【正文】 倒 車左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 0 0左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 0 1左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 1 0左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為0 1 1左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為1 0 1左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為1 0 0左 中 右 紅 外 模 塊 讀 取 值 為1 1 0打 開 總 中 斷返 回 主 程 序YN倒 車左 后 方 倒 車 后 右 轉(zhuǎn)倒 車右 轉(zhuǎn)右 后 方 倒 車 后 左 轉(zhuǎn)探 測 （ 左 轉(zhuǎn) 3 個(gè) 角度 后 右 轉(zhuǎn) 6 個(gè) 角度 ）左 轉(zhuǎn)YYYYYYYNNNNNNN 圖 23 車載系統(tǒng)中斷流程圖 圖 23 車載系 中斷流程圖： 擴(kuò)展外部中斷 1 的流程圖，其中左中右三個(gè)紅外避障模塊以及接近開關(guān)觸發(fā)后都為低電平，他們?nèi)我庖粋€(gè)為低電平都會(huì)觸發(fā)外部中斷 1。將左方和右方超聲波模塊測得值進(jìn)行比較，決定小車轉(zhuǎn)向。進(jìn)入主循環(huán)后，開始讀取 AD 的采樣值， DS18b20采集的溫度值以及超聲波傳感器測得的溫度值。 圖 21 系統(tǒng)框圖 STC12C5260S2 單片機(jī) A STC12C5A60S2 單片機(jī) B L298 驅(qū)動(dòng)模塊 超聲波測距模塊 NRF24L01D3 發(fā)送模塊 MQ7 模塊 單片機(jī)內(nèi)部 PWM 調(diào)速 模塊 DS18B20 模塊 LCD12864 顯示 NRF24L01D3 接收模塊 報(bào)警模塊 紅外避障模塊 4 軟件設(shè)計(jì)主程序流程圖 車載系統(tǒng)主流程圖 開 始系 統(tǒng) 初 始 化打 開 外 部 中 斷 讀 取 A D 采 集 值依 次 讀 取 左 . 中 . 右 三 個(gè) 超聲 波 模 塊 采 集 值讀 取 溫 度 采 集 值 判 斷 小 車 前 方 是 否 有 障 礙 物減 速Y 比 較 小 車 左 右 方 向 的 距 離原 速 直 行N向 左 轉(zhuǎn) 動(dòng)左 右右 左向 右 轉(zhuǎn) 動(dòng)將 采 集 到 的 所 有 數(shù) 據(jù) 通 過無 線 模 塊 發(fā) 送 出 去 圖 22 車載系統(tǒng)主流程圖 圖 22 車載系統(tǒng)主流程圖 ： 單片機(jī)上電后，先進(jìn)行系統(tǒng)初始化。將接收到的數(shù)據(jù)整理后，驅(qū)動(dòng)人機(jī)交互設(shè)備 LCD12864 液晶顯示屏， 顯示小車所處環(huán)境的溫度，一氧化碳的濃度和小車到周圍障礙的距離。當(dāng)中斷觸發(fā)后，通過檢測觸發(fā)的引腳，判斷小車的狀態(tài)，從而決定小車下一步動(dòng)作。最后將以上測得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到無線模塊的發(fā)送數(shù)組中，將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī) B（手柄顯示系統(tǒng)）。之后，驅(qū)動(dòng) DS18B20 元件檢測小車所處環(huán)境的溫度。首先在系統(tǒng)初始化打開STC12C5A60S2 單片機(jī)自帶的 8 通道， 10 位精度的 AD 和內(nèi)置的兩項(xiàng)獨(dú)立可調(diào)的 PWM。 3 2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 軟件總體設(shè)計(jì)方案 由 圖 21 系統(tǒng)框圖 可見 本系統(tǒng)使用兩塊 STC12C5A60S2 單片機(jī)，并通過無線模塊NRF24L01 實(shí)現(xiàn)單方向通訊。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)一般有兩種方案： 傳統(tǒng)方案是由軟件模擬 PWM 輸出調(diào)制，此方案 難以精確調(diào)速 并且 浪費(fèi)很多單片機(jī)的資源 ，但 可供 選擇 單片機(jī)的型號(hào)較多 。最后一氧化碳濃度，環(huán)境溫度及超聲波模塊測距的顯示通過無線通信模塊傳送至前方的 LCD12864 液晶顯示屏上，當(dāng)一氧化碳濃度，溫度超過設(shè)定值時(shí)將會(huì)出現(xiàn)報(bào)警，而 圖像 采集的信息通過藍(lán)牙傳送至前方電腦。圖像 采集 是 由 CMOS 圖像傳感器 OV7640 來完成的 ，圖像控制處理由可編程邏輯器件 K60處理 。小車的右上方安裝一接近開關(guān)，防止紅外失靈不能避開障礙物時(shí)以進(jìn)行的保護(hù)措施。本系統(tǒng)的避障采用三個(gè)紅外傳感器模塊完成，分別安裝在小車最前 方的左中右，中間的紅外檢測前方障礙物，左右紅外檢測兩邊的障礙物。 本文工作 簡介 該智能移動(dòng)探測裝置可以作為機(jī)器人的典型代表以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的功能。還有一些人類短時(shí)間無法涉足的 地方 ，如 在 地外星體 地表上 。 智能探測移動(dòng)裝置在科學(xué)領(lǐng)域探測也有較好的前景。使用智能小車進(jìn)入現(xiàn)場對(duì) 現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行檢測以及搜索現(xiàn)場是否有幸存者。至此產(chǎn)生了許多的探測裝置，比如魚群聲納探測裝置，紅外成像探測裝置，地下管道涂層破損點(diǎn)及與金屬體接觸點(diǎn)的探測裝置，脈沖編碼體制的探測裝置，電氣化鐵道故障點(diǎn)探測裝置等等。避障控制方面可以以小車為載體，讓小車實(shí)現(xiàn)避障功能 以完成它的順利行走進(jìn)而去探測更多的現(xiàn)場環(huán)境的數(shù)據(jù)。當(dāng)然這樣的傳感器的出現(xiàn)也是比較難的，它是需要許多復(fù)雜的電路和程序運(yùn)作才能實(shí)現(xiàn)的，它的核心是攝像管具有自動(dòng)聚焦功能的，是仿照人類眼睛的，所以在市場上這樣的傳感 器 價(jià)格是比較貴的。 促使智能機(jī)器人的表現(xiàn) 更為靈活 ，能為人類提供更多的 現(xiàn)場的信息。 隨著機(jī)器人在智能方面的迅速發(fā)展 ，機(jī)器人所實(shí)現(xiàn)的功能也越發(fā)的 強(qiáng)大，這些功能的實(shí)現(xiàn)離不開 其自身 的傳感器。人類將會(huì)不斷探索，研究，以制造出更為理想的，并能為人類提供更多服務(wù)、幫助的智能機(jī)器。將小車攝像頭 采集的現(xiàn)場圖片，通過無線傳輸模塊將圖片傳送至前方電腦，并傳送現(xiàn)場的一氧化碳濃度及溫度以達(dá)到探測的目的。 其中小車驅(qū)動(dòng)由 L298N 驅(qū)動(dòng)電路完成，速度由單片機(jī)輸出的 PWM 波控制。 I 智能移動(dòng)探測裝置― 軟件設(shè)計(jì) 摘 要 本系統(tǒng)由信號(hào)檢測、信號(hào)控制以及 通信部分組 成。 系統(tǒng)選用 STC12C5A60S2 單片機(jī)為核心控制器，主要由電源模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、超聲波測距模塊、紅外避障模塊、無線通信模塊（ XL2401D03） 、一氧化碳探測模塊、溫度檢測模塊構(gòu)成智能移動(dòng)探測裝置。避障通過紅外傳感器模塊和超聲波測距模塊配合 ， 來 控制小車的移動(dòng)方向。 關(guān)鍵詞： STC12C5A60S2單片機(jī)； L298N； 無線通信（ XL2401D03） ；超聲波測距； 紅外避障 II Intelligent mobile detection device — Software design Abstract This system consists of signal detection, signal control and munication. Choose STC12C5A60S2 singlechip microputer as the core controller system, mainly by the power supply module, motor drive module, ultrasonic distance measuring module, Infrared obstacle avoidance module ， wireless munication module (XL2401 D03), carbon monoxide detection module, temperature detection modules intelligent mobile device. Which car drivers pleted by L298N drive circuit, the speed is controlled by single chip microputer output PWM wave, obstacle avoidance by ultrasonic ranging module, through the mobile car, the car camera figure collection of pictures, through the wireless transmission module to transfer images to the front of the puter, and sends the scene of the carbon monoxide concentration and temperature in order to achieve the purpose of detection. Keywords: STC12C5A60S2 microcontroller； L298N； wireless munication (XL2401 D03)； ultrasonic ranging； Infrared obstacle avoidance III 目 錄 1緒論 ...................................................................... 1 智能移動(dòng)探測裝置的意義及作用 ........................................ 1 智能移動(dòng)探測裝置的前景 .............................................. 1 本文工作 ............................................................ 1 2系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................................................ 3 軟件總體設(shè)計(jì)方案 .................................................... 3 軟件設(shè)計(jì)主程序流程圖 ................................................ 4 車載系統(tǒng)主流程圖 .............................................. 4 車載系統(tǒng)中斷流程圖 ............................................ 5 手柄顯示系統(tǒng)主流程圖及中斷流程圖 .............................. 6 開發(fā) 環(huán)境簡介 ........................................................ 7 軟件設(shè)計(jì)子程序模塊及流程圖 .......................................... 8 小車驅(qū)動(dòng)模塊 .................................................. 8 超聲波測距模塊 ............................................... 10 一氧化碳檢測模塊 ............................................. 12 顯示模塊 ..................................................... 15 溫度檢測模塊 ................................................. 18 無線傳輸模塊 ................................................. 21 3軟件系統(tǒng)調(diào)試 ............................................................. 23 4硬件設(shè)計(jì)思路及原理圖 ..................................................... 24 5系統(tǒng)功能測試 ............................................................. 25 車載系統(tǒng)前方超聲波模塊測試 ......................................... 25 車載系統(tǒng)左方超聲波模塊測試 ......................................... 25 車載系統(tǒng)右方超聲波模塊測試 ......................................... 26 車載系統(tǒng)避障測試 ................................................... 26 6結(jié)論 ..................................................................... 28 附錄 1：車載系統(tǒng)源程序清單 ................................................. 29 附錄 2：手柄系統(tǒng)源程序清單 ................................................. 49 參