【正文】 uchar for(uchar_ctr=0。 CSN = 0。 // CSN high again return(status)。 // select register SPI_RW(value)。 CSN = 0。 // CSN high, terminate SPI munication return(reg_val)。 // Select register to read from.. reg_val = SPI_RW(0)。 CSN = 0。 // ..then set SCK low again } return(uchar)。 // Set SCK high.. uchar |= MISO。, MSB to MOSI uchar = (uchar 1)。 // output 39。bit_ctr++) // output 8bit { MOSI = (uchar amp。 for(bit_ctr=0。 //設(shè)置接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，本次設(shè)置為32字節(jié) SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07)。 // 允許接收地址只有頻道0，如果需要多頻道可以參考Page21 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0)。 // 寫(xiě)接收端地址 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01)。 // Spi clock line init high SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 // chip enable CSN=1。}//****************************************************************************************/*NRF24L01初始化//***************************************************************************************/void init_NRF24L01(void){ inerDelay_us(100)。n0。sbit MAX_RT =sta^4。 //狀態(tài)標(biāo)志sbit RX_DR =sta^6。 i++)。 for(i=0。 is。//*****************************************長(zhǎng)延時(shí)*****************************************void Delay(unsigned int s){ unsigned int i。unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)。uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)。void SetRX_Mode(void)。uint SPI_RW(uint uchar)。void inerDelay_us(unsigned char n)。 //接收地址uchar TxBuf[20]。//*********************************************NRF24L01*************************************define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address widthdefine RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address widthdefine TX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payloaddefine RX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payloaduint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。sbit KEY4=P2^3。sbit KEY2=P2^1。sbit IRQ =P1^5。sbit CE =P1^3。sbit MOSI =P1^1。typedef unsigned char uint。 最后，向在百忙中抽出時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位領(lǐng)導(dǎo)老師表示衷心地感謝！由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 在作品的制作過(guò)程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，在此一并致以誠(chéng)摯的謝意。在我們作品制作的過(guò)程中，老師們給了我們很多耐心的指導(dǎo)和啟發(fā)，不僅讓我學(xué)到了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還讓我學(xué)到了很多做人的道理。 經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)測(cè)試與分析，可以對(duì)電路的原理及功能更加熟悉，同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與對(duì)電路的分析能力，同時(shí)在軟件的編程方面得到更高的提高，對(duì)編程能力得到加強(qiáng)，同時(shí)對(duì)所學(xué)的知識(shí)得到很大的提高與鞏固。提高動(dòng)手能力和排除故障的能力。同時(shí)通過(guò)本課題設(shè)計(jì)與裝配、調(diào)試，提高自己的動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，建立單片機(jī)理論和實(shí)踐的結(jié)合，了解傳感器各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)、計(jì)算定時(shí)計(jì)數(shù)的各個(gè)單元電路。實(shí)施該方案后小車(chē)對(duì)信號(hào)的接受靈敏度大幅度提高，能夠準(zhǔn)確快速的做出相應(yīng)的信號(hào)所要求的動(dòng)作。而且，按鍵的抖動(dòng)也會(huì)對(duì)無(wú)線的發(fā)射信號(hào)產(chǎn)生影響。當(dāng)按鍵多次按下后，小車(chē)才執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。重新再程序中定義IO口后，小車(chē)就能按照無(wú)線信號(hào)發(fā)射的要求做出相應(yīng)的動(dòng)作。小車(chē)聯(lián)調(diào)的時(shí)候遇到了很多問(wèn)題：（1） 在無(wú)線電模塊調(diào)試的時(shí)候，小車(chē)執(zhí)行的動(dòng)作與發(fā)射的信號(hào)的所需要執(zhí)行的動(dòng)作不一致，要求小車(chē)往左的時(shí)候小車(chē)并沒(méi)有往左轉(zhuǎn)彎，要求小車(chē)前進(jìn)的時(shí)候小車(chē)也并沒(méi)有前進(jìn)。該方案的實(shí)施，使得小車(chē)能夠一直保持測(cè)距的狀態(tài)，并且在LCM1602上一直持續(xù)顯示正確的數(shù)值。在接下來(lái)程序的檢查中發(fā)現(xiàn)了超聲波中count()計(jì)算函數(shù)放在了while(1)函數(shù)外面。但是編寫(xiě)后超聲波測(cè)量時(shí)值測(cè)量一次，不能一直保持測(cè)量狀態(tài)。該方案的實(shí)施使得小車(chē)的續(xù)航能力大大提高。解決方案：在7809旁邊并入一個(gè)7809，相當(dāng)于加大了7809的輸出電流。在接下來(lái)的檢查中發(fā)現(xiàn)，由于夏天天氣熱，7809散熱比較慢。所以設(shè)計(jì)了采用7805，與7809并聯(lián)的方式作為SONY適配器下級(jí)穩(wěn)壓輸出，成為了小車(chē)的外部供電電源。解決方案：，1個(gè)100uF電解電容，減少電源的波動(dòng)對(duì)模塊帶來(lái)的影響。 24L01無(wú)線電模塊24L01模塊是直接購(gòu)買(mǎi)的模塊，在調(diào)試的時(shí)候按照商家提供的時(shí)序圖，編寫(xiě)程序后卻一直無(wú)法通信，既不接受信號(hào)也不發(fā)送信號(hào)。回想這些問(wèn)題只要認(rèn)真多思考都是可以避免的，主要問(wèn)題在于單片機(jī)上的測(cè)試用燈不亮，原因出于焊接時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致電路板上的金屬片脫落，造成斷路。 單片機(jī)的電路系統(tǒng)相對(duì)于簡(jiǎn)單一些，對(duì)于焊接只要多練習(xí)就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，但是，單片機(jī)的電路系統(tǒng)中只要出于一處的錯(cuò)誤，則會(huì)對(duì)檢測(cè)造成很大的不便，而且電路的交叉線較多，對(duì)于各種鋒利的引腳都要注意處理，否則會(huì)刺破帶有包皮的導(dǎo)線，則會(huì)對(duì)電路造成短路現(xiàn)象。只有在確保每個(gè)模塊都正常的情況下才能進(jìn)行總體的設(shè)計(jì)和總體的調(diào)試。而超聲波測(cè)距，并在液晶上顯示相應(yīng)距離，危險(xiǎn)距離報(bào)警都是貫穿在整個(gè)while（1）的語(yǔ)句中的。各個(gè)模塊初始化完畢后，單片機(jī)判斷是否接受到了信號(hào)，如果接收到信號(hào)，則判斷相應(yīng)的按鍵值，如果沒(méi)有接收到按鍵值則返回繼續(xù)判斷是否接受到信號(hào)。圖34 24L01子程序流程圖 小車(chē)部分主程序流程圖 小車(chē)部分主程序流程圖如圖35所示。24L01子程序模塊先初始化，初始化的同時(shí)在設(shè)置的寫(xiě)入reg函數(shù)中寫(xiě)入本地地址，寫(xiě)入接收端地址，并且設(shè)置頻道0自動(dòng)ACK應(yīng)答允許。如果未發(fā)現(xiàn)按鍵按下則在主函數(shù)中循環(huán)判斷是否有按鍵按下。程序從主函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行，24L01無(wú)線模塊初始化，同時(shí)在主函數(shù)中定義單片機(jī)口對(duì)應(yīng)的按鍵按下時(shí)所發(fā)出的函數(shù)值。程序的燒錄軟件采用STC_ISP_V479軟件燒寫(xiě)編譯好的HEX文件，STC_ISP_V479軟件程序燒寫(xiě)界面如圖32所示。程序編譯采用Keil uVision4編程軟件，Keil uVision4程序編譯界面如圖31所示。主控芯片為STC89C52RC單片機(jī)。遙控部分的獨(dú)立按鍵電路如圖212所示。圖211 液晶顯示電路 、分別控制小車(chē)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、以及功能切換。液晶電路使用時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)液晶不亮可以調(diào)節(jié)連接液晶的電位器，調(diào)節(jié)液晶的亮度。液晶又分字符型和點(diǎn)陣型，我們使用的液晶是字符型液晶。對(duì)于現(xiàn)實(shí)電路我們可以采用數(shù)碼管，也可以采用液晶顯示。由于自激蜂鳴器是直流電壓驅(qū)動(dòng)的，不需要利用交流信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，只需對(duì)驅(qū)動(dòng)口輸出驅(qū)動(dòng)電平并通過(guò)三極管放大驅(qū)動(dòng)電流就能使蜂鳴器發(fā)出聲音(其驅(qū)動(dòng)電路如圖210所示)，利用定時(shí)器來(lái)做定時(shí)，通過(guò)定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形，這個(gè)波形就可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類(lèi)型。 HCSR04超聲波測(cè)距模塊的電路圖如圖28所示，實(shí)物圖如圖29所示。由此通過(guò)發(fā)射信號(hào)到收到的回響信號(hào)時(shí)間間隔可以計(jì)算得到距離。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出回響信號(hào)。 HCSR04超聲波測(cè)距模塊的時(shí)序圖如圖27所示。(2)模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；(3)有信號(hào)返回，通過(guò)IO口ECHO 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。表22 紅外模塊的功能指標(biāo)使用芯片 NE555 工作電壓 5V 輸出模式 數(shù)字信號(hào) 測(cè)量距離 1CM 200CM 探測(cè)距離是否可以調(diào)節(jié) 是 檢測(cè)信號(hào) 探測(cè)到障礙物為高電平，無(wú)障礙物或超出探測(cè)范圍輸出低電平 LED 紅色為Power指示燈，綠色為Status指示燈 圖25 紅外線傳感器進(jìn)行避障的電路原理圖圖26 紅外線傳感器進(jìn)行避障的實(shí)物圖 HCSR04超聲波測(cè)距模塊HCSR04 超聲波測(cè)距模塊可提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)高到 3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。 小車(chē)采用紅外線傳感器進(jìn)行避障的電路原理圖如下圖25所示，實(shí)物圖如圖26所示。紅外接收二極管能很好地接收紅外發(fā)光二極管發(fā)射的波長(zhǎng)為94Onm的紅外光信號(hào)，而對(duì)于其他波長(zhǎng)的光線則不能接收。紅外接收二極管又叫紅外光電二極管，也可稱(chēng)紅外光敏二極管。單片機(jī)根據(jù)接收頭電平的高低做出相應(yīng)控制，避免小車(chē)碰到障礙物。當(dāng)有光線反射回來(lái)時(shí)，輸出低電平。表21 L298N芯片直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊產(chǎn)品參數(shù)邏輯部分端子供電范圍Vss ＋5V～＋7V（可板內(nèi)取電＋5V） 邏輯部分工作電流范圍 0～36mA 控制信號(hào)輸入電壓范圍 低電平：－≤Vin≤ 高電平：≤Vin≤Vss 使能信號(hào)輸入電壓范圍 低電平：－≤Vin≤(控制信號(hào)無(wú)效) 高電平：≤Vin≤Vss(控制信號(hào)有效) 最大功耗 20W（溫度T＝75℃時(shí)） 存儲(chǔ)溫度 －25℃～＋130℃ 驅(qū)動(dòng)板尺寸 82mm*57mm*33mm (帶固定銅柱，散熱片高度) 驅(qū)動(dòng)板重量 60g 其他擴(kuò)展 控制方向指示燈、 邏輯部分板內(nèi)取電接口 紅外避障模塊紅外避障的原理：用紅外線傳感器進(jìn)行避障。其他相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表21。如果在模塊上取電壓供電，則模塊供電范圍為Vs：+7V~+35V。NRF24L01引腳排列如圖24所示。極低的電流消耗：當(dāng)工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為6dBm時(shí)電流消耗為9mA。無(wú)線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型SchockburstTM模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器、解調(diào)器。[6]引腳排列如圖23所示。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的STC89C52是一種高效微控制器。本系統(tǒng)采用最常用的STC89C52單片機(jī)，它是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器。圖22 小車(chē)的系統(tǒng)框圖 STC89C52RC簡(jiǎn)介 常用的單片機(jī)有很多種：Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、Atmel的AT89系列、臺(tái)灣華邦(Winbond)W78系列、荷蘭PiliPs的PCF80C51系列、MicrochiP公司系列4位單片機(jī)、臺(tái)灣義隆的EM78系列等[1]。遙控部分主要由電源電路，單片機(jī)最小系統(tǒng)，無(wú)線電模塊組成，遙控部分的系統(tǒng)框圖如圖21所示。因此綜上所述采用方案二，小車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分使用L298N芯片直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。方案二：小車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分采用L298N芯片直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，該模塊具有較大的驅(qū)動(dòng)帶載能力，驅(qū)動(dòng)部分端子供電范圍Vs：+5V~+35V，并且另外自帶了5V、3V的輸出端口。小車(chē)的遙控是小車(chē)的最主要的部分之一，所以選擇NRF24L01無(wú)線通信模塊，故選擇方案一。圖12 NRF24L01無(wú)線模塊實(shí)物圖 方案論證：方案一中的紅外遙控模塊的信號(hào)傳送距離有限，并且發(fā)送和接收的紅外信號(hào)容易受到干擾。輸出功率、頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過(guò)SPI接口進(jìn)行設(shè)置。圖11 紅外遙控模塊實(shí)物圖 方案二：小車(chē)的通