【正文】 5— 1/10 （ 10）通訊方式：串行、并口可選 （ 11）內(nèi)置 DCDC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓 （ 12）無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì) （ 13）工作溫度 : 0℃ +55℃ , 存儲(chǔ)溫度 : 20℃ +60℃ 基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 16 (2)模塊接口說(shuō)明 如下表 所示 管腳號(hào) 管腳名稱 電平 管腳功能描述 4 RS(CS） H/L RS=“H”, 表示 DB7—— DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“L”, 表示 DB7—— DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”, 數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7 —— DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號(hào) 7— 14 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4 位并口方式， L：串口方式（見(jiàn)注釋 1） 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效（見(jiàn)注釋 2） 18 VOUT LCD 驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 表 模塊接口說(shuō)明 *注釋 1：如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用串口通訊模式，可將 PSB 接固定低電平，也可以將模塊上的 J8和 “GND” 用焊錫短接?？梢燥@示 84 行 1616 點(diǎn)陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)?；舳话阌梅谴判越饘佟⑻沾苫颦h(huán)氧樹(shù)脂封裝。霍耳片是一塊矩形半導(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)。 8 GND 接地端，芯片本身的散熱片與 8腳相通 9 Vss 邏輯控制部分的電源輸人端口 10 12 IN 3 IN 4 輸入標(biāo)準(zhǔn)的 TTL 邏輯電平信號(hào)，用來(lái)控制全橋式驅(qū)動(dòng)器 B的開(kāi)關(guān) 13 14 OUT 3 OUT 4 此兩腳是全橋式驅(qū)動(dòng)器 B 的兩個(gè)輸出端，用來(lái)連接負(fù)載 基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 13 (5)L298 有 Mutiwatt15 和 PowerSO20 兩種封裝 兩種封裝的實(shí)物圖如下圖 所示 圖 L298 兩種封裝的實(shí)物圖 本次選用的是 Mutiwatt15。 （ 1） L298 芯片的引腳圖如下圖 。該芯片的主要特點(diǎn)是 :工作電壓高，最高工作電壓可達(dá) 46V。 PO 口（ Pin39～ Pin32）： 8位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P1 口（ Pin1～ Pin8）： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P2 口（ Pin21～ Pin28）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ P3 口（ Pin10～ Pin17）： 8位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ STC89C52 主要功能 如表 所示。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào) PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存 儲(chǔ)器讀指基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 10 令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用圖 （ b） 上電復(fù)位方式。 按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。 上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 （ a） 所示。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào) (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò) 4us 才能完成復(fù)位操作。 表 一些寄存器的復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H （ 2）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。 （ a）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 （ b）外部方式時(shí)鐘電路 圖 時(shí)鐘電路 基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 7 （ 1）復(fù)位操作 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1和 P2，供單片機(jī)使用。 示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號(hào)。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖 (a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時(shí)元 件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。 單片機(jī)總控制電路如下圖 ： 圖 單片機(jī)總控制電路 基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 6 STC89C52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和 TXD分別是此放大器的輸入端和輸出端。 STC89C52R 芯片 STC89C52 是一種帶 8K 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROMFlash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能 COMOS8 的微處理器，俗稱單片機(jī)。 方案方框圖 如 所示。檢測(cè)電路采用光敏管來(lái)控制小車的快行 ,慢行 ,停止 。 基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 4 方案 介紹 設(shè)計(jì) 采用單片機(jī) STC89C52RC 作為系統(tǒng)的控制中心。 (b)到達(dá)終點(diǎn)線和返回起跑線時(shí)，停車位置離起跑線和終點(diǎn)線偏差應(yīng)最小（以車輛中心點(diǎn)與終點(diǎn)線或起跑線中心線之間距離作為偏差的測(cè)量值）。 圖 跑道頂視圖 (一 )基本要求 (a)車輛從起跑線出發(fā)（出發(fā)前，車體不得超出起跑線），到達(dá)終點(diǎn)線后停留 10 秒，然后自動(dòng)返回起跑線（允許倒車返回）。 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。 基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 3 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： STC89C52RC、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)、 液晶 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)往返于起跑線與終點(diǎn)線間的小汽車。單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣度和深度，已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家科技水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志。單片微型計(jì)算機(jī)以其其體 積小、功能強(qiáng)、速度快、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制等應(yīng)用中有著無(wú)以倫比的優(yōu)越性，可廣泛地嵌入到如玩具、家用電器、機(jī)器人、儀器儀表、汽車電子系統(tǒng)、工業(yè)控制單元、辦公自動(dòng)化設(shè)備、金融電子系統(tǒng)、艦船、個(gè)人信息終端及通訊產(chǎn)品中。 最后 以動(dòng)態(tài)顯示的形式通過(guò)一個(gè) LCD液晶 顯示即時(shí) 黑帶個(gè)數(shù)，運(yùn)行時(shí)間，實(shí)時(shí)路程等 。 I 基于單片機(jī)的自動(dòng)往返小車 摘要 ： 本設(shè)計(jì)以一片單片機(jī) STC89C52 作為核心來(lái)控制自動(dòng)往返小車， 其中 控制芯片 L298N 和單片機(jī)聯(lián)合控制小車的前進(jìn)與后退。路面的黑帶檢測(cè)使用反射式紅外傳感器， 并 通過(guò) STC89C52 對(duì)輸入的 信號(hào)進(jìn)行處理； 行駛距離使用霍爾元件進(jìn)行檢測(cè)。 關(guān)鍵詞 ： 微控制器 L298N 電機(jī)控制 霍爾檢測(cè) 液晶 顯示 The Automatic roundtrip car based on SCM Abstract： This design use a microcontroller STC89C52 as the core to control the automatic roundtrip car, the control chip L298N and single chip microputer to control the car forward and backward together. The reflective infrared sensor detection the black belt on the road surface, then deal with input signal processing through the STC89C52. Using the hall element to test the distance. At last displaying instant black belt, running time, realtime distance, etc through a number of LCD liquid crystal in the form of dynamic display Keywords: MCU L298N Motor control Hall detection LED display 基于單片機(jī)的 自動(dòng) 往返小車 1 目錄 摘要 ............................................................ I 關(guān)鍵字 .......................................................... I Abstract ........................................................ I Keywords ........................................................ I 0緒論 ........................................................... 2 設(shè)計(jì)任務(wù) .................................................... 3 方案介紹 ..................................................... 4 系統(tǒng)元器件的選擇與介紹 ...................................... 5 STC89C52R 芯片 .......................................... 5 L298N 芯片 ............................................. 11 霍耳傳感器（ HD3020） .................................. 14 液晶 LCD............................................... 15 電路模塊的設(shè)計(jì) .............................................. 18 檢測(cè)系統(tǒng) .............................................. 18 距離計(jì)算系統(tǒng) .......................................... 19 顯示系統(tǒng) .............................................. 20 電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及正反轉(zhuǎn)控制模塊 ............................ 20 主程序 ...................................................... 21 中斷程序