【正文】 險(xiǎn)與排除險(xiǎn)情 在戰(zhàn)場(chǎng)上或工程中，常常會(huì)遇到各種各樣的意外。戰(zhàn)場(chǎng)上，可以使用智能車輛掃除路邊炸彈、尋找和銷毀地雷。 (3)安全檢測(cè)受損評(píng)估 在工程建設(shè)領(lǐng)域，可對(duì)高速公路自動(dòng)巡跡，進(jìn)行道路質(zhì)量檢測(cè)和破壞分析檢測(cè) 對(duì)水庫堤壩、海岸護(hù)岸堤、江河大壩進(jìn)行質(zhì)量和安全性檢測(cè)。 (4)智能家居 在家庭中，可以用智能小車進(jìn)行家具、遠(yuǎn)程控制家中的家用電器， 控制室溫等等。 課題研究的目的和意義 ： 目前，國內(nèi)外的許多大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)都在積極投入人力、 財(cái)力研制開發(fā)針對(duì)特殊條件下的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。無線傳輸?shù)陌l(fā)展使得測(cè)量變得相對(duì)簡 單而且使得處理數(shù)據(jù)的速度變得很快甚至可以達(dá)到實(shí)時(shí)處理”。在實(shí)踐過程中， 熟悉以單片機(jī)為核心控 制芯片， 設(shè)計(jì)小車的檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)和顯示等外圍電路， 采用智能控制算法實(shí)現(xiàn)小車的智能循跡。 在此過程中，加深對(duì)控制理論的理解和認(rèn)識(shí)。 ： 系統(tǒng)簡介 ： 本系統(tǒng)的尋線傳感器使用的是紅外線接收管，并使用 LM393 電壓比較器將 紅外線接收管的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為單片機(jī)能識(shí)別的電平信號(hào)。 采用 AT89C2051 位嵌入式控制核心主要是成本和性能的兼顧， AT89C2051 和 AT89X51 在不適用外部 ROM， RAM 時(shí)功能和指令時(shí)一樣的，而且 AT89C2051 具有更小的體積，適合初學(xué)者使用。 5）發(fā)光二極管模塊 1）： 路面檢測(cè)模塊： 用紅外探測(cè)法，即利用紅外線在不同顏色的物體表面具有不同的反射性 質(zhì)的特點(diǎn)，在小車行駛過程中不斷地向地面發(fā)射紅外光，當(dāng)紅外光遇到白色 紙質(zhì)地板時(shí)發(fā)生漫反射，反射光被裝在小車上的接收管接收；如果遇到黑線 9 則紅外光被吸收，小車上的接收管接收不到紅外光。 2）電源模塊： 電源采用直流電源，為兩 節(jié)五號(hào)電池供電。 3）單片機(jī)模塊； 采用 AT89C2051單片機(jī)作為主控制器。空閑方停止 CPU工作但允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、 串行工作口和 中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作。 AT89C2051 設(shè)計(jì)有 2個(gè)程序保密位，保密位 1被 編程 之后， 程序存儲(chǔ)器 不 能再被編程除非做一次擦除，保密位 2被編程之后，程序不能被讀出。電機(jī)采用直流減速電機(jī)，直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重 量輕，裝配簡單，使用方便。 10 驅(qū)動(dòng) 模塊 驅(qū)動(dòng)模塊采用專用芯片 LM393 作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 。 系統(tǒng)框圖： ： 課程 設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)及工作原理。紅外線接收二極管是在 反向電壓作用之下工作的。當(dāng)有紅外線光照時(shí)，攜帶能量的紅外線光子進(jìn)入 PN 結(jié)后，把能量 傳給共價(jià)鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價(jià)鍵，從而產(chǎn)生電子 空穴對(duì)（簡 稱：光生載流子）。這種特性稱為 “ 光電導(dǎo) ” 。如果在外電路上接上負(fù)載， 負(fù)載上就獲得了電信號(hào)，而且這個(gè)電信號(hào)隨著光的變化而相應(yīng)變化。 而且，我們都知道，軌跡必然不可能是一條直線，這樣可以說一點(diǎn)挑戰(zhàn)性都 沒有，那么，如果軌跡是彎曲的，要想讓小車沿著軌跡行走，它就必須會(huì)轉(zhuǎn)彎， 不會(huì)轉(zhuǎn)彎，它就偏離了跑道了，循跡就會(huì)失敗，可是一個(gè)沒有思想，沒有生命的 小車自己怎么能夠轉(zhuǎn)彎呢，這些將會(huì)在底下統(tǒng)統(tǒng)揭曉。 首先，我事先會(huì)在我的 AT89C2051 芯片中輸入已經(jīng)調(diào)試好的程序，在小車的 底部會(huì)有兩個(gè)兩個(gè)黑色紅外線接收管，分別對(duì)應(yīng)著小車的左右兩個(gè)電機(jī)， 當(dāng)左邊 接收管探測(cè)到黑線時(shí)即 p15=0，則左側(cè)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，即 p16=1 反之，則繼續(xù) 12 轉(zhuǎn)動(dòng)，即 p16=0。而這也保證了小車會(huì)自己轉(zhuǎn)向，比如， 當(dāng)軌跡向右彎曲時(shí)，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)至轉(zhuǎn)彎處，即必然會(huì)導(dǎo)致左邊接收管位探測(cè)到黑 線，而右邊電機(jī)探測(cè)到黑線，所以便會(huì) 導(dǎo)致左邊電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，而右邊電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)， 小車便會(huì)向右轉(zhuǎn)動(dòng)，即實(shí)現(xiàn)了小車的轉(zhuǎn)向功能。 而在我設(shè)計(jì)的電路中，為了方便清楚地觀察到電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)與不轉(zhuǎn)動(dòng)，特地增 加了一個(gè)發(fā)光二極管電路，即小車左右兩側(cè)各有一個(gè)發(fā)光二極管對(duì)應(yīng)著小車的左 右電機(jī)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，二極管會(huì)發(fā)光，當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即發(fā)光二極管熄滅。 AT89C2051 AT89C2051 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能 CMOS 8位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 2k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀 程序存儲(chǔ)器 （ PEROM）和 128bytes 的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用 ATMEL 公司的 高密 度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令 系統(tǒng) ，片內(nèi)置通用 8位 中央處理器 和 Flash存儲(chǔ)單元 ， AT89C2051單片機(jī)在電子類產(chǎn)品中有廣泛的應(yīng)用。它采用 ATMEL 的 高密 非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。 AT89C2051 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 2K 字節(jié) 閃速存儲(chǔ)器 ， 128 字節(jié) RAM， 15根 I/O 口，兩個(gè) 16 位定時(shí)器，一個(gè)五向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工 串行口 ，一個(gè)精密模擬比較器以及兩種可選 的軟件節(jié)電工作方式。掉電方式保存 RAM 內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個(gè)硬件復(fù)位。 3 軟硬件的開發(fā) 編輯 AT89C2051 可以采用下面兩種方法開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)。調(diào)試人員可以采用 程序編輯編譯 固化 插到電路板中試驗(yàn)這樣反 復(fù)循環(huán)的方法，對(duì)于熟練的 MCS51程序員來說，這種調(diào)試方法并不十分困難。 將普通 8031/80C31 仿真器 的仿真插頭中 ～ 和 ～ 引出來仿真 2051,這種方法可以運(yùn)用單步、 斷點(diǎn) 的調(diào)試方法，但是仿真不夠真實(shí)，比如，2051 的內(nèi)部模擬比較器功能， P1 口、 P3 口的增強(qiáng)下拉能力等等。 VCC：電源電壓。 P1 口： P1 口是一個(gè) 8位雙向 I/O 口。 和 還分別作為片內(nèi)精密模擬比較器的同相輸入 (ANI0)和反相輸入 (AIN1)。當(dāng) P1 口引腳寫入 “1” 時(shí)，其可用作輸入端，當(dāng)引腳 ~用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的寫入 “1” 時(shí)，其可用作輸入端。 P3 口： P3 口的 ~、 是帶有內(nèi)部 上拉電阻 的七個(gè)雙向 I/O 口引腳。 P3口緩沖器可吸收 20mA 電流。用作輸入時(shí)，被外部拉低的 P3口腳將用 上拉電阻 而流出電流。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器正在運(yùn)行時(shí)，持續(xù)給出 RST 引腳 兩個(gè) 機(jī)器周期 的高電平便可完成復(fù)位。 XTAL1：作為振蕩器反相器的輸入和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入。 5 主要性能 編輯 和 MCS51 產(chǎn)品兼容； 2KB 可重編程 FLASH 存儲(chǔ)器 （ 10000 次）； 電壓范圍； 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； 2 級(jí) 程序存儲(chǔ)器 保密鎖定； 128*8 位內(nèi)部 RAM； 15 條可編程 I/O 線； 兩個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 6 個(gè) 中斷源 ； 可編程串行通道； 1高精度電壓比較器（ ， ， ）； 1直接驅(qū)動(dòng) LED 的輸出端口。 該電路的特點(diǎn)如下： 比較器數(shù) :2 工作溫度范圍 :0176。C SVHC(高度關(guān)注物質(zhì) ):No SVH