【正文】 V+：電源。 AG， DP：顯示器段驅動線 8位 Iset:段電流輸入端。 CLK：時鐘輸入端。 LOAD：輸入數(shù)據(jù)裝載端。 DIG07：顯示器位驅動線 8位。 ⑵ MAX7219引腳功能和引腳排列 引腳排列如下： 圖 引腳 示意圖 采用 DIP封裝，有 24條引腳。 MAX7219 具有軟件譯碼和硬件譯碼兩種功能 , 軟件譯碼是根據(jù)各段筆劃與數(shù)據(jù)位的對應關系進行編碼 , 硬件譯碼采用 BCD碼 (簡稱 B 碼 ) 譯碼。只需外接一個電阻就可為所有的 LED 提供段電流。 圖 內部結構 示意圖 該 芯片價格便宜， 具有 [5]： 短路保護輸出； 真差動輸入級； 單電源工作： 32V； 低輸入偏置電流最大為 100nA； 每一個封裝四個放大器； 內部補償； 共模范圍擴展到負電源； 行業(yè)標準引腳輸出； 工作溫度范圍為 0到 70度 串行接口 8 位 LED 顯示驅動器 MAX7219 ⑴ MAX7219的介紹 MAX7219是一種高集成化的 的串行輸入 /輸出共陰極顯示驅動器 , 可實現(xiàn)微處理器與 7段碼的接口 , 可以顯示 8 位或 64 位單一 LED 。 15V) ； 低功耗電流，適合于電池供電 ； 低輸入偏流 ； 低輸入失調電壓和失調電流 ； 共模輸入電壓范圍寬，包括接地 ； 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍 ； 輸出電壓擺幅大 (0至 )。 相關參數(shù)值： 內部頻率補償 ； 直流電壓增益高 (約 100dB)； 單位增益頻帶寬 (約 1MHz)； 電源電壓范圍寬：單電源 (3— 30V)； 雙電源 (177。 18 圖 內部結構 示意圖 LM358內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。 (6)相關數(shù)值計算 圖 驅動源的等效輸 入電路 簡化的模擬輸入分析如下： 采用圖 ，在 1/2LSB中將模擬輸入電容從 0充到 VS所需的時間可推導如下： 電容所充的電壓： Vc=Vs(1etc/RtCi) () 其中： Rt=Rs+ri () 1/2LSB達到的最終電壓： Vc(1/2LSB)=Vs(Vs/2048) () 將 ()代入 ()解出 tc： Vs(Vs/2048)= Vs(1etc/RtCi) () 17 可得： tc(1/2LSB)=Rt Ci㏑ (2048) () 所以， 在給定值的條件下，模擬輸入信號的建立時間是： tc(1/2LSB)=(Rs+1KΩ ) 60pF㏑ (2048) () VI=輸入端 A0A10的輸入電壓 Vs=外部驅動源電壓 Rs=源電阻 ri=輸入電阻 Ci=輸入電容 對驅動源的要求： *源的噪聲與失真必須與轉換器的分辨率同等； *在輸入頻率聲 Rs必須為實數(shù)。 時序圖如下 ： 16 圖 時序圖 注釋：為了減少由于 CS的噪聲引起的誤差，在 CS下降后內部電路在響應控制輸入信號之前等待一個設置時間加上 2個內部系統(tǒng)時鐘的下降沿。 CS的上升沿終止這個過程并在規(guī)定的延遲時間內使 DATA OUT回到高阻抗狀態(tài)。在該方式下，串行 I/O CLOCK傳送之間 CS無效，并且每次傳送 10個時鐘。 VCC： 正電源端。 REF+：正基準電壓端。 I/O CLOCK：輸入輸出時鐘端。 GND：地。 I/O CLOCK的下一個下降沿將根據(jù) MSB的下一位將 DATA OUT驅動成相應的邏輯電平，剩下的各位依次移出，而 LSB在 I/O CLOCK的第九個下降沿出現(xiàn)。 DATA OUT：用于 A/D轉換結果輸出的 3態(tài)串行輸出端。一個 4位的串行地址選擇下一個即將被轉換的所需的模擬輸入或測試電壓，串行數(shù)據(jù)以 MSB為前導并在 I/O CLOCK的前 4個上升沿被移入。在 CS端的一個由高至低變化將復位內部計數(shù)器并控制和使能 DATA OUT， ADDRESS和 I/O CLOCK，一個由低至高的變化將在一個設置時間內禁止 ADDRESS和 I/O CLOCK。 引腳功能如下： A0A10：模擬輸入端，這 11個模擬信號輸入由內部多路器選擇，驅動源的阻抗必須小于等于 1K。 (2)特點 ① 10位分辨率 A/D轉換器 ； ② 11個模擬輸入通道 ； ③ 3路內置自測試方式 ； ④ 固有的采樣與保持 ； ⑤ 總的不可調整誤差 +/1LSB MAX； ⑥ 片內系統(tǒng)時鐘 ； ⑦ 轉換結束 (EndofConversion,EOC)輸出 ； ⑧ 采用了 CMOS技術 。開關電容的設計可以使在整個溫度范圍內有較小的轉換誤差。在轉換結束時，“轉換結束” (EOC)輸出端變高以指示轉換完成。 除了高速 的轉換器和通用的控制能力外，還具有一個片內的 14通道多路器可以選擇 11個輸入中的任何 1個或 3個內部自測試 (selftest)電壓中的一個。 [1] TLC1543 A/D 轉換 ⑴ TLC1543的 說明 TLC1543是 CMOS， 10位開關電容逐次逼近模數(shù)轉換器。除了復位（硬件復位或 WDT溢出復位），沒有辦法停止 WDT工作。 13 當 WDT激活后，晶振工作， WDT在每個機器周期都會增加。 WDT 由 13位計數(shù)器和特殊功能寄存器中的看門狗定時器復位存儲器（ WDTRST）構成。用戶應該在訪問數(shù)據(jù)指針寄存器前先初始化 DPS至合理的值。 表 1414 IE格式 （ MSB） （ LSB） EA ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 中斷允許控制位 =1，允許中斷 中斷允許控制位 =0，禁止中斷 雙數(shù)據(jù)指針寄存器： 為了更有利于訪問內部和外部數(shù)據(jù)存儲器，系統(tǒng)提供了兩路 16位數(shù)據(jù)指針寄存器：位于 SFR中 82H~83H的 DP0和位于 84H～ 85H的 DP1。 ⑶特殊功能寄存器 定時器 2 寄存器： 寄存器 T2CON 和 T2MOD 包含定時器 2 的控制位和狀態(tài)位 ，寄存器對 RCAP2H和 RCAP2L是定時器 2的捕捉 /自動重載寄存器。 XTAL1:振蕩器反相放大器和內部時鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內部程序指令， EA應該接 VCC。 EA/VPP:訪問外部程序存儲器控制信號。 PSEN:外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。否則， ALE 將被微弱拉高。如果需要，通過將地址為 8EH的 SFR的第 0位置 “ 1” ， ALE操作將無效。在一般情況下， ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來作為外部定時器或時鐘使用。 ALE/PROG： 地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8 位地址的輸出脈沖。特殊寄存 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO位可以使此功能無效。晶振工作時， RST腳持續(xù) 2個機器周期高電平將使單片機復位。在 flash編程和校驗時， P3口也接收一些控制信號。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL） 。 P3 口： P3 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL 邏輯電平。在使用 8位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2口輸出 P2鎖存器的內容。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（例如 執(zhí)行 MOVX DPTR）時， P2 口送出高八位地址。對 P2 端口寫“ 1”時，內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， P1口接收低 8位地址字節(jié)。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P1口： P1口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1輸出緩沖器能驅動 4 個 TTL 邏輯電平。在 flash編程時， P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復用。 以下是相關引腳說明： VCC：電源 GND：地 P0口：是一個 8位漏極開路的雙向 I/O口，每位能驅動 8個 TTL邏輯電平。掉電保護方式下， RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。該芯片擁有靈巧的 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制造，與工業(yè) 80C51產品指令和引腳完全兼容。 系統(tǒng)結構 本系統(tǒng) 為了實現(xiàn)系統(tǒng)需求分析的要求，將系統(tǒng)硬件結構劃分為 8大部分， 包括有 信息采集部分，信息轉換部分，信息執(zhí)行部分，信息處理部分 (數(shù)據(jù)處理中心 )，信息顯示部分，紅外遙控部分 ，碼盤檢測部分 ，電源供電部分 。我們將尋跡傳感器光敏電阻 放置在小車底盤下面，接近于地面 ，離地面距離約為 1cm。在車尾放置一個紅外線反射開關傳感器用于檢測小車在倒退時的情況處理。將小車 的能源部 分安裝在車尾，這樣可以使小車運動 的時候各個部位能夠達到平衡 。 小 車長 為 13cm,小 車寬 為 11cm,其中前面的左右兩個輪子用于控制小車在迷宮中的方 向 和驅動小車前進，而后面用的是一個四方都活動的萬向輪，它在運動的過程中非常靈活 ，容易由前面的左右車輪控制方向。 機械設計方案 本設計的功能主要是完成穿越迷宮，在此過程中，對小車的各方面的要求度高。 由以上兩個方案的比較，本設計采用了第二個方案。無光照時，黑白地面反射電阻為大于 500 千歐和小于 200 千歐。這樣設計提高了碼盤檢測的精確性，屏蔽 了干擾信號，確保小車運動更加準確。該能檢測到的脈沖最大個數(shù)為 128/2=64 個，而每個條紋的寬度為 。用紅外線直射傳感器來檢測小車車輪碼盤。 方 案二： 本方案采用的紅外線反射開關型傳感器和紅外線直射型傳感器相結合。 在小車尋跡過程中，采用的是光敏電阻作為尋跡的傳感器，如果地面是白色的，采用黑色線條，反之，采用白色線條。由于黑白條紋之間的寬度太小，紅外線 反射傳感器的發(fā)射端是以一定范圍的角度發(fā)射出去， 在很近的情況下，接收端受到 發(fā)射端的干擾，造成了很大的誤差，使得檢測到的脈沖不精確。在今后的智能發(fā)展中能得到廣泛的應用，具備一定的發(fā)展前景。本設計包括的部分有信息采集部分，信息轉換部分，信息執(zhí)行部分，信息處理部分，信息顯示部分，紅外遙控部分 ，碼盤檢測部分 ，電源供電部分 。 通過紅外線傳感器部分電路 來充當小車的感官系統(tǒng) (數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) )，用單片機來做小車的大腦思維系統(tǒng) 即數(shù)據(jù)中央處理系統(tǒng)，最終由信息執(zhí)行系統(tǒng) (電機驅動電路部分 )來 做出 所對 6 應的行為動作。該技術可用于做探測性實驗和一些高科技的智能控制裝置，比如航天領域，醫(yī)學智能儀器，工業(yè)安全生產，農業(yè)， 地質勘探，軍事，儀器儀表，探測性智能測試，網(wǎng)絡通信等領域占據(jù)了不可替代的重要地位。 隨著現(xiàn)代化信息技術的飛躍發(fā)展，最近幾年智能控制技術廣泛的應用 和研究 。 回顧以前成果，在 1977 年到 1987 年 Apple 公司重點研究輕型裝配機器人 ,采用 DD 驅動和人工視覺等新技術 ,特點是高精度 ,高速度 ,高柔性 ,帶視覺等 。 其 研究重點開始轉向具有感覺環(huán)境模型 ,自主自導式的智能機器人。 其應用和發(fā)展將對人類21 世紀的社會 發(fā)展 ,經濟 發(fā)展 ,科技發(fā)展 ，生產力發(fā)展 產生深遠的影響 。智能控制技術包括分級遞階智能控制技術，模糊控制技術，專家控制技術，機器學習技術。 關 鍵詞 ： 智能小車 ,反射式紅外線傳感器 ,直流 電機 ,智能控制 ,H橋電路 2 Intelligent truckle software design and realization ABSTRACT A truckle at the exit of the labyri