【正文】 9C52單片機性能優(yōu)點課堂上我們學習的是AT89C51單片機，但實際應用中現(xiàn)在我們是不會再用AT89C51單片機了。現(xiàn)在單片機種類繁多，各有各的優(yōu)點，結(jié)合具體情況恰當選擇單片機型號也是非常重要的，在此系統(tǒng)中采用STC89C52為主控模塊芯片，選此芯片的理由是：(1) 與MCS51單片機完全兼容：指令兼容，引腳兼容高保密性：無法讀出，因此無法解密；(2) 超強抗干擾能力：電源、I/O接口、時鐘均有抗干擾措施；(3) 高可靠性：① 寬電壓范圍，～6V；② 寬溫度范圍：－400C～850C；(4) 低電磁輻射：① 可禁止ALE輸出，降低輻射；② 可選6時鐘/機器周期，降低晶振頻率，降低輻射；③ 單片機時鐘振蕩器增益可設為1/2；(5) 超低功耗：① 掉電模式典型功耗：≦1uA，可由外中斷喚醒；② 空閑模式典型功耗：2mA；③ 正常工作典型功耗：4 mA～7 mA；④ 可在線編程，節(jié)約投資；⑤ 強驅(qū)動能力，無論灌電流還是拉電流，均優(yōu)于MCS51單片機；⑥ 高速度，最高晶振達到90MHZ；(6) 內(nèi)部資源更豐富，與MCS51單片機相比增加了：① T2定時/計數(shù)器；② 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器RAM增加了1～8倍；③ 自帶A/D和PWM；④ 有P4口；圖2－2 系統(tǒng)核心STC89C52連接電路圖 電機控制本機器人采用了雙電機雙輪驅(qū)動的小車作為其底座。而傳統(tǒng)的小車是靠動力電機和轉(zhuǎn)向電機驅(qū)動，轉(zhuǎn)彎角度難以控制，不便于使用。這種電路由于工作在晶體管飽和或截止狀態(tài)，避免了在線性放大區(qū)工作時晶體管的管耗，可以最大限度地提高效率；H型電路保證了可以簡單地實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子開關(guān)的速度和穩(wěn)定性也完全可滿足需要，整套驅(qū)動電路是一種被廣泛采用的電機驅(qū)動技術(shù)。 圖23 電機控制電路圖：采用交流電經(jīng)直流穩(wěn)壓處理后供電采用交流電提供直流穩(wěn)壓電源，電流驅(qū)動能力及電壓穩(wěn)定性最好，且負載對電源影響也最小。而且避障機器人極易把拖在地上的電線識別為障礙55淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文設計物，人為增加了不必要的障礙。：采用干電池組進行供電采用四節(jié)干電池降壓至5V后給單片機及其他邏輯單元供電，另取六節(jié)干電池為電機及光電開關(guān)供電。但由于電機驅(qū)動需要比較大的電流，所以采用干電池供電使用的周期不能很長，實用性不太好。：采用可充電蓄電池供電采用可充電蓄電池給驅(qū)動和感測模塊供電，其它采用蓄電池經(jīng)LM2575穩(wěn)壓后供電。故采用了此方案。機器人圖25 傳感器分布示意圖457326189圖25中各傳感器說明如下：傳感器1置于機器人正前方朝下的金屬探測傳感器，用于探測金屬。超聲波來源于555產(chǎn)生40 kHz的方波信號，經(jīng)超聲波發(fā)射頭發(fā)出。傳感器3置于機器人正前方朝下的紅外光電傳感器，用于檢測停止線。傳感器5置于機器人底座下方朝下的紅外光電傳感器，用于檢測地面的引導線，原理同傳感器3。當機器人前方有光源照射時，光敏電阻的大小將會改變，將2個傳感器的改變量進行比較處理后送入單片機，單片機將會產(chǎn)生相應的調(diào)整信號，使機器人朝光強的方向行走。傳感器9置于機器人正后方的光電碼盤，用于計里程，借助于鼠標原理，17第2章 系統(tǒng)主要硬件電路設計，經(jīng)過打磨使其周長為8cm，再在該小輪上打等距離的8個孔，如圖5所示。就實際情況自制出來的各個孔之間的距離無法精確相等，但經(jīng)過具體測量該光電碼盤，能保證行駛50 cm產(chǎn)生50個脈沖，于是采用其作為計算距離的基準單位。 計算機發(fā)射裝置計數(shù)齒數(shù)接收裝置計算機圖26 計數(shù)齒數(shù)此外，為了清楚直觀地觀察到各傳感器的工作狀態(tài)，電路中還專門為每個傳感器設計了工作指示燈，實時顯示每個傳感器的工作狀態(tài)。主要是一塊三輸入或非門，所以我們采用現(xiàn)成的74ls27芯片實現(xiàn)邏輯功能。但由于聲波衍射現(xiàn)象較嚴重，且波包散面太大，易造成障礙物的錯誤判斷。故放棄了這一方案。而我們由于采用普通直流電機作為原動力，制動距離至少需要10cm。 ：使用視頻采集處理裝置進行探測 使用CCD實時采集機器人前進路線上的圖像并進行實時傳輸及處理，這是最精確的障礙物信息采集方案，可以對障礙物進行精確定位和測距。 方案4：使用光電開關(guān)進行障礙物信息采集 使用三只E3FDS30C4光電開關(guān)，分別探測正前方，前右側(cè)，前左側(cè)障礙物信息，在特殊地形（如障礙物密集地形）可將正前方的光電開關(guān)移置后方進行探測。機器人換檔調(diào)速后的最大制動距離不超過30cm，一般在10~20cm左右，因而探測距離滿足機器人需求。光電開關(guān)排列如圖所示： 圖28 光電開關(guān)示意圖 此模塊的主要作用是，連接單片機和電機驅(qū)動模塊，并消除干擾，讓單片機能夠準確的控制電機驅(qū)動模塊，在此采用了一集成了四個光耦的集成電路TLP5214，而不采用單個的光耦，且一個集成電路也顯得更美觀，價錢也不高，市場上也容易買到。：使用分立原件搭建電機驅(qū)動電路 使用分立原件搭建電機驅(qū)動電路造價低廉，在大規(guī)模生產(chǎn)中使用廣泛。 第二章 系統(tǒng)硬件主要電路設計：使用L298N芯片驅(qū)動電機 一個具有高電壓大電流的全橋驅(qū)動芯片，輸出電壓最高可達50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機的IO口提供信號，而且?guī)в惺鼓芏耍奖鉖WM調(diào)速，電路簡單，性能穩(wěn)定，使用比較方便。其原理圖如下所示：圖210 驅(qū)動模塊：L298電路圖： ：采用數(shù)碼管顯示 數(shù)碼管完全可用來顯示已行駛過的路程，且數(shù)碼管亮度大，夜間觀測也比較方便，所以數(shù)碼管在一般場合是首選，但是數(shù)碼管只能顯示數(shù)字，發(fā)揮的空間比較窄。111淮安信息職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)論文設計 方案2：采用液晶顯示用12864的液晶屏作為顯示器件，可以顯示機器人行駛的方向，機器人行駛過的路程，機器人行駛過的時間等等，最重要的是液晶能夠顯示漢字，提供的信息非常直觀，故采用此方案。外部中斷0入口 ORG 000BH 。主程序 SETB EA 。開外部