【正文】 un(36)。break。 //左白中黑右黑時，狀態(tài)011，右高速左低速 case 0x03: Lpause(29)。break。 //左白中白右黑時，狀態(tài)001，右高速左低速 case 0x01: Lpause(33)。 LED88STOP()。0x07) { //檢測到黑時返回高電平 //沒有檢測到黑地時，狀態(tài)000，原地不動 case 0x00: LSTOP()。 temp = (temp1)|follow_R。 temp = follow_L。 //MID SENSERsbit follow_R = P3^7。/***************************************************************/sbit follow_L = P3^5。} 尋線程序設(shè)計 尋線是系統(tǒng)的主要組成部分之一，尋線程序設(shè)計的好壞直接影響到系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。 lDelay(t)。 lDelay(t)。 s3=0。 t = speed_t /speed。 en2=1。 en2=0。} //right pausevoid Rpause(INT16U adjust){ INT16U t。 lDelay(t)。 s3=1。 t = speed_t /speed。 en1=0。 lDelay(t)。 s1=0。 t = speed_t /speed。 en1=1。 en1=0。}//left pausevoid Lpause(INT16U adjust){ INT16U t。 lDelay(t)。 s1=1。 t = speed_t /speed。其中暫停用于轉(zhuǎn)彎，停止用于到達終點時。這樣對電機的延時設(shè)定有比較高的要求。 //9600 Bds at TR1 = 1。 //T1工作方式2 TH1 = 0xFD。}/*串口中斷及其附帶定時器初始化程序*/void init_UART(void){ /*定時器初始化*/ SCON = 0x50。 在程序中負責初始化單片機系統(tǒng)電機和串口的定時器以及單片機的波特率等屬性，詳細程序如下：/*******************************************************函數(shù)功能：對系統(tǒng)進行初始化，包括定時器初始化和變量初始化*/void init_sys(void) /*系統(tǒng)初始化函數(shù)*/{ /*定時器初始化*/ en1 = 1。三者相互關(guān)聯(lián)，密不可分。因此，使用VC++提供的高度可視化的應(yīng)用程序開發(fā)工具和MFC類庫，可使應(yīng)用程序開發(fā)變得簡單。MFC不僅給用戶提供了Windows圖形環(huán)境下應(yīng)用程序的框架，而且還提供了創(chuàng)建應(yīng)用程序的組件，這樣，開發(fā)人員不必從頭設(shè)計創(chuàng)建和管理一個標準Windows應(yīng)用程序所需的程序，而是從一個比較高的起點編程，故節(jié)省了大量的時間。 人機對話界面編寫程序《VC++》VC++、可視化的集成開發(fā)環(huán)境，它的源程序按C++語言的要求編寫，并加入了微軟提供的功能強大的MFC(Microsoft Foundation Class)類庫。它具有設(shè)計靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運行結(jié)果等。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。Protues 是單片機課堂教學的先進助手。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標準的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器，如EPROM中。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標文件(.OBJ)?！　?. Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51工具包中的uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢?！　eil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。 軟件介紹 單片機編程軟件《KEIL》　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。目前已經(jīng)有很多種嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，如：Linux、RTX51及UC/OS等，可以更有效的利用系統(tǒng)的各種資源，簡化編程，縮短開發(fā)周期。最下層是車板，連接發(fā)動機，三個傳感器；第二層是單片機系統(tǒng)部分，單片機主要器件都集中在這一層；最上面一層只有LED點陣顯示模塊，使觀察方便了許多，而ZNE100TL模塊并不跟隨車體。軌道的整體形狀也結(jié)合了直道和彎道，這樣可以全面測試小車的轉(zhuǎn)彎能力。而后上位機發(fā)送指令，單片機根據(jù)指令進行對電機的控制，當控制完成后向上位機進行數(shù)據(jù)的發(fā)送，反饋運行的狀態(tài)，并且關(guān)閉接收端，一直等待上位機再次打開單片機的接收端才會接收數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用MAXIM 公司生產(chǎn)的MAX232 電平轉(zhuǎn)換芯片來實現(xiàn)RS232 標準接口通信。： ZNE100TL模塊 ZNE100TL評估版 單片機串口設(shè)計由于AT89S52 單片機本身提供了一組全雙工串行傳輸口，由TXD 引腳來傳送串行數(shù)據(jù)，而由RXD引腳來接收數(shù)據(jù)，可是其工作邏輯電平皆為TTL 電平（0V，5V）。事實上ZNE100TL的配置十分方便，有三種方式。另外一項重要的屬性是端口PC的通訊端口的配置，一共有1~65534端口可以設(shè)置，但是在TCP和UDP協(xié)議中有一些端口已經(jīng)被占用，如TCP端口多通道服務(wù)器占用端口1，ECHO占用端口7，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)占用端口15，TELNET占用端口23等等。首先是IP地址，由于本模塊需要建立PC和ZNE100TL在同一網(wǎng)段，設(shè)定PC機情況如下IP地址：，子網(wǎng)掩碼： ,默認網(wǎng)關(guān)：,DNS服務(wù)器:,備用DNS服務(wù)器:。它始終等待客戶端（TCP Client）的連接，在與客戶端建立TCP連接后即可進行雙向數(shù)據(jù)通信。: 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸示意圖在本系統(tǒng)中，設(shè)置其波特率為9600b/s（考慮到單片機于PC本身的通訊），開始位為1 位，停止位為1 位，工作方式為TCP Sever。由于ZNE100T 以太網(wǎng)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)串口設(shè)備和以太網(wǎng)設(shè)備之間數(shù)據(jù)的透明傳輸，利用它可以輕松完成嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)功能。: ISP人機對話界面 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模塊是本系統(tǒng)的核心模塊之一，而系統(tǒng)的以太網(wǎng)功能是通過ZNE100TL 模塊實現(xiàn)的。: ISP模塊于單片機連接圖整個ISP驅(qū)動模塊的電路是由USB供電直接提供的，重點在于MOSI、MISO、RST、SCK要一一對應(yīng)。這樣才能進行調(diào)試。首先是焊接引腳，： ISP引腳電路：ISP引腳（突出端對應(yīng)黑線） ISP引腳焊接之后需要制作驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的核心芯片是ATMEGA8,要注意的是，首先USB下載線本身就是一種AVR單片機，在制作完成后也得通過其他并口或者串口ISP下載線給他下載程序，這樣他才能工作。于是我想到了焊接ISP接口引腳并且構(gòu)面ISP驅(qū)動電路模板。，實物圖如下： LED點陣實物圖 ISP下載線模塊利用ISP下載模塊的原因非常簡單，ISP下載功能本身對于單片機來說就是一個提升，他是單片機可能通過USB傳輸、燒錄程序，而不需要使用昂貴的燒寫器。這樣即節(jié)省了我們使用電池的費用，也能保證電壓的穩(wěn)定性。而且更主要是這兩個電機參數(shù)都差不多，能保證兩個電機的對稱性。驅(qū)動使用L298N雙電機驅(qū)動芯片，由單片機的P1口輸出控制信號來控制電機的轉(zhuǎn)速和方向。三來可以根據(jù)自己的需要安裝測試硬件，而且拆卸方便[9]。因此我選擇自己在PCB焊接板上制作單片機的最小系統(tǒng)。()第三章 硬件設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)介紹經(jīng)過與同類產(chǎn)品比較，考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和調(diào)試下載方便，成品單片機最小系統(tǒng)板并不是我們最好的選擇。當單片機接收到指令自動尋跡時，單片機進入尋跡子程序，此時由傳感器對黑白線進行檢測，并自動控制電機的轉(zhuǎn)動同時顯示模塊同步對小車運行的方向進行顯示。 系統(tǒng)原理圖PC串口 系統(tǒng)電路原理圖 整個系統(tǒng)由顯示模塊、電機驅(qū)動模塊、串口接收模塊、尋跡傳感器接收模塊組成。本系統(tǒng)要使用LED點陣燈Ark Sz411588K顯示小車運行的狀態(tài)，所以必須加入驅(qū)動電路，驅(qū)動芯片為74LS245。 顯示電路顯示電路模塊中，包括的硬件有LED點陣燈Ark Sz411588k、74LS245（LED驅(qū)動芯片）。 由于本系統(tǒng)只用顯示運行狀態(tài)，且LED數(shù)碼管質(zhì)量比較輕，利于小車行走，可視性好，成本低，控制方便，故選擇1個 LED數(shù)碼管Ark Sz411588k作為系統(tǒng)的顯示部分。優(yōu)點是對外界環(huán)境要求比較低，顯示明顯，亮度較高，造價低廉，編程控制容易，如果接口不夠用，還可以使用串并轉(zhuǎn)換芯片進行驅(qū)動。優(yōu)點是顯示信息豐富，功耗低，體積小，畫面效果好，分辨率高，人機界面友好，但液晶需要利用控制芯片創(chuàng)建字符庫，編程量大，占用資源多，可視性較差，成本也比較高。根據(jù)黑線吸收光，白紙反光的原理從而輸出不同的門限。而且這種方案受光照影響不大，工作比較穩(wěn)定。光線照射到蹺蹺板面時反射較弱，而照射到白線上時反射強烈。 方案3：用光敏電阻組成光敏探測器。紅外發(fā)射管的紅外線照射到蹺蹺板平面后反射，若紅外接收管能接收到反射回的光線則檢測出白線繼而輸出低電平，若接收不到發(fā)射管發(fā)出的光線則檢測出蹺蹺板黑面繼而輸出高電平。但成本高，很難找到合適的載體，且處理電路十分復(fù)雜。 尋跡模塊的設(shè)計 這一模塊是整個系統(tǒng)的核心模塊之一，主要功能是完成小車尋著蹺蹺板黑面上的白線行駛，保證小車直行，從而保證了平衡時的精確度，也可以很好地完成讓小車一直在板上行駛的要求。而IN1~IN4四個接口則用來選擇電機的旋轉(zhuǎn)方向。 至于驅(qū)動芯片則采用專用的L298N電機驅(qū)動芯片，： 電機驅(qū)動電路、4個5V的穩(wěn)壓管、2個100uF的電解電容。至于題目要求的精確平衡控制，采用一定的算法就可以解決。而且造價比較低，造合一般的小型系統(tǒng)使用。直流電機的優(yōu)點是輕便小巧，轉(zhuǎn)矩大，控制簡單。定義輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機，稱為直流電機，它是能實現(xiàn)直流電能和機械能互相轉(zhuǎn)換的電機。且成本高，過于高的精度對本實驗來說十分浪費。利用步進電機的準確定長步進性能方便地實現(xiàn)調(diào)速和轉(zhuǎn)向，可以準確的測量速度、路程、及時間，簡化編程和硬件連接的工作量?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。FLASH存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp[8]。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。PSEN——程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89C52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次PSEN信號。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。　　對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。一般情況下，ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。當振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平使單片機復(fù)位。 P3口引腳的第二功能端口引腳第二功能RXD(串行輸入口)TXD(串行輸出口)INTO(外中斷0)INT1(外中斷1)TO(定時/計數(shù)器0)T1(定時/計數(shù)器1)WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用。對P3端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。在Flash編程和校驗時，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器。對P2端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。此外，（）和定時器/計數(shù)器2的觸發(fā)輸入（）。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。程序校驗時，需要外部上拉電阻。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。作為輸出口，能驅(qū)動8個TTL邏輯電平。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。另外，AT89S52可降至0 HZ靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89S