【正文】 Y Y Y 定時(shí)器子程序 主程序 N Y 開始 單片機(jī)初始化 定時(shí)中斷子程序 回波？ 串口接收？ 外部中斷 串口中斷 定時(shí)器中斷入口 定時(shí)器初始化 發(fā)射超聲波 兩方向發(fā)射完？ 停止發(fā)射 返回 計(jì)算距離 外部中斷入口 關(guān)閉外部中斷 讀取時(shí)間 輸出結(jié)果 開始 單片機(jī)初始化 定時(shí)中斷子程序 定時(shí)器發(fā)射超聲波 回波？ 外部中斷 外部中斷子程序 N 從機(jī)流程圖 N Y Y Y Y Y 直流電機(jī)控制 兩塊超聲波模塊的發(fā)生、接收和計(jì)算的設(shè)計(jì) AT89S52 單片機(jī)的 I/0 口都可以用來做超聲波的發(fā)生，只要給一個(gè)高低電平就能產(chǎn)生脈沖方波。從機(jī)主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序、串口發(fā)送子程序組成。從機(jī)控制一塊超聲波模塊并與主機(jī)進(jìn)行串口通信，發(fā)送數(shù)據(jù)。通過討論，我們決定用兩塊單片機(jī)來控制三個(gè)超聲波模塊，一塊單片機(jī)作為系統(tǒng)主機(jī)，另一塊作從機(jī)。我們開始的設(shè)想是用單片機(jī)的多通道串口來控制三個(gè)超聲波檢測(cè)模塊的，因?yàn)閱纹瑱C(jī)多通道這方面比較少人用。 綜合兩個(gè)電路，將超聲波發(fā)射部分和超聲波接收部分的電路做成一個(gè)較小的模塊，并且為了讓超聲波接收更加靈敏，設(shè)計(jì) PCB 的時(shí)候，要注意 時(shí) 將兩個(gè)超聲波探頭設(shè)計(jì) 保持中心軸線平行并相距 4～8cm。 CX20206A 芯片電路本身就具有很高的抗干擾的能力，而且靈敏度也比較高，所以，能滿足本設(shè)計(jì)的要求。 CX20206A 芯片的前置放大器具有自動(dòng)增益控制的功能，當(dāng)測(cè)量的距離比較近時(shí)，放大器不會(huì)過載；而當(dāng)測(cè)量距離比較遠(yuǎn)時(shí)，超聲波信號(hào)微弱，前置放大器就有較大的放大增益效果。 同樣，對(duì)于超聲波接收電路， 由于超聲波在空氣中的傳播過程中是有衰減的，如果距離較遠(yuǎn)，那么超聲波接收電路所接收到的超聲波信號(hào)就會(huì)比較微弱，因此需要對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行放大而且放大的倍數(shù)也要比較大。 而超聲波發(fā)射電路經(jīng)過一番設(shè)計(jì)如下， 超聲波發(fā)射電路是由超聲波探頭和超聲波放大器組成。這樣，定時(shí)器就能夠準(zhǔn)確的記錄下了超聲波發(fā)射點(diǎn)至障礙物之 間往返傳播所用的時(shí)間 t（ s）。當(dāng)進(jìn)行距離的測(cè)量時(shí)，由安裝在同一水平線上的超聲波發(fā)射器和接收器完成超聲波的發(fā)射與接收，并且同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器進(jìn)行計(jì)數(shù) 。由于超聲波的以上幾個(gè)特點(diǎn)，所以超聲波被廣泛地應(yīng)用于物體距離的測(cè)量、厚度等方面。 所以綜合各個(gè)模塊所需的電源，設(shè)計(jì)了以下電源模塊的電路圖： 電源模塊的 PCB 封裝圖如下： 而電源模塊的成品圖： 路況檢測(cè)模塊的硬件設(shè)計(jì) 路況檢測(cè)模塊 用的是超聲波檢測(cè)。所以另外用 LM15965 開關(guān)型穩(wěn)壓芯片來給其他模塊提供電源，如超聲波模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。由于我們使用的電機(jī)是線圈式的，在從運(yùn)行狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到停止?fàn)顟B(tài)和從順時(shí)針狀態(tài)突然轉(zhuǎn)換到逆時(shí)針狀態(tài)時(shí)會(huì)形成很大的反向電流，在電路中加入二極管的作用就是在產(chǎn)生反向電流的時(shí)候進(jìn)行泄流，保護(hù)芯片的安全。 P6 接入邏輯電源， P5 接入動(dòng)力電源， P2 與 P3 分別為單片機(jī)控制兩個(gè)電機(jī)的輸入端， P1 與 P4 分別與兩個(gè)電極的正負(fù)極相連。是一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，即內(nèi)含二個(gè) H 橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng) 46V、 2A 以下的電機(jī)。而我們的躲避障礙物小車用的的是 L298 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。并且這種直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及控制需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。我們所使用的電機(jī)一般為直流電機(jī)，主要用到永磁直流電機(jī)、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)三種。 而電動(dòng)小車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般由控制器 、功率轉(zhuǎn)換器機(jī)電動(dòng)機(jī)三個(gè)主要部分組成。 根據(jù)小車的設(shè)計(jì)要求，做的電路圖和其封裝圖如下： 做成的實(shí)物圖如下： 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 一個(gè)電動(dòng)小車整體的運(yùn)行性能，首先取決于它的電源模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。 5l系列單片機(jī)為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法?？臻e方式： CPU停止工作，而讓 RAM、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。特別是該系列單片機(jī)片內(nèi)的 Flash可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器 (E~PROM)，使其在實(shí)際中有著十分廣泛的用途，在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中更為有用。設(shè)計(jì)圖如下： 預(yù)期的 機(jī)械設(shè)計(jì)還會(huì)存在不足的地方，最后還需要結(jié)合后面的 發(fā)射 接 收 調(diào)試階段進(jìn)行改進(jìn)。 最后 達(dá)不到避障的理想效果?；谝陨蠗l件，我們就在商店里購買了一輛車模，實(shí)物圖如下： 在機(jī)械設(shè)計(jì)方面上，遇到最大問題是，一個(gè)小小的超聲波模塊，它所能檢測(cè)的范圍是有限的。 而且其工作比較穩(wěn)定，不容易受到外界的影響，雖然能檢測(cè)的距離也有一定的限制，但已達(dá)到小車所需的效果，因此，我們選測(cè)了 這個(gè)方案。 方案 2：用超聲波發(fā)射探頭和超聲波接收探頭，自己制作超聲波測(cè)距模塊。 紅外發(fā)射管能發(fā)出在光譜中波長(zhǎng)自 至 400 微米的一段稱為紅外線的光，而紅外線接收頭經(jīng)過技術(shù)的處理，它能接收到紅外信號(hào)給出的高電平（接近 工作電壓），無紅外信號(hào)低電平（約 ）。 另外，選用 伏可充放電的鎳氫電池作為電源供電。對(duì)于單片機(jī)，需要提供穩(wěn)定的5V 電源，由于 7805 的穩(wěn)壓的線性度非常好，所以選用 7805 單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行供電；而其它模塊則需要通過較大的電流，而 LM25965，轉(zhuǎn) 換效率高，帶載能 力大，缺點(diǎn)是其紋波電壓大，不適合做單片機(jī)電源，不過對(duì)其它模塊供電還是能保證充電的電源。但實(shí)際證明當(dāng)有繼電器的方案時(shí) ,小車在減速時(shí)不能碰到任何障礙物 ,否則車子很容易停下來 ,說明穩(wěn)定性不高 . 方案 2:采用達(dá)林頓管搭成的 H橋型電路 ,通進(jìn) H橋型電路可方便地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正 ,反轉(zhuǎn)和突然剎車 ,但由于自己搭制的橋型電路體積龐大且調(diào)試穩(wěn)定性不高所以我們沒有采用 . 方案 3:采用 L298 驅(qū)動(dòng)芯片 ,L298 驅(qū)動(dòng)芯片是大功率的內(nèi)集成有