 除了在電機電路中加上續(xù)流二極管，還 在 電機控制口與單片機接口連接中使用了光電隔離，防止了電機端的諧波干擾，提高了系統(tǒng)的可靠性；另外 使用時加接了散熱片，可以使小車長時間運行。 圖 33電機驅(qū)動電路 12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U1ATMEL89S5230pFC?30pFC?12Y?XTALVCC10KR?S?SWPBVCCP00P01P02P03P04P05P06P07P17P27P2612345678910111213P2LCD1602 OUT12345P3MOTER OUTPWM LPWM R123456P4A/D INVCCMOTERL_CMOTER_ENMOTERR_C速度采集光電采集 1 路光電采集 2 路光電采集 3 路光電采集 4 路光電采集 5 路12P5Header 2SAMPLE PWM123456789P1WUXIAN INVCC離晶振遠點D5D0D1D2