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尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計方案-文庫吧資料

2025-05-03 03:23本頁面
  

【正文】 buf(0X61,rx_buf,3)。CE=1。spi_rw_reg(0x26,0x0F)。spi_rw_reg(0x24,0x00)。spi_rw_reg(0x21,0x00)。31SCK=0。 spi_write_buf(tx_buf)。 display()。 CE=1。 spi_rw_reg(0X20+0X06,0X0F)。 spi_rw_reg(0X20+0X04,0X00)。 spi_rw_reg(0X20+0X01,0X00)。 SCK=0。}}}} NRF24L01 無線程序在初始化的時候無線遙控器配置為發(fā)送模式,這樣就可以把采集到的 AD 值,發(fā)送到小車,然后控制小車的狀態(tài)。 lcd_clear()。 lcd_write_chinese_string(3,3,16,5,28,0)。 beep=1。num1) {lcd_clear()。 for(num1=3。 CCAP0H=CCAP0L=0XFF。 if(num1==200) {num=0。num==1) // 124 143 {delayms(1)。 //低電量聲光報警 if(adc_res124amp。 lcd_write_enlish_string(0,5,Speed,14)。 lcd_write_enlish_string(0,3,RCVDat,14)。}//第二屏顯示 lcd_write_chinese_string(11,0,16,4,9,0)。 }else {if(bb==1){bb=0。} lcd_write_chinese_string(11,1,16,4,42,0)。 if((measureval40)||(measureval140)) //超聲波避障顯示 {if(bb==0){bb=1。 bat[12]=(int)(adc_res*)%10+39。 bat[11]=(int)(adc_res*)%100/10+39。 bat[9]=(int)(adc_res*)/100+39。 RCVDat[13]=rx_buf[1]%10+39。 RCVDat[12]=rx_buf[1]%100/10+39。 RCVDat[11]=rx_buf[1]/100+39。 RCVDat[10]=rx_buf[0]%10+39。 RCVDat[9]=rx_buf[0]%100/10+39。 RCVDat[8]=rx_buf[0]/100+39。 USVal[13]=measureval1%10+39。29 USVal[12]=measureval1%100/10+39。 USVal[11]=measureval1/100+39。 USVal[10]=measureval%10+39。 USVal[9]=measureval%100/10+39。 USVal[8]=measureval/100+39。 Speed[10]=usnum2%10+39。具體程序如下:void display(){ Speed[8]=usnum2%100/10+39。}在循跡控制系統(tǒng)程序中,第一屏在第二行,第四行分別顯示“歡迎使用” , “智能循跡車” 。} lcd_write_enlish_string(0,3,bat,14)。} lcd_clear()。 lcd_write_chinese_string(3,3,16,5,17,0)。 delayms(600)。num10。num==0) //低電量報警顯示{ num++。if(tx_buf[3]169amp。 bat[12]=(64005/tx_buf[3])%10+39。bat[11]=(64005/tx_buf[3])%100/10+39。bat[9]=(64005/tx_buf[3])/100+39。ADVal[13]=tx_buf[1]%10+39。ADVal[12]=tx_buf[1]%100/10+39。ADVal[11]=tx_buf[1]/100+39。ADVal[10]=tx_buf[0]%10+39。28ADVal[9]=tx_buf[0]%100/10+39。ADVal[8]=tx_buf[0]/100+39。lcd_write_chinese_string(11,0,16,4,9,0)。 delayms(1000)。lcd_write_chinese_string(11,1,16,4,0,0)。lcd_ce=0。lcd_clear()。lcd_write_byte(0x13,0)。lcd_write_byte(0xc8,0)。delay1us()。delay1us()。lcd_rst=1。具體程序如下:初始化程序,第一屏顯示:lcd_rst=0。在無線遙控程序中,第一屏在第二行,第四行分別顯示“歡迎使用” , “無線遙控器”。27return ADC_RES。ADC_CONTRamp。while(!(ADC_CONTRamp。_nop_()。_nop_()。//187500delayms(1)。ADC_CONTR=0x80。具體程序配置如下:P1ASF=0X81。模數(shù)轉(zhuǎn)換速度設(shè)置為 540 個時鐘轉(zhuǎn)換一次即 A/D 轉(zhuǎn)換速度大約 25KHz。ADC_CONTR=0x88|ch。}else if(ch==2){tx_buf[3]=ADC_RES。if(ch==0){tx_buf[0]=ADC_RES。ADC_CONTRamp。{ ADC_CONTRamp。采集程序如下:void adstart(){while(ADC_CONTRamp。delayms(1)。26ADC_RES=0。具體程序配置如下:P1ASF=0X0f。模數(shù)轉(zhuǎn)換速度設(shè)置為 90 個時鐘轉(zhuǎn)換一次即 A/D 轉(zhuǎn)換速度大約 140KHz。上電復(fù)位后 P1 口為弱上拉型 I/O 口,用戶可以通過軟件設(shè)置將 8 路中的任何一路設(shè)置為 A/D 轉(zhuǎn)換,不需作為A/D 使用的口可繼續(xù)作為 I/O 口使用。液晶顯示第一屏A D 采樣低電壓檢測t x _ b u f [ 2 ] 1 6 9低電壓報警液晶顯示第二屏無線發(fā)射圖 42 無線遙控器程序設(shè)計流程圖 AD 程序STC12C5A60AD/S2 系列帶 A/D 轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換口在 P1 口(),有 8 路 10 位高速 A/D 轉(zhuǎn)換器,速度可達(dá)到 250KHz(25 萬次/ 秒)。244 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 程序設(shè)計框圖啟動初始化I n i t ( ) 。同時,我們利用它對顏色敏感的特點(diǎn),當(dāng)檢測物表面為黑色時,反射光很弱,接收端檢測到的光線可以忽略,使接收端呈現(xiàn)一種狀態(tài),例如開關(guān)管截止;當(dāng)被檢測物表面為白色時,反射光強(qiáng)烈,發(fā)射端發(fā)射的紅外線被接收端全部接收,使接收端呈現(xiàn)另一種相反的狀態(tài),例如開關(guān)管開通。圖 317 紅外發(fā)射接收原理23圖 318 光強(qiáng)度相應(yīng)曲線反射光強(qiáng)度的輸出信號電壓 Vout 是反射面與傳感器之間距離 x 的函數(shù),設(shè)反射面物質(zhì)為同種物質(zhì)時,x 與 Vout 的響應(yīng)曲線是非線性的,如圖 318 所示。如果直接用發(fā)射和接收管進(jìn)行測量將因?yàn)楦蓴_產(chǎn)生錯誤信號,采用對反射光強(qiáng)進(jìn)行測量的方法可以提高系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確性。理論上光電傳感器只要位于被測區(qū)域反射表面可受到光源照射又能被接收管接收到的測量范圍就能進(jìn)行光電檢測,然而這是一種理想的結(jié)果。同時如果改變 PWMPWM2 的占空比,就可以改變電機(jī)兩段的電壓,從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。PWM1 置低電平、 PWM2 置高電平時,Q2 、Q3關(guān)閉,4 導(dǎo)通,電機(jī)左端高電平,右端低電平,所以電流反向流動。 正因?yàn)檫@個特點(diǎn),在連接好圖 312 電路后,PWM1 置高電平(U=VCC ) 、PWM2置低電平(U=0)時,Q1 、Q4 關(guān)閉,3 導(dǎo)通,電機(jī)左端低電平,右端高電平,所以電流正向流動。橋臂上的 4 個場效應(yīng)管相當(dāng)于四個開關(guān),P 型管在柵極為低電平時導(dǎo)通,高電平時關(guān)閉;N 型管在柵極為高電平時導(dǎo)通,低電平時關(guān)閉。所謂的 H 橋電路就是控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下,效率非常高;H 橋電路保證了可以簡單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制;電21子開關(guān)的速度很快,穩(wěn)定性也很高,是一種廣泛采用的調(diào)速技術(shù),其電路原理簡圖如圖 315 所示。如圖 314:圖 314 步進(jìn)電機(jī)+LM298 組合電路原理圖方案三:采用直流電機(jī)配合由雙極性管組成的 H 橋電路。步進(jìn)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)腳輸出,只要施加合適的脈沖序列,電機(jī)可以按照人們的預(yù)定的速度或方向進(jìn)行連續(xù)的轉(zhuǎn)動,便于控速,但是軟件程序的編寫較直流電機(jī)稍顯復(fù)雜。容易受到外部因素干擾,影響穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸出。這類電機(jī)用于錄音機(jī)、錄相機(jī)、唱機(jī)或20激光唱機(jī)等固定轉(zhuǎn)速的機(jī)器或設(shè)備中。優(yōu)點(diǎn)在于硬件電路的設(shè)計簡單。(4)顯示漢字顯示漢字可以采用兩種點(diǎn)陣方式,一種是 12*12 點(diǎn)陣,一種是 16*16 點(diǎn)陣。 液晶的主要工作原理(1)SPI 接口時序?qū)憯?shù)據(jù)/命令NOKIA5110 的通信協(xié)議是一個沒有 MISO 只有 MOSI 的 SPI 協(xié)議:19圖 310 串行總線協(xié)議傳送 1 個字節(jié)(2)NOKIA5110 的初始化接通電源后,內(nèi)部寄存器和 RAM 的內(nèi)容是不確定的,這需要一個 RES 低電平脈沖復(fù)位一下。而且液晶顯示功耗低、體積小、質(zhì)量輕、無輻射危害,與單片機(jī)連接較簡單。點(diǎn)陣式 LCD 不僅可以顯示字符、數(shù)字,還可以顯示各種圖形、曲線及漢字,并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動、動畫、閃爍、文本特征顯示等功能。 方案二:考慮到本系統(tǒng)中顯示的內(nèi)容以及系統(tǒng)的實(shí)用性,采用液晶顯示(LCD)。數(shù)碼管具有接線簡單、成本低廉、配置簡單靈活、編程容易、對外界環(huán)境要求較低、易于維護(hù)等特點(diǎn)。 (33)式中:T 為實(shí)際溫度單位為℃;V 為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度單位為 。圖 37 超聲波測距原理假定 S 為被測物體到測距儀之間的距離,測得的時間為 ,超聲波傳播速度為表示,則有關(guān)系式 (32): (32)在精度要求較高的情況下,需要考慮溫度對超聲波傳播速度的影響,按公式(33)對超聲波傳播速度加以修正,以減小誤差。超聲波測距適用于高精度的中長距離測量。由于超聲波的聲速與溫度有關(guān),如果溫度變化不大,則可認(rèn)為聲速基本不變。超聲測距大致有以下方法:一種是取輸出脈沖的平均值電壓,該電壓(其幅值基本固定) 與距離成正比,測量電壓即可測得距離;另一種是測量輸出脈沖的寬度,即發(fā)射16超聲波與接收超聲波的時間間隔 t,如圖 35 所示,故被測距離為 。 超聲波的主要工作原理超聲波傳感器的工作原理是陶瓷的壓電效應(yīng)。 產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域:機(jī)器人避障、物體測距、液位檢測、公共安防、停車場檢測 。最后接收成功時,若 CE變低,則 NRF24L01 進(jìn)入空閑模式 1。當(dāng)接收方檢測到有效的地址和 CRC 時,就將數(shù)據(jù)包存儲在 RX FIFO中,同時中斷標(biāo)志位 RX_DR 置高,IRQ 變低,產(chǎn)生中斷,通知 MCU 去取數(shù)據(jù)。 若發(fā)送堆棧中無數(shù)據(jù)且 CE 為高,則進(jìn)入空閑模式 2。最后發(fā)射成功時,若 CE 為低則 NRF24L01 進(jìn)入空閑模式 1。若未收到應(yīng)答,則自動重新發(fā)射該數(shù)據(jù)(自動重發(fā)已開啟),若重發(fā)次數(shù)(ARC)達(dá)到上限,MAX_RT 置高,TX FIFO 中數(shù)據(jù)保留以便在次重發(fā)。 若自動應(yīng)答開啟,那么 NRF24L01 在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式,接收應(yīng)答信號(自動應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR 一致) 。在 CSN 為低的情況下, CE 協(xié)同 NRF24L01 的 CONFIG 寄存器共同決定 NRF24L01 的狀態(tài)(掉電、發(fā)射、接收、待機(jī)Ⅰ、待機(jī)Ⅱ) 。無線通信過程中 MCU 主要是通過 IRQ 與 NRF24L01 進(jìn)行通信。 MOSI:芯片控制數(shù)據(jù)線(Master output slave input)。 SCK;芯片控制的時鐘線(SPI 時鐘)。 無線 NRF24L01 的工作原理NRF24L01 模塊的原理圖如圖 35 所示:14圖 35 NRF24L01 模塊的原理圖從單片機(jī)控制的角度來看,我們只需要它的的六個控制和數(shù)據(jù)信號,分別為 CSN、 SCK、 MISO、MOSI、IRQ、CE。NRF24L01 應(yīng)用的是 SPI 接口,可以與單片機(jī)的 SPI 接口直接相連。嵌入式工程師或是單片機(jī)愛好者只需要為單片機(jī)系統(tǒng)預(yù)留 5個 GPIO,1 個中斷輸入引腳,就可以很容易實(shí)現(xiàn)無線通信的功能,非常適合用來為MCU 系統(tǒng)構(gòu)建無線通信功能。無線通信速度可以達(dá)到 2M(bps)。 無線模塊 、MOQJWB圖 34 NRF24L01 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊 無線 NRF24L01 簡介NRF24L01 是 NORDIC 公司最近生產(chǎn)的一款無線通信通信芯片,采用 FSK 調(diào)制,內(nèi)部集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 協(xié)議。智能車為適應(yīng)各種運(yùn)行環(huán)境,必須實(shí)時感知環(huán)境,并根據(jù)環(huán)境閉環(huán)調(diào)節(jié)曝光量,使得在不同環(huán)境中曝光量都處于一個合理的范圍,這樣才能保證在不同環(huán)
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