【正文】 25開關(guān)16機(jī)制螺絲M282對(duì)7雙聯(lián)極片38前輪29前輪架210單聯(lián)極片211機(jī)制螺絲M384對(duì)12前輪軸Φ3118113前輪固定圈2 材料清單位號(hào)名稱備注位號(hào)名稱備注M1電機(jī)1接線座SIU1LED數(shù)碼管M2電機(jī)2接線座IR1紅外接收頭X1前端探測(cè)板接線座RX110K排阻DC電源接線座Z1R115KIC1AT89S51R2220IC2MAX232CPER3150KIC3LG911集成電路R41MIC4LG911集成電路R547KC110uF/16vR6560C2104R7560C3104R8560C4104R9560C510uF/16vR10560C610uF/16vR11560C730PFR12560C830PFR13560C9104R14220C1010uF/16vR1510KC1110uF/16vR16560C1210uF/16vR1710KC1310uF/16vR18560D1D8紅色發(fā)光二極管R19560D9綠色發(fā)光二極管R20560S1按鍵開關(guān)R21560S2按鍵開關(guān)R22560S3開關(guān)R23560COM19針串行端口R24560D1D2LED發(fā)光二極管前板用R2510KV1紅外發(fā)射頭前板用R26560V2紅外接收頭前板用RL1光敏電阻V3紅外發(fā)射頭前板用SB1蜂鳴器V4紅外接收頭前板用B1話筒V5紅外接收頭前板用R1220前板用V6紅外發(fā)射頭前板用R2220前板用R3560前板用R415K前板用R515K前板用R6220前板用R7560前板用R815K前板用COM數(shù)據(jù)線 AT89S51單片機(jī)簡介AT89S51作為本設(shè)計(jì)的核心芯片如圖所示31，是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 AT89S51 AT89S51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)AT89S51單片機(jī)系列的存儲(chǔ)器用的是哈佛結(jié)構(gòu)，即將程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各有自己的尋址方式、尋址空間和控制系統(tǒng)。 AT89S51單片機(jī)管腳簡介AT89S51有40引腳雙列直插（DIP）、44引腳（PLCC）、44引腳（TQFP）封裝形式。AT89S51系列單片機(jī)采用了CMOS技術(shù)制造，它集成度高、速度快、功耗低。 40引腳雙列直插（DIP）封裝 AT89S51單片機(jī)片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)圖 電路設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中電路設(shè)計(jì)非常重要包括復(fù)位操作方式、晶振頻率、傳感器電路設(shè)計(jì)、電源管理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)。其中復(fù)位電路、晶振電路和電源構(gòu)成了單片機(jī)的最小系統(tǒng)。復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其它特殊功能寄存器有影響。它們的復(fù)位狀態(tài)見附錄表例如；在復(fù)位期間ALE和PSEN信號(hào)變?yōu)闊o效狀態(tài)，即ALE=1，PSEN=1。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩脈沖周期（即兩個(gè)機(jī)器周期）以上。整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。(2) 復(fù)位操作方式復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵電平復(fù)位、外部脈沖復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位四種方式。晶振電路是單片機(jī)不可缺少的，這種電路是單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路，由只需要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳邊接一個(gè)晶體振蕩器或一個(gè)陶瓷振蕩器，并通過兩個(gè)電容后接地即可， XTAL1 和XTAL2分別為單片機(jī)片內(nèi)反相器的輸入和輸出端口，因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部工作 需要時(shí)鐘，產(chǎn)生機(jī)器周期，振蕩電容一般選取1030PF，振蕩電路的頻率要滿足單片機(jī)的工作頻率要求，單片機(jī)才能正常工作。我們認(rèn)為在傳感器的布局中，要解決兩個(gè)問題：信息檢測(cè)的精確度和信息檢測(cè)的前沿性。黑色為：紅外接收探頭（接收反射回來的紅外光線） 紅外發(fā)射管與紅外接收探頭本設(shè)計(jì)中安裝了三組（也可兩組）紅外探頭，排成三角形。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的電源是5V，流過放光二極管的電流小于20MA，~2V。15K電阻：紅外接收探器的光信號(hào)變電信號(hào)電阻（完成將反射回來的光信號(hào)）。因?yàn)榧t外接收探頭在工作時(shí)，就相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，所以電阻是隨意的。（3）避障小車的避障原理避障小車之所以能夠避障，主要是由前方的兩對(duì)紅外發(fā)射與接收探頭來完成的。所以說當(dāng)前方的紅外發(fā)射出來的光線遇到物體時(shí)，就會(huì)形成反射的光線，而這個(gè)經(jīng)反射的紅外光線剛好被紅外接收探頭接收到。那么如何知道是如何有障礙物呢？原來紅外光線有一個(gè)反射特性。而沒有明顯障礙物，紅外反射量將會(huì)大量的減少。通過電路的合理安裝，可以將這種接收到的紅外光線變化量轉(zhuǎn)換為電壓值傳送到單片機(jī)中。例如，完成避障的轉(zhuǎn)動(dòng)功能，還有倒車停車的功能。 驅(qū)動(dòng)芯片使用電路 器件管腳圖 引腳說明 描述：L9110是為控制和驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)的兩通道推挽式功率放大專用集成電路器件，將分立電路集成在單片IC之中，使外圍器件成本降低，整機(jī)可靠性提高。兩個(gè)輸出端能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反向運(yùn)動(dòng)，它具有較大的電流驅(qū)動(dòng)能力，每通道能通過750~800mA的持續(xù)電流，~；同時(shí)它具有較低的輸出飽和壓降；內(nèi)置的鉗位二極管能釋放感性負(fù)載的反向沖擊電流，使它在驅(qū)動(dòng)繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或開關(guān)功率管的使用上安全可靠。但由于需要電線對(duì)小車供電，極大影響了避障小車行動(dòng)的靈活性及地形的適應(yīng)能力。故放棄了這一方案。這樣電機(jī)啟動(dòng)及制動(dòng)時(shí)的短暫電壓干擾不會(huì)影響到邏輯單元和單片機(jī)的工作。第5章 智能小車軟件設(shè)計(jì) 總體流程圖開始系統(tǒng)初始化執(zhí)行主程序小車前進(jìn)電機(jī)模式選擇電機(jī)左轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)電機(jī)右轉(zhuǎn)N遇見障礙 物否控制算法控制算法控制算法遇見障礙否遇見障礙否遇見障礙否NNYNYYY流程圖說明：首先開始啟動(dòng)，進(jìn)入系統(tǒng)初始化定義引腳，執(zhí)行主程序小車前進(jìn)。如果小車遇見障礙物，會(huì)給單片機(jī)一個(gè)低電平信號(hào)進(jìn)入電機(jī)模式選擇，例如：小車遇見障礙物，傳感器開始掃描，當(dāng)紅外接受探頭接受到紅外光線，給單片機(jī)底電平信號(hào)，這時(shí)經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序的處理設(shè)置合理的托退和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間函數(shù)，同時(shí)電機(jī)后退加轉(zhuǎn)動(dòng)。反復(fù)的重復(fù)這樣的動(dòng)作就可以實(shí)現(xiàn)一直蔽障的功能。所以，最少拍控制系統(tǒng)，也稱最少拍無差系統(tǒng)，最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是時(shí)間最優(yōu)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的性能指標(biāo)就是系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間最短或盡可能短。也就是說讓小車在遇見障礙物后，能在最短的時(shí)間內(nèi)躲開障礙物。下面先從簡單情形開始介紹最少拍控制器的設(shè)計(jì)。最小拍閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的確定首先根據(jù)對(duì)控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的要求和其他約束條件，構(gòu)造系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。根據(jù)此約束條件可以構(gòu)造出系統(tǒng)的誤差脈沖傳遞函數(shù)。其中，GP(S)為被控對(duì)象H0（S）為零階保持器，D(Z)即為待設(shè)計(jì)的最少拍控制器。只要查出直流電機(jī)傳遞函數(shù)就可以求得最少拍控制器D(Z)。最小拍控制器D(Z)的確定由離散控制系統(tǒng)理論，可以求出圖41所示的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為：Φ(Z)= （）由此可以得到數(shù)字控制器為D(Z)= （）或D(Z)= （）第6章 開發(fā)流程開發(fā)流程是在硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上展開的，主要是把硬件與軟件結(jié)合起來。 編譯環(huán)境一．Keil C51 介紹 KeilC51 mVision2集成開發(fā)環(huán)境是KeiSoftwre，lnc/KeilElektronikGmbH開發(fā)的基于80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)以多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工和建立、管理，編譯，連接，目標(biāo)代碼的生成，軟件訪真，硬件訪真等完整的開發(fā)流和。KeilC51集成開發(fā)環(huán)境的主要環(huán)境的主要功能是以下幾點(diǎn)：（1）mVision2 for WindowsTM：是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，它將項(xiàng)目管理，源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個(gè)功能強(qiáng)大的Z1環(huán)境中。（3）A51宏匯編器：從80C51匯編冤代碼產(chǎn)生可重定位的口標(biāo)模塊。 （5）LIB51庫管理器：從口際模塊生成連接器可以使用的庫文件。 （7） RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：簡化了復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件項(xiàng)口的設(shè)計(jì)。二．Keil C51 集成工具和用途mVision2支持所有的Keil80C51的工具軟件，包括C51編譯器、宏匯編器、連接器/定位器和目標(biāo)文件至Hex格式轉(zhuǎn)換器，mVision2可以自動(dòng)完成便宜、匯編、連接程序的操作。KeilC51以直接支持80C51結(jié)構(gòu)的特性。（2）LIB51庫管理器 BL51庫管理器可以從由匯編器和便宜器創(chuàng)建的目標(biāo)文件建立目標(biāo)庫。當(dāng)連接器處理一個(gè)庫時(shí)，僅僅使用了庫中程序使用的目標(biāo)模塊而不是全部加以引用。絕對(duì)地址目標(biāo)文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)，所有的代碼和數(shù)據(jù)都被個(gè)在具體的存儲(chǔ)器單元中。（5）mVision2硬件調(diào)試器 mVision2調(diào)試器響您提供廠幾種在實(shí)際目標(biāo)硬件上測(cè)試程序的方法