【正文】 要檢測(cè)的環(huán)境參數(shù)主要包括空氣溫度與濕度，環(huán)境光照強(qiáng)度，可燃?xì)怏w濃度。 單片機(jī)基本電路設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)的基本電路包括最小系統(tǒng)、電源以及串行下載口。（8）特殊功能寄存器（SFR）片內(nèi)有21個(gè)特殊功能寄存器，這些寄存器是用來(lái)對(duì)片內(nèi)的各個(gè)部件進(jìn)行管理、控制和監(jiān)測(cè)的。（6）串行口片內(nèi)包含了一個(gè)全雙工的串行口，有4中工作方式，串行口一般是用來(lái)進(jìn)行串口通信的，但是也用來(lái)擴(kuò)展并行IO口，和多機(jī)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。（4）中斷系統(tǒng)52單片機(jī)有五個(gè)中斷源和兩級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)，中斷源的入口地址見(jiàn)下表：表31 中斷源入口地址表中斷源入口地址外部中斷0（INT0）0003H定時(shí)器0（T0）000BH外部中斷1（INT1）0013H定時(shí)器1（T1）001BH串行口0023H（5）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器片內(nèi)包含了2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都有4種工作方式。單片機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是以高速RAM形式集成的，這樣的形式不僅可以加快單片機(jī)的運(yùn)行速度，還可以降低功耗。在使用52單片機(jī)前必須要了解52單片機(jī)內(nèi)部硬件相關(guān)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)圖總圖如下圖31： ROM/EPROM微處理器（運(yùn)算器）（控制器）特殊功能寄存器（SFR）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAMP0P2程序存儲(chǔ)器88串行口P1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷系統(tǒng)P388XTAL1XTAL2ALE PSEN EA RESET圖31 52單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)下面來(lái)一一介紹這些結(jié)構(gòu)：（1）CPU微處理器即CPU，52單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)8位CPU，與其他通用CPU相同，由運(yùn)算器及控制器兩部分組成，該CPU既可以處理字節(jié)數(shù)據(jù)，也可以處理位變量，例如：查表、位運(yùn)算、中斷處理、狀態(tài)檢測(cè)等。別看這塊芯片很小，但是它具備了計(jì)算機(jī)所需的大部分屬性，因此其也被稱為單片微小型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)有重量很輕，體積很小，抗干擾能力很強(qiáng)，價(jià)格也很便宜，可靠性很高，靈活性很好，開(kāi)發(fā)起來(lái)較為容易。(y==0))//判斷當(dāng)右邊光電管遇到障礙， { you()。//調(diào)用左轉(zhuǎn)函數(shù)前進(jìn)過(guò)程中 } while((z==1)amp。amp。 delay(5)。 zuo1=0。//pwm調(diào)速 you1=0。 zuo2=0。 you2=1。 delay(5)。 zuo1=0。//pwm調(diào)速 you1=0。 zuo2=1。 you2=0。//定義單片機(jī)連接循跡板右邊光電管的引腳sbit z=P3^5。 當(dāng)照在 黑色路面( ( 避障 時(shí)為前方 無(wú)障礙物) ) ， out 輸出高電平1 。}停車函數(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)是將4個(gè)信號(hào)都拉低，導(dǎo)致兩個(gè)電機(jī)都不轉(zhuǎn)，最后導(dǎo)致停車的效果！ 小車的轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)前面已經(jīng)設(shè)計(jì)了小車的前進(jìn)與后退的移動(dòng)設(shè)計(jì)，還差一個(gè)轉(zhuǎn)向檢測(cè)控制，那用什么來(lái)實(shí)現(xiàn)呢？經(jīng)過(guò)反復(fù)的斟酌與篩選最后選擇了用兩個(gè)紅外循跡傳感器來(lái)檢測(cè)物體的左右移動(dòng)，下面來(lái)具體的介紹！+5V 信號(hào)指示燈可調(diào)電阻發(fā)射管接收管電源指示燈GND信號(hào) 圖213 LM393 紅外傳感器模塊實(shí)物說(shuō)明 LM393 紅外傳感器模塊檢測(cè)原理檢測(cè)原理為當(dāng)發(fā)射管照射在黑白分明的物體時(shí) ，由于黑色吸光作用 ，當(dāng)紅外發(fā)射管照射到黑色物體上時(shí)導(dǎo)致反射回來(lái)的光就較少 ，導(dǎo)致接收管接收到的紅外光就較少 ，表現(xiàn)為電阻大變大 ；同理 ，當(dāng)照射在白色物體時(shí)發(fā)射的紅外線就比較多 ，表現(xiàn)為 接收管的電阻變小，此時(shí)通過(guò)其他電路就把電阻變化信號(hào)變成大小不一電壓變化信號(hào) 然后通過(guò)一個(gè)比較器轉(zhuǎn)換成 相應(yīng)的高低電平信號(hào)，再將此送到52單片機(jī)的 I/O 口 ， 單片機(jī)就可以判斷是物體靠近還是遠(yuǎn)離 ， 進(jìn)而完成相應(yīng)的檢測(cè)功能 ，如循跡 、避障等 圖214 紅外循跡傳感器原理圖根據(jù)上面原理圖 ， 循跡 時(shí) ， 當(dāng)照在 白色路面( ( 避障 時(shí)為前方 有障礙物) ) ， out 輸出低電平0， 指示燈亮。 in3=0。}右轉(zhuǎn)控制就是右邊電機(jī)后退轉(zhuǎn)，左邊電機(jī)后前進(jìn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致一個(gè)整體的右轉(zhuǎn)效果！void stop()//停車{ in1=0。 in3=0。}左轉(zhuǎn)控制就是左邊電機(jī)前進(jìn)轉(zhuǎn)，右邊電機(jī)后退轉(zhuǎn)，導(dǎo)致一個(gè)整體的左轉(zhuǎn)效果！void turnright()//右轉(zhuǎn){ in1=1。 in3=1。}后退過(guò)程控制只需要將IN1 IN3置0，IN2和IN4置1即可，與前進(jìn)剛好相反！void turnleft()//左轉(zhuǎn){ in1=0。 in3=0。}前進(jìn)過(guò)程控制只需要將IN1 IN3置1，IN2和IN4置0即可void back()//后退{(lán) in1=0。 in3=1。 定義電機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的管腳，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)IO控制 void go()//前進(jìn){ in1=1。sbit in3=P1^6。 只要置相應(yīng)單片機(jī)機(jī)IOIN1 =0 ； IN2=1對(duì)應(yīng)電機(jī)即可正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)IN1 =0 ； IN2=0對(duì)對(duì)應(yīng)電機(jī)即可反轉(zhuǎn)同理：IN3 =0 ；IN4=1對(duì)應(yīng)電機(jī)即可正轉(zhuǎn)IN3 =0 ；IN4=0對(duì)應(yīng)電機(jī)即可反轉(zhuǎn)下面是軟件編程實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)以及停止：sbit in1=P1^4?？梢灾苯域?qū)動(dòng)2路 316V 的直流電機(jī)，并提供了穩(wěn)壓5V 輸出接口（輸入最低只要 6V） ，可以給 5V 52單片機(jī)系統(tǒng)供電 （低紋波系數(shù)） ,可以很方便的控制直流電機(jī)速度和方向，也可以控制兩相步進(jìn)電機(jī)，五線四相步進(jìn)電機(jī)，是智能小車必備利器。 TL1=0。} //標(biāo)志位n值賦值0，響應(yīng)結(jié)果是控制小車停止 If(S20) //如果測(cè)量距離小于20厘米 {n=1。amp。 //為什么除以58等于厘米， Y米=（X秒*344）/2 // X秒=（ 2*Y米）/344 X秒=*Y米 厘米=微秒/58 if(S=25) //如果測(cè)量的距離大于25厘米 {n=1。 S=TH1*256+TL1。 while(ECHO)。 while(!ECHO)。//觸發(fā)信號(hào)是高電平脈沖，寬度大于10us DelayUs2x(10)。 DelayUs2x(245)。}以上為US級(jí)的延時(shí)函數(shù)，一個(gè)機(jī)器周期大概為1us。 使用時(shí) ， 觸發(fā)控制端 Trig 的高電平測(cè)量周期建議 60ms 以上 ， 以防止發(fā)射信號(hào)對(duì)回響信號(hào)的干擾 。隨后聲波信號(hào)處在空氣中傳播，一旦遇到障礙物會(huì)反射一部分回來(lái) ， 當(dāng)反射回來(lái)的信號(hào)到達(dá)接收頭后 ，此時(shí)回響信號(hào)端會(huì)由高電平變?yōu)榈碗娖?，停止計(jì)時(shí) 。 下面介紹一個(gè)超聲波傳感器的時(shí)序圖210 。（ 超聲波在空氣中的傳播速度大概為 340m/s ， 根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄出的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離s， 即： s=340t/2 ）。 超聲波模塊引腳說(shuō)明本次設(shè)計(jì)提供的超聲波模塊 圖29 超聲波實(shí)物圖GND ： 電源負(fù)極 Trig ： 控制端接Echo ： 接收端 VCC ： 電源正極超聲波傳感器設(shè)計(jì)主要由發(fā)射器和接收器兩大部分組成 ，大家都知道超聲波在空氣中傳播的速度為 340m/s , 本設(shè)計(jì)只需要計(jì)算出從發(fā)射開(kāi)始到接收完成之間的時(shí)間差就可以通過(guò)計(jì)算算出距離。//次數(shù)始終保持為40即保持周期為20ms}、舵機(jī) Futaba S3003使用說(shuō)明經(jīng)過(guò)對(duì)本設(shè)計(jì)的功能要求的評(píng)估采用Futaba S3003 型舵機(jī)，能很好的完成相關(guān)設(shè)計(jì)功能, 此舵機(jī)主要用于實(shí)現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向功能 ， 如下圖27所示．圖27 舵機(jī)選用型號(hào)、舵機(jī)接線圖單片機(jī)圖28 實(shí)物連接圖 超聲波模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 超聲波模塊簡(jiǎn)介當(dāng)今社會(huì)超聲波的使用非常廣泛，超聲波測(cè)距也是應(yīng)用到了極致，海洋領(lǐng)域?qū)Τ暡ǖ膽?yīng)用大多數(shù)是通過(guò)超聲波測(cè)量海底深度等，汽車行業(yè)對(duì)超聲波的應(yīng)用也是相當(dāng)?shù)膹V泛的，利用超聲波測(cè)量前后車之間的距離，報(bào)警感知汽車的安全狀態(tài)等等！本次設(shè)計(jì)使用使用超聲波主要是用來(lái)對(duì)小車前方物體的感知，從而達(dá)到追蹤的目的。//大于則輸出低電平 count=(count+1)。 //低位 if(countangle)// pwm=1。//PWM信號(hào)輸出口，從而達(dá)到控制控制小車私服舵機(jī)轉(zhuǎn)向的目的！void Time1_Int() interrupt 1//舵機(jī){ TH0=0xff。//定時(shí)器開(kāi)始 IE=0x82。 EA=1。//， ET1=1。 TH0=0xff。//定時(shí)器1工作方式1 (超聲波)，定時(shí)器0私服舵機(jī) TH1=0x00。下圖26即為對(duì)應(yīng)的PWM信號(hào)所對(duì)應(yīng)的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。、控制原理 ： 舵機(jī)的控制信號(hào)周期為 S為 20MS 的脈寬調(diào)制 （ PWM ） 信號(hào) ， 其中脈沖寬度( ( 占空比) )從 , 與之相對(duì)應(yīng)的舵盤位置為 0 － 180 度 ， 呈線性的變化 。因?yàn)樗椒鏅C(jī)啟動(dòng)電流很大會(huì)影響同一個(gè)電路中的電流變化！、 PWM信號(hào)連接說(shuō)明：一般來(lái)說(shuō)可以將私服舵機(jī)信號(hào)線連接至52單片機(jī)的任意引腳， 對(duì)于 52 單片機(jī)需通過(guò)定時(shí)器模塊輸出 PWM 才能進(jìn)行控制轉(zhuǎn)動(dòng)。如今市面上的私服舵機(jī)魚(yú)龍混雜，總的來(lái)說(shuō)仿品不如正品好，便宜的不如貴的好，塑料齒的不如金屬齒的好，老的不如新的好，國(guó)內(nèi)的不如外國(guó)的好等等，大家不必過(guò)于追求極致根據(jù)自身的設(shè)計(jì)滿足要求即可，根據(jù)自身購(gòu)買力選擇夠用的就行了。速度響應(yīng)快、扭力很大的舵機(jī)，除了價(jià)格貴外，還會(huì)伴隨著高耗電的特點(diǎn)。 。 電 壓 也會(huì) 直 接 影 響 舵 機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)的 性 能 ， 例如 Futaba S9001 在 、速度平均為 秒/60176。意思是舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 60176。這就是力臂大小的觀念，因此擺臂長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致扭力愈小。)、測(cè)試供電電壓選擇(V)及私服舵機(jī)重量(g)等基本參考資料。等的，數(shù)值越小反應(yīng)就快。 秒/60176。 春天 sr403p和Dynamixel AX12+是機(jī)械機(jī)器人專用私服舵機(jī)，不同的是前者是國(guó)產(chǎn)的，后者是韓國(guó)生產(chǎn)的，兩者都是金屬齒的標(biāo)稱扭力 都在13kg 以上，但前者國(guó)產(chǎn)只是改改樣子的模擬私服舵機(jī)，后者則是RS485 串口通信控制，具有位置反饋電路，而且還具有速度反饋功能與溫度反饋功能的數(shù)字私服舵機(jī)，兩者在性能以及價(jià)格上相差很大的。微型私服舵機(jī)內(nèi)部大多數(shù)都是塑料齒的，9g 私服舵機(jī)有金屬齒的型號(hào)也有塑料齒型號(hào)的，扭力一般比塑料齒的要大些。最終達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)某一個(gè)角度的目標(biāo)！市場(chǎng)上的私服舵機(jī)有塑料齒的、標(biāo)準(zhǔn)尺寸的、小尺寸的、金屬齒的、大尺寸的，另外還有很薄的標(biāo)準(zhǔn)尺寸舵機(jī)用在一些特殊的場(chǎng)合，及低重心的型號(hào)特殊型號(hào)。私服舵機(jī)的輸出