【正文】 動(dòng)作[5]。按鈕按下時(shí)，RST上同樣出現(xiàn)高電平，實(shí)現(xiàn)了按鈕復(fù)位。上電時(shí)，+5V電源立即對單片機(jī)芯片供電，同時(shí)經(jīng)電阻R對電容C3充電。按鈕復(fù)位是指用戶按下“復(fù)位”按鈕，使單片機(jī)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)[5]。復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。 復(fù)位電路復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值通常取30PF。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。如圖41是較為常見的帶燒錄接口的單片機(jī)最小系統(tǒng)圖。其應(yīng)用范圍廣，性能良好，可用于解決復(fù)雜的控制問題。單片機(jī)控制系統(tǒng)基本由最小系統(tǒng)和外圍信號I/O口組成，其中最小系統(tǒng)包括電源（地），CPU時(shí)序電路（），復(fù)位電路。因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測與調(diào)理電路?？烧{(diào)電阻R3可以調(diào)節(jié)比較器的門限電壓，經(jīng)示波器觀察，輸出波形相當(dāng)規(guī)則，可以直接夠單片機(jī)查詢使用。究其原因，是因?yàn)楣饷羧龢O管和三極管VT1導(dǎo)通時(shí)的導(dǎo)通電流較大。如果輸出加施密特觸發(fā)器就可以實(shí)現(xiàn)良好的輸出波形。VT1在該電路中起到濾波整形的作用。 光電對管電路的設(shè)計(jì)我們設(shè)計(jì)并論證了兩種光電對管檢測及調(diào)理電路，電路原理圖分別如4和圖5所示： 圖4 光電對管檢測電路10圖10所示電路中，R1起限流電阻的作用，當(dāng)有光反射回來時(shí)，光電對管中的三極管導(dǎo)通，R2的上端變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)VT1飽和導(dǎo)通，三極管集電極輸出低電平。2 硬件實(shí)現(xiàn)及單元電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖　　：本系統(tǒng)利用單片機(jī)AT89S52單片機(jī)作為本系統(tǒng)的主控模塊，該單片機(jī)可以將從傳感器的輸出信號得到外界的信息，然后在程序中控制單片機(jī)對電動(dòng)車上的直流電機(jī)的輸出，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車的前進(jìn)以及轉(zhuǎn)彎等循跡行駛。（4）用RPR220型光電對管進(jìn)行尋跡。（2）采用AT89s52單片機(jī)作為主控制器。綜合考慮，我們決定使用方案四，使用比較簡單和準(zhǔn)確，而且增幅比較大，同時(shí)價(jià)格也更加便宜。所以抗干擾能力強(qiáng)。而滯回比較器則解決了這個(gè)問題。如果用這樣的輸出電壓控制電機(jī)或繼電器，將出現(xiàn)頻繁動(dòng)作或起停現(xiàn)象。在本設(shè)計(jì)中，光電傳感器只輸出一種高低電平信號且伴有外界雜波干擾，所以我們嘗試采用了一種滯回比較器。方案四：選用集成運(yùn)放構(gòu)成比較器，為了提高響應(yīng)速度可以加限幅措施，以避免集成運(yùn)放內(nèi)部的管子進(jìn)入深飽和區(qū)。比較器有各種不同的類型。電壓比較器的功能是比較兩個(gè)電壓的大小，例如將一個(gè)信號電壓Ui和一個(gè)參考電壓Ur進(jìn)行比較，在UiUr和UiUr兩種不同情況下，電壓比較器輸出兩個(gè)不同的電平，即高電平和低電平。但在實(shí)際操作中，往往滿足了高共模抑制比的要求，卻使運(yùn)算放大器輸出飽和；為獲得單片機(jī)能識別的TTL電平卻又無法抑制共模干擾。例如，在測量本設(shè)計(jì)中的光電檢測信號時(shí)需要把檢測過來的電平信號放大并濾除干擾，而且要求對共模干擾信號具有相當(dāng)強(qiáng)的抑制能力。方案二：采用差動(dòng)放大電路。但是也存在著許多不足。 檢測放大器方案方案一：使用普通單級比例放大電路。根據(jù)以上綜合比較，以及本設(shè)計(jì)中受控電機(jī)的容量和直流電機(jī)調(diào)速的發(fā)展方向，本設(shè)計(jì)采用了PWM驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。（2）同樣由于開關(guān)頻率高，若與快速響應(yīng)的電機(jī)相配合，系統(tǒng)可以獲得很寬的頻帶，因此快速響應(yīng)性能好，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)。與VM系統(tǒng)相比，PWM調(diào)速系統(tǒng)有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動(dòng)很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)速范圍較寬，可達(dá)1：10000左右。脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation），簡稱PWM。采用晶閘管的直流斬波器基本原理與整流電路不同的是，在這里晶閘管不受相位控制，而是工作在開關(guān)狀態(tài)。它的另一個(gè)缺點(diǎn)是運(yùn)行條件要求高，維護(hù)運(yùn)行麻煩。它可以是單相、三相或更多相數(shù)，半波、全波、半控、全控等類型，可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。且技術(shù)落后，因此擱置不用。改變勵(lì)磁電流的方向則輸出電壓的極性和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向都隨著改變，所以GM系統(tǒng)的可逆運(yùn)行是很容易實(shí)現(xiàn)的。方案三：脈寬調(diào)速系統(tǒng)。方案二：靜止可控整流器。因此我們選用了方案2。方案2：對于直流電機(jī)用分立元件構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路。L298N是一個(gè)具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動(dòng)芯片，它相應(yīng)頻率高，一片L298N可以分別控制兩個(gè)直流電機(jī)，而且還帶有控制使能端。能夠較好的滿足系統(tǒng)的要求，因此我們選擇了此方案。直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重量輕，裝配簡單，使用方便。經(jīng)綜合比較考慮，我們放棄了此方案。由于其轉(zhuǎn)過的角度可以精確的定位，可以實(shí)現(xiàn)小車前進(jìn)路程和位置的精確定位。由于本實(shí)驗(yàn)要實(shí)現(xiàn)對路徑的準(zhǔn)確定位和精確測量，我們綜合考慮了一下兩種方案。因此我們選擇了方案3。當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光反射回來時(shí)，三極管導(dǎo)通輸出低電平。內(nèi)置可見光過濾器能減小離散光的影響。RPR220是一種一體化反射型光電探測器，其發(fā)射器是一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個(gè)高靈敏度，硅平面光電三極管。這樣自己制作組裝的尋跡傳感器基本能夠滿足要求，但是工作不夠穩(wěn)定，且容易受外界光線的影響，因此我們放棄了這個(gè)方案。方案2：用紅外發(fā)射管和接收管自己制作光電對管尋跡傳感器。但是這種方案受光照影響很大，不能夠穩(wěn)定的工作。因此光敏電阻在白線和黑線上方時(shí)，阻值會(huì)發(fā)生明顯的變化。光敏電阻的阻值可以跟隨周圍環(huán)境光線的變化而變化。綜上考慮，我們選擇了方案2。鋰電池的電量比較足，并且可以充電，重復(fù)利用，因此，這種方案比較可行。但干電池電量有限，使用大量的干電池給系統(tǒng)調(diào)試帶來很大的不便，因此，我們放棄了這種方案。由于本系統(tǒng)需要電池供電，我們考慮了如下集中方案為系統(tǒng)供電。且maga系列的單片機(jī)可以在線編程、調(diào)試，方便地實(shí)現(xiàn)程序的下載與整機(jī)的調(diào)試。方案2：采用intel公司的AT89s52單片機(jī)作為主控制器。但本系統(tǒng)不需要復(fù)雜的邏輯功能，對數(shù)據(jù)的處理速度的要求也不是非常高。CPLD可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能、規(guī)模大、密度高、體積小、穩(wěn)定性高、IO資源豐富、易于進(jìn)行功能擴(kuò)展。綜上考慮，我們選擇了方案2。對于車架材料的選擇，我們經(jīng)過比較選擇了有機(jī)玻璃。這種結(jié)構(gòu)使得小車在前進(jìn)時(shí)比較平穩(wěn)，可以避免出現(xiàn)后輪過低而使左右兩驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力不夠的情況。在安裝時(shí)我們保證兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)同軸。即左右輪分別用兩個(gè)轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，車體尾部裝一個(gè)萬向輪。方案2：自己制作電動(dòng)車。而且這種電動(dòng)車一般都價(jià)格不菲。其次，這種電動(dòng)車一般都是前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動(dòng)，不能適應(yīng)該題目的方格地圖，不能方便迅速的實(shí)現(xiàn)原地保持坐標(biāo)轉(zhuǎn)90度甚至180度的彎角。購買的玩具電動(dòng)車具有組裝完整的車架車輪、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路。為較好的實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，我們分別設(shè)計(jì)了幾種方案并分別進(jìn)行了論證。所以本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，現(xiàn)實(shí)意義很強(qiáng)。該設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義，可以應(yīng)用于考古、機(jī)器人、醫(yī)療器械等許多方面。Philips公司還為這一代單片機(jī)80C51系列8ｘC592單片機(jī)引入了具有較強(qiáng)功能的設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線CAN(Controller Area Network BUS).新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)