【正文】 出脈沖的頻率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的控制。 6 方案三：采用可編程器件 GAL實(shí)現(xiàn)脈沖分配。該方案的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是采用軟硬件結(jié)合的方法，大大減輕了 CPU 的負(fù)擔(dān)，只有向 GAL 發(fā)出兩個(gè)控制信號(hào)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。 基于以上分析，采用方案三。利用光電三極管的光生伏特效應(yīng)，利用黑色物體與白色物體對(duì)于光線的反射的不同，控制光電三極管的導(dǎo)通與截止，來(lái)反映當(dāng)前傳感器正 對(duì)的是黑線或者是白色的底板。同時(shí)底板的淺色網(wǎng)格線造成的干擾難以消除或者減弱。一體化紅外對(duì)管，與其他光電傳感器具有相同或者相似的工作原理。同時(shí)由于紅外對(duì)管本身帶有濾光片，能減少環(huán)境光線的干擾。圖 為紅外傳感器檢測(cè)框圖。 鍵盤(pán)方案的選擇與論證 在該系統(tǒng)中需要通過(guò)鍵盤(pán)對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體狀態(tài)的控制，此處對(duì)以下兩種方案進(jìn)行比較。但是該系統(tǒng)所接的按鍵數(shù)目有限，且占用了對(duì) 應(yīng)主 CPU的串行端口，其應(yīng)因此用受到限制。同時(shí)該芯片還可連接多達(dá) 64 鍵的鍵盤(pán)矩陣，軟件編程簡(jiǎn)單。 方案一雖然也能很好的實(shí)現(xiàn)電路的要求，但考慮到電路設(shè)計(jì)實(shí)際需求和電路整體的性能，采用方案二。 方案一：使用傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示。但是數(shù)碼管體積大，顯示位數(shù)有限，不適用于顯示數(shù)字信息量大的情況。液晶顯示屏（ LCD）具有輕薄短小、低功耗、無(wú)輻射危險(xiǎn)，平面直角顯示以及影象穩(wěn)定不閃爍等優(yōu)勢(shì)，可視面積大，可顯示的信息量大，畫(huà)面效果好，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。根據(jù)液晶型號(hào)的不同，有些液晶還可顯示中文和圖片。 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方案的選擇與論證 方案一： 采用雙向無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊。 方案二：采用 SP 多用途無(wú)線發(fā)射接收模塊。同時(shí)由于該模塊自身輻射極小，可以減少自身振蕩的泄露和外界干擾信號(hào)的侵入，在小型數(shù)據(jù)傳輸終端應(yīng)用廣泛。 系統(tǒng)各模塊的最終方案 經(jīng)過(guò)仔細(xì)地分析和論證，選定了系統(tǒng)各模塊的最終方案如下： 控制器：采用單片機(jī) AT89C55和 AT89C51 組成的雙 CPU 控制 系統(tǒng) ； 電機(jī)：采用兩只四相八拍步進(jìn)電機(jī)； 電機(jī)驅(qū)動(dòng)：采用兩片 GAL16V8 和兩片 L298； 黑線檢測(cè)：采用四對(duì)紅外傳感器； 鍵盤(pán)：采用 7279 智能顯示驅(qū)動(dòng)芯片； 8 顯示：采用液晶顯示屏（ LCD）顯示； 無(wú)線發(fā)射 /接收：采用 SP多用途無(wú)線發(fā)射接收模塊對(duì)； 2. 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)硬件的基本組成部分 系統(tǒng)利用紅外傳感器將檢測(cè)到的黑線信息轉(zhuǎn)換為可被控制器辨認(rèn)的電信號(hào)，控制器根據(jù)這些電信號(hào)和鍵盤(pán)發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行邏輯判斷，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) ,實(shí)現(xiàn)物體 在斜板上的運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)原理框圖如圖 所示。其中單片機(jī) AT89C55 接收從傳感器、鍵盤(pán)檢測(cè)到的電信號(hào)和邏輯脈沖 信號(hào)，并將輸入的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，控制 9 各單元電路。兩片 CPU 之間用雙口 RAM 連接，起到隔離的作用，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)母蓴_。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 56P 1. 45P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0( R X D )10P 3. 1( T X D )11P 3. 2( / I N T 0)12P 3. 3( / I N T 1)13P 3. 4( T 0)14P 3. 5( T 1)15P 3. 6( / W R )16P 3. 7( / R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 526P 2. 425P 2. 627P 2. 728/ P S E N29A L E ( / P R O G )30/ E A ( V P P )31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40AT89C55U1A T 89 C 55A 0L6A 1L7A 2L8A 3L9A 4L10A 5L11A 6L12A 7L13A 8L14A 9L15A 10 L4A 9R33A 8R34A 7R35A 6R36A 5R37A 4R38A 3R39A 2R40A 1R41A 0R42A 10 R44I / O 0R25I / O 1R26I / O 2R27I / O 3R28I / O 4R29I / O 5R30I / O 6R31I / O 7R32I / O 0L16I / O 1L17I / O 2L18I / O 3L19I / O 4L20I / O 5L21I / O 6L22I / O 7L23R / W L2/ O E L5/ C E L1/ B U S Y L3R / W R46/ O E R43/ C E R47/ B U S Y R45V C C48V S S24U 107132OC1C111D22D33D44D55D66D77D88D91Q192Q183Q174Q165Q156Q147Q138Q12U274 A S 57 3P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 56P 1. 45P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0( R X D )10P 3. 1( T X D )11P 3. 2( / I N T 0)12P 3. 3( / I N T 1)13P 3. 4( T 0)14P 3. 5( T 1)15P 3. 6( / W R )16P 3. 7( / R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 526P 2. 425P 2. 627P 2. 728/ P S E N29A L E ( / P R O G )30/ E A ( V P P )31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40AT89C55U4A T 89 C 51OC1C111D22D33D44D55D66D77D88D91Q192Q183Q174Q165Q156Q147Q138Q12U374 A S 57 3A _P 01A _P 02A _P 03A _P 04A _P 05A _P 06A _P 07A _P 20A _P 21A _P 22A _P 23A _P 24A _P 25A _P 26A _P 27GNDGNDGNDA _P 00A _W RA _R DGNDA _A L E B _A L EA _A L EV C CGNDB _P 00B _P 00B _P 01B _P 02B _P 03B _P 04B _P 05B _P 06B _P 01B _P 07B _P 02B _P 03B _P 04B _P 05B _P 06B _P 07B _W RB _R DB _P 20B _P 21B _P 22B _P 20B _P 21B _P 22B _P 23B _P 24B _P 25B _P 26B _P 27B _A L EV C CV C CB _W RB _R DA _W RA _R DGND GNDV C CGNDB _P 23GNDR S T12345678BUTTON amp。amp。B _P 10B _P 11B _P 12B _P 13B _P 14B _P 15B _P 16B _P 17R S T12345678J6CON8A _P 10A _P 11A _P 12A _P 13A _P 14A _P 15A _P 16A _P 17A _P 30A _P 31A _P 32A _P 33A _P 34A _P 35B _P 30B _P 31B _P 32B _P 33B _P 34B _P 35B _X 1B _X 2R1R E S 2VCCGNDC1C A PC2C A PY1C3C A PC4C A PY2A_X1 A_X2B_X1B_X2C6C A PC7C A PC8C A PC5C A P C9E L E C T R O 1C 10E L E C T R O 1C 11E L E C T R O 1C 12E L E C T R O 1V C CR2R E S 2K1S W P BV C CR E S 2RA _P 00A _P 01A _P 02A _P 03A _P 04A _P 05A _P 06A _P 07C 13E L E C T R O 1R S TD1LED12345678J812345678J712345678J1CON812345678J4CON8V C CPhotoelectricity sensor 圖 單片機(jī)控制電路原理圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 本次設(shè)計(jì)選用的步進(jìn)電機(jī)工作在四相八拍方式，驅(qū)動(dòng)電路由 GAL16V8 和 L298 組成。 I N P U T 15I N P U T 27I N P U T 310I N P U T 412e na bl e A6e na bl e B11O U T 12O U T 23O U T 313O U T 414V s s9Vs4s e ns e B15s e ns e A1GND8L298J1 L 29 8c l k1i n12i n23i n34i n45i n56i n67i n78i n89GND10EN11ou t 112ou t 213ou t 314ou t 415ou t 516ou t 617ou t 718ou t 819V C C20D1G A L 16 V 8V C CV C CO U T AO U T BO U T CO U T DO U T AO U T BO U T CO U T DV C Cc l k i nf _w a you t 1ou t 2ou t 3ou t 4+ 15 圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路原理圖 其中 GAL16V8 為可編程器件，采用 ABEL 語(yǔ)言產(chǎn)生電機(jī)四相的控制時(shí)序。當(dāng) CLK 口輸入一個(gè)脈沖時(shí)，電機(jī) 10 轉(zhuǎn)動(dòng)一拍，步角為 176。 In1端為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制端，為高電平時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)；低電平時(shí)反轉(zhuǎn)。 黑線檢測(cè)電路 為了確保對(duì)于任意黑色曲線尋跡，本系統(tǒng)采用了四個(gè)紅外傳感器來(lái)檢測(cè)黑線。 圖 為其中一路紅外傳感器的具體實(shí)現(xiàn)電路，其余三路與本路使用同一參考電壓UREF，增強(qiáng)系統(tǒng)的對(duì)稱性，同時(shí)也方便電路的調(diào)試，簡(jiǎn)化了電路形式。當(dāng)檢測(cè)到黑線時(shí)，傳感器接收頭收到少量的光線，傳感器截 止，輸出低電平。由于板上有淺色坐標(biāo)線，也會(huì)被傳感