【正文】 回差電壓和 響應(yīng)時(shí)間、可配置為喚醒或復(fù)位源、上電復(fù)位 /欠壓檢測(cè)器、電壓基準(zhǔn) — 、 （可編程）） ② 在片調(diào)試：片內(nèi)調(diào)試電路提供全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試（不需仿真器）；支持?jǐn)帱c(diǎn)、單步、觀察 /修改存儲(chǔ)器和寄存器；完全的開發(fā)套件 ③ 供電電壓 ~ ：內(nèi)建 LDO 穩(wěn)壓器： 或 V；高速 8051 微控制器內(nèi)核；流水線指令結(jié)構(gòu)； 70%的指令的執(zhí)行時(shí)間為一個(gè)或兩個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期；速度可達(dá)50MIPS（時(shí)鐘頻率為 50MHz 時(shí)）；擴(kuò)展的中斷系統(tǒng) ④ 存儲(chǔ)器： 2304 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù) RAM（ 256+2048）； 32/16KB FLASH；可在系統(tǒng)編程，扇區(qū)大小為 512 字節(jié)； 64 字節(jié)電池后備 RAM（ smaRTClock） ⑤ 數(shù)字外設(shè)： 24 個(gè)端口 I/O；推挽或漏極開路，耐 V 電壓 ；可同時(shí)使用的硬件SMBus（ I2C 兼容）、 SPI 和 UART 串口； 4個(gè)通用 16 位計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器； 16位可編程計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器陣列（ PCA），有 6個(gè)捕捉 /比較模塊和 WDT；硬件實(shí)時(shí)時(shí)鐘（ smaRTClock），工作電壓可低至 1V， 64 字節(jié)電池后備 RAM和后備穩(wěn)壓器 5 ⑥ 時(shí)鐘源 。 2%精度，可支持 UART 操作；時(shí)鐘乘法器可達(dá) 50MHz；外部振蕩器：晶體、 RC、 C、或外部時(shí)鐘； smaRTClock 振蕩器： 32KHz 晶體或諧振器；可在運(yùn)行中切換時(shí)鐘源 ⑦ 32腳 LQFP 或 28腳 5x5 QFN 封裝 溫度范圍： 40176。 C 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì) L298N 介紹 L298N 是一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。 L298N 的主要特點(diǎn)是 :工作電壓高，最高工作電壓 可達(dá) 46V。內(nèi)含兩個(gè) H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受 輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作 .L298 內(nèi)部的原理圖如圖 1所示： I N 1I N 2E N AO U T 1O U T 2O U T 3O U T 4I N 3I N 4E N B6 V 動(dòng) 力 電 源 6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見的是 15 腳 Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部同樣包含 4 通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。 L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá) 50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的 IO 口提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。原理圖如圖 2所示： 圖 2 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片引腳說明 L298N 可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電平信號(hào)， VSS 可接 4． 5～ 7 V電壓。輸出電流可達(dá) 2． 5 A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。L298 可驅(qū)動(dòng) 2個(gè)電動(dòng)機(jī)， OUT1， OUT2 和 OUT3， OUT4 之間可分別接電動(dòng)機(jī)， 5， 7， 10，12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。L298N 邏輯功能控制表如圖 3所示，外形及封裝如圖 4所示： ENA IN1 IN2 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 0 停止 1 1 0 正轉(zhuǎn) 1 0 1 反轉(zhuǎn) 1 1 1 剎停 1 1 0 停止 圖 3 L298N功能 In3， In4 的邏輯控制表與上表相同。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。紅外探測(cè)器探測(cè)距離有限一般最大不應(yīng)超過 3cm。 我們沒有選用現(xiàn)有的超聲波測(cè)距模塊，而是自己根據(jù)超聲波的原理，利用超聲波探頭和一些外圍電路而搭建起超聲波模塊。 系統(tǒng)中有三個(gè)超聲波模塊，其中每個(gè)都有接收探頭與發(fā)射探頭，這兩個(gè)模塊分別位于小車的左、右處，來進(jìn)行測(cè)距以達(dá)到避障的效果。 對(duì)于接收探頭，因?yàn)榻邮盏某暡ㄐ盘?hào)很微弱而且考慮到干擾的因素，接收端有放大電路與濾波電路。若此 IO支持外部中斷，則可在 MCU 中引發(fā)中斷。因此通過計(jì)算測(cè)的距離障礙物的距離然后就可以判斷是否轉(zhuǎn)彎。我們使用的是光電傳感器，光電式傳感 器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器。光電式傳感器一般由輻射源、光學(xué)通路和光電器件三部分組成。電信號(hào)經(jīng)后續(xù)電路的解調(diào)分離出被測(cè)信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量的測(cè)量。為節(jié)約電源電量并且不影響 LCD 的功 能， LCD 的背光用單片機(jī)進(jìn)行控制，使 LCD 的背光在小車行駛的過程中不亮，因?yàn)槲覀儾槐乜雌滹@示；在其它我們需要看顯示的內(nèi)容的時(shí)候 LCD 背光亮。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。 C51 開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的源程序要變?yōu)?C51 可以執(zhí) 行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。 從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 如圖 41 所示 圖 41 Keil for 51 開發(fā)平臺(tái)截圖 KEIL for C51 編譯平臺(tái)對(duì) 51 單片機(jī)的器件選型設(shè)置。 11 圖 42 MCU 選型設(shè)置 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 循跡程序流程圖 若小車偏左的時(shí)候，車輪將向右偏轉(zhuǎn)；若小車偏右，車輪將向左偏轉(zhuǎn)； 為了識(shí)別大小彎道我們用一個(gè)長(zhǎng)的循跡模塊和一個(gè)短的循跡模塊配合使用，這樣更能避免小車沖出跑道， 若沒有 偏移，小車將繼續(xù)向前；若小車完全偏離黑色軌跡，小車 后邊的循跡傳感器會(huì)自動(dòng)讓它停車。 開 始讀 取 傳 感 器 的 值車 體 是 否 偏 離 黑 線否糾 正 位 置是前 進(jìn)巡 線 是 否 完 成否顯 示 時(shí) 間 速 度是 12 避障程序流程圖 我們的作品用 2 個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)蔽障， 前后 兩個(gè)用來判斷前方是否有障礙物。左邊車身中間位置有一個(gè)傳感器，此傳感器探測(cè)距離比較遠(yuǎn)，用來判斷左邊是否是出口。 軟件設(shè)計(jì)時(shí)當(dāng)前面?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)到障礙物，左邊車身中間的傳感 器也檢測(cè)到障礙物時(shí)則向左轉(zhuǎn)，否則向右轉(zhuǎn)，當(dāng)完成了 4次轉(zhuǎn)彎，即進(jìn)入第三條直到，只需檢測(cè)左邊這個(gè)傳感器，當(dāng)無障礙物時(shí)，向右轉(zhuǎn)，然后直走，直到前面兩個(gè)傳感器檢測(cè)到障礙物時(shí)，向右轉(zhuǎn)，然后進(jìn)入正常檢測(cè)，最終完成蔽障。測(cè)定電氣時(shí)間常數(shù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)處于堵轉(zhuǎn) 狀態(tài)并施加階躍性質(zhì)的驅(qū)動(dòng)電壓。測(cè)定機(jī) 械時(shí)間常數(shù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)處于空載運(yùn)行狀態(tài)并施加階躍性質(zhì)的階躍電壓。 ⑷ 工作電流：在單個(gè)電機(jī)正常工作或停止的工作電流 100MA，四個(gè)電機(jī)同時(shí)工作時(shí)總電流 570MA。 14 測(cè)速模塊計(jì)算 用紅外對(duì)管傳感器進(jìn)行測(cè)速，經(jīng)實(shí)際測(cè)得輪子圓周為 ，電機(jī)的碼盤為 20個(gè)孔，在一定時(shí)間測(cè)得通過圓孔的個(gè)數(shù)然后再乘以 。 傳感器測(cè)試：作品采用了九對(duì)紅外對(duì)管用于信息檢測(cè)，三只用于檢測(cè)黑線，二只用于檢測(cè)障礙小車，測(cè)試過程中我們用白紙黑膠帶模擬測(cè)試，用其他物品模擬障礙物，調(diào)整程序來調(diào)整需要的測(cè)試范圍。 測(cè)距測(cè)試：用超聲波來進(jìn)行測(cè)量小車與障礙物的距離，聲速根據(jù)溫度、環(huán)境的不同而變化，在一般情況下 聲速是 340M/S。 程序測(cè)試：通過與傳感器模塊，電機(jī)模塊一起協(xié)同測(cè)試。在軌道上也多次調(diào)節(jié)小車運(yùn)動(dòng)彎度，最終成功完成題目要求。感 覺小車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)不在控制程序的算法，而在于小車的環(huán)境溫度，小車最容易受到電壓波動(dòng)、光照、贓物等東西的影響。在整個(gè)過程中，我們不僅在通力合作中體會(huì)到了團(tuán)結(jié)的重要性。展望未來，智能車技術(shù)必將在更廣闊的領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。當(dāng)駕駛員因疏忽或打瞌睡時(shí)這樣的智能汽車的設(shè)計(jì)就能體現(xiàn)出它的作用。 7 參考文獻(xiàn) [1]郭惠，吳迅 .單片機(jī) C 語言程序設(shè)計(jì)完全自學(xué)手冊(cè) [M].電子工業(yè)出版社 ,：1200. 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