【正文】 遙控系統(tǒng) 遙控系統(tǒng)發(fā)射硬件設(shè)計(jì)遙控系統(tǒng)發(fā)射硬件部分被放置在遙控器中，其電路原理圖如圖 所示。注意經(jīng)過(guò)紅外集成接收頭后，信號(hào)被反相，即與發(fā)射時(shí)的高低電平顛倒。單片機(jī) 8031 的 口設(shè)計(jì)成輸出口，由 8031 的 CPU 向看門(mén)狗電路發(fā)送喂狗信號(hào)——正脈沖，在兩個(gè)正脈沖間隔內(nèi)， 保持為低電平（此功能要結(jié)合軟件才能實(shí)現(xiàn)，相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)在下面介紹） 。這樣，如果 CD4060 得不到 CPU 通過(guò) 口發(fā)送來(lái)的喂狗信號(hào)——正脈沖，則 CD4060 的輸出端 Q14 在 內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)完整周期的方波信號(hào)，而且低電平在前，高電平在后，其高電平經(jīng)三極管Q700、Q701 處理后形成單片機(jī) 8031 的復(fù)位信號(hào)，使單品級(jí) 8031 復(fù)位。并且，從 CD4060 的 10 個(gè)輸出端 Q4Q10 和 Q12Q14 可以得到不同周期的方波信號(hào)，經(jīng)三極管 Q700、Q701 處理后形成單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位信號(hào)，可以適用不同那個(gè)用戶(hù)應(yīng)用程序，從而該硬件看門(mén)狗電路可以適應(yīng)不同的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。圖 中三極管 Q700、Q701 及其周?chē)枞菰?gòu)成波形轉(zhuǎn)換電路，把較寬的正脈沖變換為較窄的正脈沖，從而較好的解決了上述問(wèn)題。經(jīng)分析后不難看出，電路中的 R70R70R701 還具有單片機(jī)上電復(fù)位功能。否則，在哪里有死循環(huán)，看門(mén)狗就不產(chǎn)生記滿(mǎn)輸出信號(hào)，不能中心啟動(dòng)CPU。第四章軟件設(shè)計(jì)在進(jìn)行單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量工作就是如何設(shè)計(jì)和調(diào)試應(yīng)用程序。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過(guò)程控制兩個(gè)類(lèi)型。過(guò)程控制程序主要使單片機(jī)按一定方法進(jìn)行計(jì)算，然后再輸出，以便控制產(chǎn)生。所謂“模塊” ，實(shí)質(zhì)上就是完成一定功能，相對(duì)獨(dú)立的程序段，這種程序設(shè)計(jì)方法叫做模塊程序設(shè)計(jì)法。模塊可以共存，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用；模塊程序允許分割任務(wù)和利 用已有程序，為設(shè)計(jì)者提供方便。在最后介紹了一些常用軟件抗干擾技術(shù)，這些技術(shù)在一些干擾很強(qiáng)的工作環(huán)境中是非常有用的。各部分組成關(guān)系如圖 所示。下面我們對(duì)紅外接收模塊、速度控制模塊、語(yǔ)音軟件、顯示軟件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。命令隊(duì)列模塊、命令執(zhí)行模塊的結(jié)構(gòu)在第 21 章已有詳細(xì)說(shuō)明，這里不再闡述。具體設(shè)計(jì)為：將 T0 設(shè)計(jì)為 10ms 的定時(shí)中斷，變量 cPWM_Time 記錄一個(gè) PWM周期（80ms ）內(nèi)所需的定時(shí)中斷個(gè)數(shù)，變量 cPWM_1 巨鹿 80ms 內(nèi)高電平所需要的定時(shí)中斷個(gè)數(shù)，每中斷一次，當(dāng) cPWM_1 非零時(shí)，輸出高電平；當(dāng) Cpwm_1 為零時(shí)，輸出低電平；且 Cpwm_Time 與 cPWM_1 減 1，Cpwm_Time 為零時(shí)，cPWMTime 與cPWM_1 重新置為初值。Sbit Cpwm_RunBack =P1∧1。Unsigned char data Cpwm_1。bit bMotionRunForword。cPWM_1=0。bMotionRunForword=1。TH0=T0TIMERH。TR0=1。}Void SetMotionSpeed(unsigned char cSpeed){cPWM_Speed=cSpeed。}Void MotionDrive(bit bStop){if(bStop){//全部輸出為 1，則電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)cPWM=RunForword=1。cPWM_RunForword=0。}}}Void T0CoutInt(void)interupt 1{29TR0=0。TL0=T0TIMERL。 cPWM_1。 }cPWM_Time。 cPWM_1=Cpwm_Speed。} 報(bào)警軟件該軟件實(shí)現(xiàn)的功能是在超聲波能感知的區(qū)域內(nèi)遇障報(bào)警。以下是顯示函數(shù)：//Port Definitionssbit LcdRs=P3∧0。sbit LcdEn =P3∧7。 //PO=0x80x 數(shù)據(jù)端口//內(nèi)部等待函數(shù)Unsingned char LCD_Wait(void) { LcdRs=0。_nop_()。_nop_()。0x80)。 Return DBPort。LcdRs=style。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 }//設(shè)置顯示模式 define LCD_SHOW 0x04 //顯示開(kāi) define LCD_HIDE 0x00 //顯示關(guān) define LCD_CURSOR 0x02 //顯示光標(biāo) define LCD_NO_CURSOR 0x00 //無(wú)光標(biāo) define LCD_FLASH 0x01 //光標(biāo)閃動(dòng) define LCD_NO_FLASH 0x00 //光標(biāo)不閃動(dòng)void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayerMode){ LCD_Write(LCD_COMMAND,0x08|DisplayerMode)。 } //移動(dòng)光標(biāo)或屏幕 define LCD_CURSOR 0x02 define LCDSCREEN 0x08 define LCDLEFT 0x00 define LCDRIGHT 0x0431 void LCD_Move(unsigned char object,unsigned char direction) { if(object=LCD_CURSOR) LCDWrite(LCD_COMMAND,0x10|direction)。 } //初始化 LCD Void LCD_Initial() { LcdEn=0: LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38)。LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR)。 //清屏 LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE)。 If(y=1) LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x0x40))。 Str++。 紅外接收軟件 解碼的關(guān)鍵是如何識(shí)別 0 和 1，從位的定義可以發(fā)現(xiàn) 0、1 均以 的低電平開(kāi)始，不同的是高電平的寬度不同，0 為 ，1 為 ，所以必須根據(jù)高電平的寬度區(qū)別 0 和 1，如果從 低電平過(guò)后開(kāi)始延時(shí) ，以后若讀到的電平為低，說(shuō)明該位為 0，反之則為 1。讀到的已是下一位的高電平，因此取(+)/2= 最為可靠，一般取 左右均可。 defined UNIT8 unsigned char defined UNIT16 unsigned int defined UNIT 32 unsigned longUNIT8 IRCommandData。UNIT table[18]={0x28,0x7e,0xa2,0x62,0x74,0x61,0x21,0x7a,0x20,0x60,0x30,0x25,0xa7,0x26,0xa1,0xb1,0x34,0xab}。 void delay(UNIT16 t) ｛　　while(t)。//12M }void d1000us(void) { delay(125)。//12M}////ht6221 解碼程序//UNIT IRDecode(void) { UNIT8 i,m,n。I10。 If(IR) goto exit。 d4740us()。m4。n8。 d8740us()。 da[m]=da[m]1。} else { da[m]=da[m]1。 } //while(IR)。 }} if((da[0]==0x0)amp。(da[1]==0xFF)) { if（da[2]==(~da[3])） return da[2]。 }“看門(mén)狗”軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，單片機(jī)的 CPU 應(yīng)在 內(nèi)從 口送出一個(gè)正脈沖，使看門(mén)狗及時(shí)清零，也就是說(shuō)，CPU 要在 內(nèi)執(zhí)行一次喂狗程序。單片機(jī)系統(tǒng)的戶(hù)應(yīng)用程序一般由循環(huán)結(jié)構(gòu)的主程序和中斷服務(wù)子程序組成。然后，在若干個(gè)應(yīng)用功能模塊的運(yùn)行時(shí)間小于 的兩個(gè)應(yīng)用功能模塊之間插入喂狗程序段。1）避免在中斷服務(wù)子程序中插入喂狗程序段 當(dāng) MCU 受干擾而發(fā)生程序跑飛，只要 MCU 片內(nèi)中斷允許控制寄存器不遭破壞，不論程序飛到了什么地方，CPU 仍能像正常運(yùn)行時(shí)一樣響應(yīng)和執(zhí)行中斷服務(wù)子程序。喂狗程序如下：void FeedWatchdog(void) { pragma asm SETB NOP NOP pragma endasm} 軟件抗干擾技術(shù) 提高遙控小車(chē)智能控制的可靠性，僅靠硬件干擾是不夠的，需要進(jìn)一步借助于軟件抗干擾技術(shù)來(lái)克服某些干擾。經(jīng)常采用的軟件抗干擾技術(shù)是數(shù)字濾波技術(shù)、開(kāi)關(guān)量的軟件抗干擾技術(shù)、指令冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)等。為了進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量和控制，必須消除被測(cè)信號(hào)中的噪音和干擾。后者為隨機(jī)信號(hào)，它不是周期信號(hào)。所謂數(shù)字濾波，就是通過(guò)一定的計(jì)算或判斷程序減少干擾在有用信號(hào)中的比重?！?數(shù)字濾波可以根據(jù)信號(hào)的不同，采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，具有靈活、方便，功能強(qiáng)的特點(diǎn)。 數(shù)字濾波器具有以上優(yōu)點(diǎn)，所以數(shù)字濾波器在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。若多次采樣后，信號(hào)總是變化不定，可停止采集，給出報(bào)警信號(hào)，由于開(kāi)關(guān)量信號(hào)主要是來(lái)自各類(lèi)開(kāi)關(guān)型狀態(tài)傳感器，如限位開(kāi)關(guān)、操作按鈕、電氣觸點(diǎn)等，對(duì)這些信號(hào)的采集不能用多次平均的方法，必須絕35對(duì)一致才行。在滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求的前提下，如果在各次采集數(shù)字信號(hào)之間接入一段延時(shí)，效果就會(huì)好一些，就能對(duì)抗較寬的干擾。前者有良好的抗“毛刺”干擾能力，后者不耐干擾，當(dāng)鎖存線(xiàn)上出現(xiàn)干擾時(shí)，它就會(huì)盲目鎖存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，也不管此時(shí)數(shù)據(jù)是否有效。慣性大的輸出設(shè)備（如各類(lèi)電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)）對(duì)“毛刺”干擾有一定的耐受能力。在軟件上，最為有效的方法就是重復(fù)輸出同一個(gè)數(shù)據(jù)。外設(shè)設(shè)備接受到一個(gè)被干擾的錯(cuò)誤信息后，還來(lái)不及做出有效的反應(yīng)，一個(gè)正確的信息又來(lái)了，就可及時(shí)防止錯(cuò)誤操作的產(chǎn)生。 指令冗余技術(shù)當(dāng) CPU 受到干擾后，往往將一些操作數(shù)當(dāng)做指令碼來(lái)執(zhí)行，引起程序混亂。當(dāng)彈飛到某一雙字節(jié)指令上時(shí)，有可能落到其操作數(shù) 上，從而繼續(xù)出錯(cuò)。因此，應(yīng)多采用單字節(jié)指令（NOP ）或?qū)巫止?jié)指令重復(fù)書(shū)寫(xiě)，這便是冗余。在一些對(duì)程序流向起決定作用的指令之前插入兩條 NOP 指令，以保證彈飛的程序迅速納入正確軌道，在某些對(duì)系統(tǒng)工作狀態(tài)重要的指令前也可插入兩條 NOP 指令，以保證正確執(zhí)行。 軟件陷阱技術(shù)指令冗余使彈飛的程序恢復(fù)正常是由條件的。所謂軟件陷阱，就是一套引導(dǎo)指令，強(qiáng)行將捕獲的程序引向以個(gè)指定 的地址，在哪里有一段專(zhuān)門(mén)對(duì)程序出錯(cuò)進(jìn)行處理的程序。軟件陷阱安排在以下 4 種地方：● 未使用的中斷向量區(qū)；● 未使用的大片 ROM 空間；● 表格；● 程序區(qū)。36第五章 小結(jié) 本系統(tǒng)主要完成了：利用紅外線(xiàn)進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作，利用脈沖寬度調(diào)制 PWM 的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)小車(chē)的速度控制，利用步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制，利用超聲波進(jìn)行前方障礙檢測(cè)，利用蜂鳴器完成報(bào)警和音樂(lè)鳴奏，使用字符型液晶顯示器做為顯示輸出。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師楊居義老師。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是楊老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。感謝我的母校。而這些應(yīng)該歸功于我的學(xué)校。對(duì)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)為我在以后的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。還要感謝寢室里的患難兄弟，是你們 4 年來(lái)對(duì)我的蹂躪才使我的意志品質(zhì)變的如此堅(jiān)強(qiáng)，大學(xué)真鍛煉人呀