【正文】 30H 。1秒定時(shí)用（50毫秒20次） MOV TL1,0B0H 。未完再循環(huán) MOV TMOD,10H 。清0 INC R0 。清70H76H顯示單元 MOV R7, 07H 。定時(shí)器T2中斷入口 RETI 。串口中斷入口 RETI 。定時(shí)器T1中斷入口 LJMP INTT1 。外中斷1入口 LJMP INTEX1 。定時(shí)器T0中斷入口 RETI 。外中斷0入口 LJMP INTEX0 。程序執(zhí)行起始地址 LJMP START 。還要感謝我的同組同學(xué)劉冉杰，有了他的幫助，設(shè)計(jì)才能順利完成。她對(duì)待科研的態(tài)度，在研究方面方法的教導(dǎo)為我們今后的學(xué)習(xí)工作提供了指導(dǎo)思想。致謝誠(chéng)摯感謝指導(dǎo)老師肖靜的關(guān)心、指導(dǎo)和教誨，肖靜老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、追求真理的科研作風(fēng)和嚴(yán)于利己、寬以待人的崇高品質(zhì)對(duì)學(xué)生將是永遠(yuǎn)的鞭策。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了許多突發(fā)事件和各種困難，設(shè)計(jì)制作曾一度中斷，但通過(guò)仔細(xì)分析和自我狀態(tài)調(diào)整后解決了問(wèn)題。畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。這些在我們?cè)趯?lái)的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中都會(huì)有很大的幫助。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合、個(gè)人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面的培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。平時(shí)但是經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我接觸到了更多平時(shí)沒(méi)有接觸到的儀器設(shè)備、元器件發(fā)現(xiàn)了自己很多不足之處。對(duì)單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的研究和軟件編程的興趣增加不少。由于本設(shè)計(jì)較小，沒(méi)有采用該設(shè)備，但在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中這一步是必不可少的。該系統(tǒng)還有許多值得改進(jìn)的地方：電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電機(jī)調(diào)速部分可以采用橋式PWM電路來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)小車往返行駛的功能。調(diào)用加1秒操作子程調(diào)用秒計(jì)時(shí)單元清0子程出 棧調(diào)用分計(jì)時(shí)單元清0子程調(diào)用分加1子程序結(jié) 束判斷R4是否為0判斷是否為60S判斷是否為60分NY小于60大于或等于60小于60大于或等于60圖34 T1定時(shí)中斷流程圖 總結(jié)本系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C52芯片為核心部件，利用光電檢測(cè)、傳感器檢測(cè)技術(shù)并配合軟件實(shí)現(xiàn)了小車的黑線檢測(cè)、里程檢測(cè)、時(shí)間顯示等功能，最終使小車完成設(shè)計(jì)題目要求的各項(xiàng)任務(wù)。 計(jì)時(shí)程序（T1定時(shí)中斷服務(wù)程序）見(jiàn)流程圖34。 里程計(jì)數(shù)處理程序（外中斷1服務(wù)程序）里程計(jì)數(shù)器采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)，最大計(jì)數(shù)值為999米。 主程序主要完成初始化工作，設(shè)定小汽車的初始運(yùn)行狀態(tài)，最后循環(huán)調(diào)用顯示程序， 流程圖如31所示。P0口作段碼數(shù)據(jù)輸出，P2口為掃描輸出口。前三位數(shù)碼管顯示的數(shù)值表示里程，顯示的范圍為1~999米；后四位數(shù)碼管的數(shù)值表示一次往返過(guò)程中所需的總時(shí)間，其中前兩位表示分，后兩位表示秒。圖28 里程檢測(cè)電路圖29 跑道標(biāo)志檢測(cè)電路 顯示電路采用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。 用于檢測(cè)跑道標(biāo)志的脈沖信號(hào)由光敏二極管、發(fā)光二極管電路組成。霍爾元件安裝在后左輪，車輪每轉(zhuǎn)一周就由其產(chǎn)生一個(gè)低電平脈沖，使單片機(jī)外部中斷1產(chǎn)生中斷，從而使里程脈沖數(shù)累計(jì)一次。圖27 電機(jī)調(diào)速電路 傳感脈沖檢測(cè)電路檢測(cè)電路由霍爾元件里程檢測(cè)、跑道標(biāo)志光電管檢測(cè)兩部分組成，如下圖28和29。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為+，小車進(jìn)入高速行駛狀態(tài)；，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為+，小車進(jìn)入低速行駛狀態(tài)。為了防止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)單片機(jī)的干擾影響，提高單片機(jī)的穩(wěn)定性，本電路在電機(jī)的兩端加了抗干擾電容，其電路圖26。飽和時(shí)導(dǎo)通截止時(shí)關(guān)斷。輸入特性曲線圖如25所示。截止區(qū)的特點(diǎn)iC幾乎等于零?！?。放大區(qū)的特點(diǎn)是iC隨著iB成正比地變化，而幾乎不收Vce變化的影響?！?，～。管芯由三層P型和N型半導(dǎo)體結(jié)合在一起構(gòu)成，由NPN型和PNP型兩種，因?yàn)樵诠ぷ鲿r(shí)由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電過(guò)程，故稱這類三極管為雙極型三極管。[5] 三極管的開(kāi)關(guān)作用雙極型三極管由管芯，三個(gè)引出電極和外殼組成。 在設(shè)計(jì)中發(fā)光二極管和光敏二極管組成一部分來(lái)完成跑道標(biāo)志檢測(cè)。當(dāng)人射光子在基區(qū)及集點(diǎn)電區(qū)被吸收而產(chǎn)生電子—空穴對(duì)時(shí)，變形成光生電壓。因此可以利用光照強(qiáng)弱來(lái)改變電路中的電流。當(dāng)光線照射PN結(jié)時(shí)，可以使PN結(jié)中產(chǎn)生電子一空穴對(duì)，使少數(shù)載流子的密度增加。由于發(fā)光二極管最大允許工作電流隨環(huán)境溫度的升高而降低，因此，發(fā)光二極管不宜在高溫環(huán)境中使用。 發(fā)光二極管的伏安特性與整流二極管相似。發(fā)光二極管的反向耐壓一般在6V左右。 小功率的發(fā)光二極管正常工作電流在10 ～ 30mA范圍內(nèi)。 當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)會(huì)釋放出能量并以發(fā)光的形式表現(xiàn)出來(lái)。 光二極管的管芯結(jié)構(gòu)與普通二極管相似，由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。 圖24 MC7805三端穩(wěn)壓器電路 發(fā)光二極管和光敏二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種直接能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿陌雽?dǎo)體器件。在實(shí)際應(yīng)用電路中，芯片輸入端和輸出端與地之間除分別接大電容濾波電容外，通常還需在芯片引出腳根部接小電容到地。［４］ MC7805三端穩(wěn)壓器 該系列穩(wěn)壓器有過(guò)流、過(guò)熱和調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)，以防止過(guò)載而損壞。，工作電流每段約為100MA，直接接+5V電平上會(huì)使數(shù)碼管發(fā)亮導(dǎo)致?lián)p壞，需接一個(gè)100—300的限流電阻。LED顯示器有共陽(yáng)極接法和共陰極接法的。 如輸入信號(hào)為一組幅度不等的脈沖， 可將輸入幅度大于 的脈沖信號(hào)選出來(lái)， 而幅度小于 的脈沖信號(hào)則去掉了。圖23(a)所示為用施密特觸發(fā)器將正弦波變換成同周期的矩形脈沖。b. 電壓傳輸特性特殊 ，有兩個(gè)不同的閾值電壓（正向閾值電壓 和負(fù)向閾值電壓 ） ，從而輸出邊沿陡峭的矩形脈沖?；舳话阌梅谴判越饘?、陶瓷或環(huán)氧樹(shù)脂封裝?；舳且粔K矩形半導(dǎo)體薄片。一般地，在高精度測(cè)量中，大多采用鍺和砷化銦元件；作為敏感元件時(shí)，材料采用銻化銦元件。鍺元件的輸入雖小，但它的溫度性能和線性度卻比較好。 (2)、 霍耳元件一般采用具有N型的鍺、銻化銦和砷化銦等半導(dǎo)體單晶材料造成。(1)、霍耳效應(yīng)：將一載流體置于磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，若次載流體中的電流方向與磁場(chǎng)方向不相同時(shí)，則在此載流體中平行于由電流方向和磁場(chǎng)方向所組成的平面上將產(chǎn)生電勢(shì)，此電勢(shì)稱為霍耳電勢(shì)，此現(xiàn)象稱為霍耳效應(yīng)。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩次PSEN信號(hào)。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。對(duì)FLASH存儲(chǔ)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(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。表21 引腳號(hào)功能特性T2（定時(shí)/計(jì)數(shù)器2外部計(jì)數(shù)脈沖輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)/計(jì)數(shù)2捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制）表22 端口三的功能介紹端口引腳第二功能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(shí)/計(jì)數(shù)器0)T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(yàn)的控制信號(hào)。此時(shí)，被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。FLASH編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVXDPTR指令）時(shí)，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。P2口——P2是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門(mén)電路。與AT89C51不同之處是，輸入（）和輸入（）。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。在FLASH編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門(mén)電路，對(duì)端口P0寫(xiě)“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。同時(shí)，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。里程檢測(cè)AT89C52數(shù)碼顯示電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速跑道標(biāo)志檢測(cè) 圖14 方案三方框圖 系統(tǒng)方案確定 從上述方案可知：方案一應(yīng)用了兩塊芯片作為控制部分，雖然設(shè)計(jì)目的更加明確，但這樣的選擇對(duì)軟件編程造成了很大困難；而方案二應(yīng)用了相同的兩塊芯片作為控制部分，應(yīng)用起來(lái)比較煩瑣，也很不經(jīng)濟(jì)；所以從應(yīng)用和實(shí)際生產(chǎn)方面考慮，選用方案三。用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)對(duì)指定行程和所用時(shí)間的顯示。電機(jī)電路采用兩對(duì)互補(bǔ)三極管控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。方框圖如13所示。控制過(guò)程是利用反射式光電檢測(cè)器采集的數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件完成對(duì)小車在不同路段的行駛速度實(shí)時(shí)控制，用數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)對(duì)指定行程和所用時(shí)間顯示，同時(shí)利用紅外數(shù)據(jù)傳輸方式將在限速區(qū)、終點(diǎn)區(qū)和返回到起點(diǎn)區(qū)后的時(shí)間和距離數(shù)據(jù)向手持顯示裝置單相傳送。方框圖如12所示。優(yōu)化的軟件算法，智能化的自動(dòng)控制， 定位精確。高效的H型PWM電路，提高電源利用率； 基于這些完備而可靠的硬件設(shè)計(jì)，使用了一套獨(dú)特的軟件算法，實(shí)現(xiàn)了小車在限速和壓線過(guò)程中的精確控制。 可行性方案的介紹方案一：本設(shè)計(jì)選用兩塊單片機(jī)(89C52 和 89C2051)作為自動(dòng)往返小汽車的檢測(cè)和控制核心?！?(b)自動(dòng)記錄、顯示行駛距離。 (c)D～E間為限速區(qū)，車輛往返均要求以低速通過(guò)，通過(guò)時(shí)間不得少于8秒， 但不允許在限速區(qū)內(nèi)停車。往返一次的時(shí)間應(yīng)力求最短（從合上汽車電源開(kāi)關(guān)開(kāi)始計(jì)時(shí)）。D～E間為限速區(qū)，車輛往返均要求以低速通過(guò)，通過(guò)時(shí)間不得少于8秒，但不允許在限速區(qū)內(nèi)停車。在跑道的B、C、D、E、F、G各點(diǎn)處畫(huà)有2cm寬的黑線，各段的長(zhǎng)度如圖11所示。 1. 設(shè)計(jì)任務(wù)及方案介紹 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能自動(dòng)往返于起跑線與終點(diǎn)線間的小汽車。本論文將詳細(xì)介紹硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的思路及方法?；谏鲜鲆髮⒃O(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)模塊：AT89C5電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)調(diào)速、里程檢測(cè)、跑道標(biāo)志檢測(cè)、數(shù)碼顯示模塊。在要求的跑道范圍內(nèi)完成快行、慢行、停車等功能。要求設(shè)計(jì)一個(gè)能自動(dòng)往返于