【正文】 如右圖尋跡信號處理采用的：電壓比較器處理的。片內(nèi)振蕩器和時鐘電路注：控制輸出部分做驅(qū)動最好都接一上拉電阻控制輸出部分主要就是電機的控制，在這里我們采用了一個電機驅(qū)動芯片LG9110下面是LG9110資料：整體原理圖：由于是分2塊PCB板制作的，所以分成傳感（檢測）部分，和控制部分?？删幊檀型ǖ馈　蓚€16位定時器/計數(shù)器　　1288位內(nèi)部RAM　　全靜態(tài)工作：0Hz24MHz　　壽命：1000寫/擦循環(huán)　　與MCS51 兼容 　AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。三極管用到了8050，也可用9013，9014的，不管哪種，其封裝都是TO92 如圖有所示。該傳感器具有探測距離遠、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點、可以廣泛應(yīng)用于機器人避障、流水線計件等眾多場合。主要用于障礙物的檢測?！　?。LM324的引腳排列見圖2。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“”為兩個信號輸入端，“V+”、“V”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。 輸出電壓擺幅大(0 )LM324系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器。 共模輸入電壓范圍寬，包括接地　　 低輸入偏流　　15V)　　 電源電壓范圍寬：單電源(3—30V)；　　雙電源(177。 直流電壓增益高(約100dB)　　　　特性(Features):　　它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。信號簡易處理部分用到一個LM358和一個LM324來處理 RPR220是一種一體化反射型光電探測器，其發(fā)射是一個砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收是一個高靈敏度，硅平面光電三極管，主要應(yīng)用在游戲機，復(fù)印機和辦公自動化等設(shè)備中。第二章 設(shè)計方案的選擇和確定要做音樂智能尋跡避障小車可以有很多的方案，但各種方案都是模型相似的，無非就是在一些傳感器上或局部小電路上不同而已，由于實訓(xùn)的材料是固定的，所以就由所有器件設(shè)定一個方案。根據(jù)電路原理圖和元器件的尺寸大小利用電路繪圖軟件（例如：PTOTEL DXP）設(shè)計制PCB板。寫出軟件流程圖，利用編程軟件（例如KEIL）編寫、編繹程序。實訓(xùn)任務(wù)：根據(jù)技術(shù)指標(biāo),提出可行性方案,經(jīng)分析比較選出符合功能和性能要求的實際方案。小車外觀包裝優(yōu)美、電路設(shè)計制作焊接等工藝精良、軟件程序可讀性強。實現(xiàn)仿真實小車的聲音和車燈效果：小車前進時有真車前進聲音和車燈效果，小車左拐彎時有真車左拐彎聲音和車燈效果，小車右拐彎時時有真車右拐彎聲音和車燈效果，小車后退時有真車后退聲音和車燈效果，小車遇到障礙物時有真車鳴喇叭聲音和車燈效果、并自動繞開障礙物前行。能實現(xiàn)在橢圓軌道、S形軌道，太極圖形軌道等多種規(guī)則黑線軌道上尋跡運行，并還可以實現(xiàn)在任意黑線軌道上運行。、技術(shù)指標(biāo)及訓(xùn)練任務(wù)目的要求：學(xué)生通過基于51系列單片機的音樂智能尋跡避障小車的設(shè)計與控制實訓(xùn)，除了加深和鞏固學(xué)生課程理論學(xué)習(xí)之外，更重要的是加強實踐、拓展應(yīng)用，讓學(xué)生了解基于51系列單片機的開發(fā)和運用的一個整體開發(fā)流程，包括在訓(xùn)練中要求學(xué)生能夠自己根據(jù)性能指標(biāo)和功能要求掌握硬件電路的設(shè)計和制作、元器件的選用和安裝、軟件的編寫和調(diào)試，同時學(xué)會硬件仿真、軟件仿真和整機聯(lián)調(diào)，其中最關(guān)鍵的兩部分：硬件電路設(shè)計與制作和控制軟件的編寫以及調(diào)試，使得準(zhǔn)產(chǎn)品最后達到技術(shù)指標(biāo)的要求。音樂：音樂采用小車自帶的音樂。紅外探測器探測距離有限，一般最大不應(yīng)超過3cm。尋跡：尋跡是通過紅外探測法，即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性質(zhì)的特點，在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色紙質(zhì)地板時發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線則紅外光被吸收，小車上的接收管接收不到紅外光。音樂是只在啟動、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停車、前方有障礙、倒退時可以放出小車本身有的語音信號，在這里是從過但單片機發(fā)送解碼來控制。目 錄第一章 音樂智能尋跡避障小車的概述……………………………………………………………3 、技術(shù)指標(biāo)及訓(xùn)練任務(wù)………………………………4第二章 設(shè)計方案的選擇和確定……………………………………………………5第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計………………………………………………………………………………10………………………………………………………………………………12第四章 系統(tǒng)的 軟件設(shè)計…………………………………………………………………………………………14……………………………………………………………………………………15第五章 性能測試與分析………………………………………………………………20……………………………………………………………………………20…………………………………………………………………………………20第一章 音樂智能尋跡避障小車的概述所謂尋跡是在一個白色的塑料泡沫板上的寬25cm左右的有黑色電工膠布做成的橢圓軌道上尋黑線。電子產(chǎn)品的總類是很多的，而在眾多電子產(chǎn)品中有些帶簡單的智能控制的往往用到一些小芯片如單片機和一些傳感類的器件如光耦元件、紅外避障器等。科學(xué)技術(shù)學(xué)院SCIENCE amp。 TECHNOLOGY COLLEGE OF NANCHANG UNIVERSITY 《工 程 訓(xùn) 練》報 告REPORT ON ENGINEERING TRAINING題 目 基于51系列單片機的音樂智能尋跡避障小車的設(shè)計與控制 學(xué)科部、系： 信息學(xué)科部 專業(yè)班級： 電子信息工程07級2班 學(xué) 號： 7020907072 學(xué)生姓名：章良（若要PCB圖聯(lián)系方式為275047015 指導(dǎo)教師： 羅小青、彭嵐峰 起訖日期： 2010419 基于51系列單片機的音樂智能尋跡避障小車的設(shè)計與控制專業(yè)：電子信息工程 學(xué)號：7020907072學(xué)生姓名：章良 指導(dǎo)教師：羅小青、彭嵐峰摘 要 在日常生活中人們，電子產(chǎn)品和人的生活密不可分，我們接觸的電子產(chǎn)品有像平常用的手機、電腦、相機等高端的電子產(chǎn)品；也有像平常用的通電器，收音機等低端的電子產(chǎn)品；有智能的電子產(chǎn)品，也有非智能的電子產(chǎn)品。本次工程訓(xùn)練我們就將采用51系列的AT89C51單片機和光耦器件RPR220和紅外避障器E18D80NK為主要的器件來制作音樂智能尋跡避障小車的控制電路，通過訓(xùn)練來達到對課本知識的更深認識和運用。避障是在小車在軌道上尋跡是當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方有障礙物時采取一定的操作，避免碰撞，在這里是停車。智能控制也是由單片機來實現(xiàn)的。單片機就是否收到反射回來的紅外光為依據(jù)來確定黑線的位置和小車的行走路線。避障：避障是通過光電傳感器來實現(xiàn)的，它可以通傳感器上面的旋鈕來控制障礙物感應(yīng)距離，但范圍是有限制的，但這里用到的E18D80NK的感應(yīng)距離在3cm到80cm之間。智能控制：智能控制是采用單片機來處理所收集的信號，在由設(shè)定的來控制電路，從而達到智能控制。技術(shù)指標(biāo)：音樂智能尋跡小車需基于51系列單片機進行開發(fā)和設(shè)計。至少兩種方式啟動：一是通過掌聲、口聲等其它聲音啟動；二是能通過檢測到黑線后自行啟動等其它。小車尋跡避障運行完之后能伴隨音樂翩翩起舞演示?？蓴U展其它功能。利用電路繪圖軟件（例如：PTOTEL DXP）畫出電路原理圖。利用電路仿真軟件（例如：PROTEUS、MULTISIM）結(jié)合編程軟件進行硬件電路聯(lián)合仿真。安裝元器件、焊接功能電路并結(jié)合軟件程序?qū)崿F(xiàn)整機聯(lián)調(diào)。避障傳感部分聲音傳感部分傳感信號處理部分控制信號輸出部分尋跡傳感部分尋跡傳感部分： 該部分包括信號來源部分及信號簡易處理部分，信號來源是紅外發(fā)射與接收，在這里我們用到的是RPR220。特點：LM358 內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)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(guān)。　　LM358 的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。 內(nèi)部頻率補償 　　 單位增益頻帶寬(約1MHz)　　 一177。 低功耗電流，適合于電池供電　　 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流　　 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍與單電源應(yīng)用場合的標(biāo)準(zhǔn)運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性。兩個信號輸入端中，Vi（）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。　　LM324的特點：　　　　　?。?V32V　　：最大100nA　　。　　　　　避障傳感部分： 這部分較為簡單就是用到一個光電傳感器E18D80NK，這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感器。對障礙物的感應(yīng)距離可以根據(jù)要求通過后部旋鈕進行調(diào)節(jié)。聲音傳感部分： 聲音傳感部分采用了一個駐極體和三極管的兩級放大組成，駐極體外觀如右圖所示焊錫一邊分2小塊的接“+,”另一接地。傳感信號處理部分：信號處理部分是采用了單片機，如AT89C51，AT89S52都可以，我們處理的數(shù)據(jù)很少，所以2種任意的都可以，其封裝管腳也相同，我們以AT89C51為例說明AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable a