【正文】 .......................................... 1 課外實驗設(shè)計計劃 學(xué)生姓名： 萬志雄 專業(yè)班級： 軟件 1111 實驗 題目 ： 小車循跡控制系統(tǒng)設(shè)計（路線 3） 實驗器材 ： 硬件設(shè)備： MCS51 單片機最小系 統(tǒng)板、 四個 QTI 傳感器 、 兩個舵機 、 兩個車輪 、 鋰電池、 ISP 下載線、面包板； 軟件環(huán)境： Keil C5 progisp 下載器。 實驗 任務(wù)： （ 在規(guī)定的時間內(nèi)完成下列任務(wù)） 1． 完成硬件設(shè)計并連線，以 MCS51單片機為控制核心，根據(jù) 4 個 QTI傳感器采集到的數(shù)據(jù)控制舵機的運轉(zhuǎn)，進而控制車輪的速度和方向，并 畫出硬件原理圖和實驗連線圖； 2．用 C 語言編程實現(xiàn)以下 小車行駛線路 （地圖見下頁）： 起始點 → 中心點 → D 點，旋轉(zhuǎn) 360度→ 黑色 點，旋轉(zhuǎn) 180度→原 路 返回。 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 2020 年 6 月 30 日 教研室主任（或責(zé)任教師）簽名： 2020 年 6 月 30 日 目 錄 起始點 第 1章 實驗 分析 實驗 設(shè)計題目 小車循跡控制系統(tǒng)設(shè)計 （路線 3） 實驗 設(shè)計任務(wù)及要求 實驗 總體任務(wù) (1)硬件部分：完成硬件設(shè)計并連線，以 MCS51 單片機為控制核心，隨時采集 4 個 QTI傳感器的數(shù)據(jù)控制舵機的運轉(zhuǎn)，進而控制車輪的速度和方向 。 任務(wù) 使用 KeilC51編程軟件采用 C語言編程實現(xiàn)小車 路線 3的 總體調(diào)試，同時不斷修正 小車的路線?？刂栖浖褂?C語言編程；系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，提交一個滿足要求的 小車循跡控制系統(tǒng)設(shè)計 。 KeilC51編程軟件、 progisp下載器、串口調(diào)試小助手等軟件。 小車軟件設(shè)計原理 將整個過程分為五 部分 來實現(xiàn)，分別為起點到中心點，中心點到 D 點， D 點到 黑 色點， 黑 色點到中心點，中心點到起始點。 功能設(shè)計原理及實現(xiàn)方法 小車前進功能實現(xiàn) 此模塊原理 是 向伺服電機輸出若干個 PWM波，波形的占空比可控制小車移動，通過 時間寬度和延時產(chǎn)生信號，作用于電機，從而控制其運動。 motor_motion(uint16_t left_val, uint16_t right_val, uint8_t count)例：其中參數(shù) left_val:左邊電機的高電平時間寬度； right_val:右邊電機的高電平時 間寬度； count：脈沖數(shù)目 小車旋轉(zhuǎn)功能實現(xiàn) 小車旋轉(zhuǎn)的原理是調(diào)整兩輪的移動方式、速度及移動步數(shù)。amp。amp。amp。amp。 //左轉(zhuǎn)修正 }else if(((!P22_state())amp。P23_state())||((!P21_state())amp。 (!P22_state())amp。(!P23_state())amp。P24_state())) { motor_motion(1300, 1550,1)。 } } （ 1） 當小車發(fā)生 右 偏移時，各傳感器狀態(tài)信號如下： 通過判斷語句：if((P22_state()amp。(!P23_state()))||(P21_state()amp。(!P22_state())amp。(!P23_state())amp。(!P24_state())))判斷小車是否 向左偏移，若發(fā)生偏移此時通過調(diào)節(jié)左右輪的速度來實現(xiàn)，左偏時調(diào)用motor_motion(1770, 1740,1)實現(xiàn)左輪前進速度大于右輪前進速度來實現(xiàn)向右偏移來對偏移進行修正。amp。amp。amp。amp。若發(fā)生偏移，此時通過調(diào)節(jié)坐游輪的速度來實現(xiàn)，右偏時調(diào)用 motor_motion(1550, 1300,1)，通過調(diào)節(jié)左右輪的速度，當右輪速度大于左輪速度進行修正。例如小車開始部分延時 3秒。 while(i)。 while(n) delay_nus(900)。 為 51 單片機提供判斷的輸入數(shù)據(jù)。0x02)?1:0。 方便程序設(shè)計，簡化程序結(jié)構(gòu)。 typedef unsigned char uint8_t。 define true 1 define false 0 endif （ 5） 控制兩個舵機運轉(zhuǎn) 。 //左電機接口 sbit right_motor = P1^1。 for(i=0。 i++) { left_motor = 1。 left_motor = 0 right_motor = 1。 right_motor = 0。 //輸出一定數(shù)量的 PWM波形 } } 第 3 章 詳細設(shè)計 硬件設(shè)計與實現(xiàn) 小車是由多個硬件零件組裝而成，每個零件負責(zé)不同的功能，根據(jù)設(shè)計任務(wù)和要實現(xiàn)的主要功能，來進行硬件設(shè)計。通過對每個功能模塊的調(diào)用實現(xiàn)系統(tǒng)要求的功能。程序代碼如下 while(1){ motor_motion(1700,1300,1)。 if(P22_state()amp。P23_state()amp。P21_state()amp。!P24_state()){ //motor_motion(1500,1500,0)。 //右轉(zhuǎn) 45 度 break。如果檢測到 0000信號，則執(zhí)行旋轉(zhuǎn) 360度程序。程序代碼如下： while(1){ motor_motion(1700,1300,1)。 if(!P21_state()amp。!P22_state()amp。!P23_state()amp。!P24_state()){