【正文】 。 4 系統(tǒng)測(cè)試 系統(tǒng)難點(diǎn)與創(chuàng)新 在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，存在一些難點(diǎn)。數(shù)據(jù)格式如表 9。 // 下一個(gè)字符 } } 通信及其協(xié)議 [24] 作為無(wú)線通信，需要其自己的通信協(xié)議，只有收發(fā)雙方都遵循同樣的通信協(xié)議，彼此才能進(jìn)行交換信息。 // 等特?cái)?shù)據(jù)傳送 TI = 0。) { SBUF = str[i]。 while(str[i] != 39。 // 等特?cái)?shù)據(jù)傳送 TI = 0。 // 清除數(shù)據(jù)傳送標(biāo)志 } /****************************串口發(fā)送一個(gè)字符 *************************/ void send_char(unsigned char txd) { 基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 28 SBUF = txd。 while(!TI)。 } else point=0。 //自動(dòng)滅火模式 } point=0。) { Car_mode=39。 receive_buffer[2]==39。 amp。 //遠(yuǎn)程控制模式 } if(receive_buffer[1]==39。) { Car_mode=39。 receive_buffer[2]==39。 amp。 if(receive_buffer[1]==39。39。 point=3) //判斷是否接收夠 4bit receive_buffer[point++]=receive_temp。 } else if (point0 amp。) //判斷是否起始位 point++。 //接收串口數(shù)據(jù) if (point==0) { if(receive_temp==39。 if (RI==1) //處理接收中斷 { RI=0。下位機(jī)處，單片機(jī)通過(guò)串口通信，與無(wú)線模塊交互數(shù)據(jù)信息，上位機(jī)處， PC 終端通過(guò)串口通信，與無(wú)線模塊交互數(shù)據(jù)信息。 } } else run()。 } 基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26 if(flag==0) { leftrun()。 } else if(P3_6==0) // 中測(cè) 左轉(zhuǎn) { if(flag==1) { rightrun()。 } else if(P3_5==0) // 右中測(cè) 左轉(zhuǎn) { leftrun()。amp。 //右電機(jī)停止 } 避障子程序 小車避障通過(guò)紅外傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，小車的右、前、左三個(gè)方向分別安裝了三個(gè)紅外傳感器，檢測(cè)到障礙物時(shí)，就返回低電平到 , ，通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行判斷，改變小車運(yùn)動(dòng)方向，從而達(dá)到避障效果。 //右電機(jī)往前走 } 基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 25 void stoprun(void) //停止 { Left_moto_Stop 。 //右電機(jī)往前走 } void rightrun(void) //右轉(zhuǎn) { Left_moto_back 。 //右電機(jī)往前走 } void leftrun(void) //左轉(zhuǎn) { Left_moto_go 。 //右電機(jī)往前走 } void backrun(void) //后退 { Left_moto_back 。} //右邊兩個(gè)電機(jī)停轉(zhuǎn) void run(void) //前進(jìn) { Left_moto_go 。} //右邊兩個(gè)電機(jī)向前走 define Right_moto_back {P1_4=1,P1_5=0,P1_6=1,P1_7=0。} //左邊兩個(gè)電機(jī)向后轉(zhuǎn) define Left_moto_Stop {P1_0=0,P1_1=0,P1_2=0,P1_3=0。部分子程序如下： define Left_moto_go {P1_0=0,P1_1=1,P1_2=0,P1_3=1。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接口連接在單片機(jī) P1 口。 //放大 10 倍輸出并四舍五入 return(t)。 tt=t*。 t=8。 //讀低 8 位 b=ReadOneChar()。 //跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 WriteOneChar(0xBE)。 // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 Init_DS18B20()。 WriteOneChar(0xCC)。 float tt=0。 unsigned char b=0。 dat=1。 Delay(5)。 DQ = datamp。 i0。 } void WriteOneChar(unsigned char dat)//寫一個(gè)字節(jié) { unsigned char i=0。 Delay(4)。 DQ = 1。i) { DQ = 0。 for (i=8。 } unsigned char ReadOneChar(void) //讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) { unsigned char i=0。 x=DQ。 //精確延時(shí) 大于 480us DQ = 1。 //稍做延時(shí) DQ = 0。 DQ = 1。當(dāng)需要讀取溫度信息時(shí)，首先向溫度傳感器寫入數(shù)據(jù)信息，完成初始化命令，再次寫入數(shù)據(jù)，使其開始轉(zhuǎn)換溫度信息，最后再發(fā)出命令，完成溫度讀取。 基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 M C U小 車 行 駛溫 度 傳 采 集紅 外 避 障L E D 溫 度 顯 示發(fā) 送 溫度 信 息接 受 P C 命 令 圖 25 下位機(jī)程序結(jié)構(gòu)圖 溫度采集子程序 本系統(tǒng) 使用 DS18B20 溫度傳感器，溫度數(shù)據(jù)關(guān)系如表 9 所示。 上位機(jī)主程序流程框圖如圖 24 基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 開 始 運(yùn) 行小 車 控制 命 令遠(yuǎn) 程模 式Y(jié)行 駛信 號(hào)小 車行 駛顯 示溫 度結(jié) 束NNYYN小 車 自動(dòng) 行 駛 圖 24 上位機(jī)主程序流程框圖 下位機(jī)主程序 單片機(jī)控制 下位機(jī)用單片機(jī) STC89C52 為核心控制系統(tǒng)，以 C 語(yǔ)言為開發(fā)環(huán)境。 上位機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，等待控制命令。 4) 無(wú)線接收溫度信息。 2) 在遠(yuǎn)程控制模式下，發(fā)送小車運(yùn)動(dòng)指令，控制小車運(yùn)動(dòng)方向。 輸入控件（如圖 20） 顯示控件（如圖 21） 程序框圖中，通過(guò) G 語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理和控制，并能對(duì)串口工作方式進(jìn)行設(shè)置，如圖 22。“ G”語(yǔ)言 [21] 作為一種圖形化的程序語(yǔ)言，使用時(shí)，只需要編輯程序框圖，不用寫程序代碼，能很大程度上提升工作效率。 上位機(jī)開發(fā)環(huán)境介紹 LabVIEW 本系統(tǒng)的上位機(jī)通過(guò) LabVIEW 來(lái)實(shí)現(xiàn)編程控制。上位機(jī)通過(guò) PC 終端設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)， PC 終端設(shè)備上建立人機(jī)交互界面，通過(guò)人機(jī)交互界面，可以實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)的交流，并將人的命基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 17 令通過(guò)人機(jī)交互界面發(fā)送給整個(gè)系統(tǒng)。整個(gè)軟件系統(tǒng)包括小車運(yùn)動(dòng)模塊、避障模塊、 LED 顯示模塊、溫 度采集模塊、中斷模塊、串口通信模塊、無(wú)線通信模塊、上位機(jī)處理模塊。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行的效率、精確性、穩(wěn)定度。整個(gè)系統(tǒng)在軟件的作用下才能開始運(yùn)行。 模塊與終端設(shè)備的連接如圖 15 圖 15 APC22043 與終端設(shè)備的連接 APC22043 與單片機(jī)的管腳連接如表 8 電源 – (177。 8 NC 空腳。 6 AUX UART口的收發(fā)指示輸出，低接收，高輸出。 4 RXD URAT輸入口， TTL電平。串口助手軟件如圖 14 所示。設(shè)置參數(shù)可以在程序中完成，也可以通過(guò)串口助手軟件完成。 APC220 是一塊低功率無(wú)線模塊，其特點(diǎn)如下： 1) 1200 米傳感距離； 2) 工作頻率 418455MHz； 基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 3) 靈活的軟件編程選項(xiàng)設(shè)置； 4) 內(nèi)置看門狗，保證長(zhǎng)期可靠運(yùn)行； 5) 適合大數(shù)據(jù)量傳輸。 系統(tǒng)使用三個(gè)紅外傳感器，分別按照與小車車身的前、左、右三個(gè)位置，可以分別檢測(cè)前、左、右三個(gè)方向的障礙物。檢測(cè)距離可以根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)電位器可以調(diào)節(jié)障礙的檢測(cè)距離。 紅外避障模塊 [18] 該紅外傳感器可以檢測(cè)前方 080CM(可以調(diào)節(jié)）障礙物，三線 NPN 輸出型。 EA/VPP(31 腳 )： EA 為片外程序存儲(chǔ)器選用端。當(dāng)從外部程序存儲(chǔ)器讀取指令或常數(shù)期間，每個(gè)機(jī)器周期該信號(hào)兩次有效，以通過(guò)數(shù)據(jù)總線 P0 口讀回指令或常數(shù)。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平，就可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，使單片機(jī)回復(fù)到初始狀態(tài)。 4) 控制線 ALE/PROG(30 腳 )：運(yùn)行方式時(shí)， ALE 為外部存儲(chǔ)器低 8 位地址鎖存信號(hào)； FLASH 編程方式時(shí)，該引腳用作編程脈沖輸入端。 P3 口 (10~17 腳 )： ~ 統(tǒng)稱為 P3 口。 P1 口 (1~8 腳 )： ~ 統(tǒng)稱為 P1 口，可作為準(zhǔn)雙向 I/O 口使用。在不接片外存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展 I/O 口時(shí)，可作為準(zhǔn)雙向輸入 /輸出口。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí) ，接收振蕩器信號(hào)。 XTAL2(18 腳 )：接外部石英晶體的另一端。 2) 外接晶體引腳 XTAL1(19 腳 )：接外部石英晶體的一端。其總體機(jī)構(gòu)包括 : 1) 8 位 CPU 2) 4K 字節(jié)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 3) 128 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 4) 2 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 5) 1 個(gè)全雙工 的異步串行口 6) 4 個(gè) 8 位的 I/O 口 (P0,P1,P2,P3) 單片機(jī) 管腳如圖 10 圖 10 STC89C52 單片機(jī)管腳圖 主要引腳介紹： 1) 主電源引腳 VCC(40 腳 )：接 +5 V電源正端。 STC 89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 圖 9 DS18B20 方框圖 單片機(jī)模塊 系統(tǒng)選用 STC89C52 單片機(jī) [15~17]作為下位機(jī)的控制核心。 GND 和 VDD 連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相應(yīng)管腳。 10) 應(yīng)用包括溫度控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)品、溫度計(jì)或任何熱感測(cè)系統(tǒng)。 8) 溫度以 9 位數(shù)字量讀出。 7) 測(cè)溫范圍 55~+125℃，以 ℃遞增。 5) 零待機(jī)功 耗 。 3) 無(wú)需外部器件 。 “一線總線”特征 : 1) 獨(dú)特的電源和信號(hào)復(fù)合在一起 2) 僅使用一條口線 3) 每個(gè)芯片唯一編碼，支持聯(lián)網(wǎng)尋址 4) 簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)化的溫度感知 5) 零功耗等待 DS18B20 的特點(diǎn) : 1) 獨(dú)特的單線接口僅需一個(gè)端口引腳進(jìn)行通訊 。溫度信息以“一線總線”的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，系統(tǒng)抗干擾性得以提高。 C，在 10~+85176。測(cè)量溫度范圍為 55176。該模塊可以直接驅(qū)動(dòng) 4 路 316V直流電機(jī)，輸入接口為 6V— 15V，并提供了 5V輸出接口，可以給 5V 單片機(jī)電路系統(tǒng)供電，可以方便的控制直流電機(jī)速度和方向，也可以控制 2 相步進(jìn)電機(jī)， 5 線 4 相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)的具體參數(shù)如表 1。當(dāng)流入電機(jī)的直流電流方向改變時(shí)，相應(yīng)地電機(jī)轉(zhuǎn)向也改變。 整個(gè)電源模塊的電路結(jié)構(gòu)如圖 4 所示 基于無(wú)線控制的智能小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 6 V 電 源 模 塊電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 模 塊電 機(jī) 模 塊 溫 度 傳 感 器紅 外 避 障 模塊單 片 機(jī) 控 制模 塊 圖 4 電源模塊的電路結(jié)構(gòu) 電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)模塊 電機(jī)模塊 小車的運(yùn)動(dòng)時(shí)靠直流電機(jī) [11]來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向來(lái)控制小車的運(yùn)動(dòng)方向。各個(gè)硬件所需電源最終都由電池供電，其中由于