基于單片機(jī)的智能尋跡小車(chē)畢業(yè)設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2024-12-19 11:03本頁(yè)面
【正文】 倍的吞吐量。 Flash 程序存儲(chǔ)器支持并行和串行在系統(tǒng)編程（ ISP）。ISP 允許在軟件控制下對(duì)成品中的器件進(jìn)行重復(fù)編程。 (5) 線 路跟蹤電路 方案 1：采用 CCD 單色攝像頭，配計(jì)算機(jī)主板及圖 像采集卡。但成本高，很難找到合適的載體。目前顏色傳感器的應(yīng)用，越來(lái)越廣泛，效果也可以。 方案 3： 采用 紅外 光電 發(fā)射接收管。我們選擇方案 3。 但是當(dāng)凌陽(yáng)單片機(jī)應(yīng)用語(yǔ)音處理和辨識(shí)時(shí) ，由于其占用的 CPU 資源較多而使得凌陽(yáng)單片機(jī)同時(shí)處理其它任務(wù)的速度和能力降低。 方案 2： 采用柱極體傳聲器和普通的三極管構(gòu)成的聲控電路，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，元器件價(jià)格便宜，容易買(mǎi)到。 (7) 語(yǔ)音模塊 方案 一 ： 采用 APR9600 語(yǔ)音錄放集成電路。該芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)專(zhuān)利技術(shù)，單片電路可錄放32～ 60 秒，串行控制時(shí)可分 256 段 以上，并行控制時(shí)最大可分 8 段。 然而其處理速度有限，無(wú)法滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)需要尋址操作的需要。 ZY1420A 內(nèi)部使用 ISD1420 作為主控芯片 ,且具備 ISD1420 的全部?jī)?yōu)良性能 ， 如大容量的 EEROM 存儲(chǔ)器 ， 消噪的話筒放大器 ， 自動(dòng)增益調(diào)節(jié) AGC 電路 ， 專(zhuān)用語(yǔ)音濾波電路 ， 高穩(wěn)定性的時(shí)鐘震蕩電路和語(yǔ)音處理電5 路 。 同用戶(hù)使用標(biāo)準(zhǔn) ISD1420 的 DIP40 封裝 IC 相比較 ， ZY1420A 可以提供更加穩(wěn)定可靠的性能 ， 更低的價(jià)格 ， 更方便的使用 ， 同時(shí)還可以減小實(shí)際的體積 。一個(gè)最小的錄放系統(tǒng)僅由一個(gè)麥克風(fēng)、一個(gè)喇叭、兩個(gè)按鈕、一個(gè)電源就可以組成。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 題目要求設(shè)計(jì)一個(gè) 智能小車(chē) ，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)尋跡在設(shè)計(jì)好的線路上向前或向后跑 ，通過(guò)聲音可以 控制小車(chē)的停止和啟動(dòng)，能夠有避障礙物 等 功能，本系統(tǒng)以 P89V51 單片機(jī) 作為核心控制芯片， 包括 紅外 檢測(cè)電路、 線路尋跡 電路、 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 、 聲控電路 ?？傮w設(shè)計(jì)框圖，如圖 1 所示。 當(dāng)沒(méi)有光反射回來(lái)時(shí) ，光電對(duì)管中的三極管不導(dǎo)通， VT1 截至，其集電極輸出高電平。 經(jīng)試驗(yàn)和示波器驗(yàn)證，該電路工作性能一般，輸出還有雜散干擾波的成分。 但是這種電路用電量比較大，給此種傳感器調(diào)理電路供電的電池壓降較快。 考慮用比較器的方案 ，圖中 可調(diào)電阻 R1 可以調(diào)節(jié)比較器的門(mén)限電壓，經(jīng)示波器觀察，輸出波形相當(dāng)規(guī)則，可以直接夠單片機(jī)查詢(xún)使用。 因此我們選擇此電路作為我們的傳感器檢測(cè)與調(diào)理電路。 圖 2 光電尋跡 檢測(cè)及 放大電路圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 我們采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)如圖 3 所示： 7 MM1MOTORMM2MOTORD1 D3D2 D412P112P2123P4123P3GND+5V+12VD5D6D7D8GND+12V+12V+12V+5VGNDGNDEN A6EN B11IN15IN27IN310IN412OUT12OUT23OUT313OUT414ISEN A1ISEN B15VS4VSS9GND8U1L298N 圖 3 L298N 驅(qū)動(dòng)電路 L298N 的 12 四個(gè)引腳接到單片機(jī)上，通過(guò)對(duì)單片機(jī)的編程就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)直流電機(jī)的 PWM 調(diào)速以及正反轉(zhuǎn)等功能。遇到障礙 物時(shí)送給單片機(jī)一個(gè)高電平觸發(fā)，進(jìn)而控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。此方案可以方便對(duì)芯片進(jìn)行尋址播放錄音操作，實(shí)現(xiàn)播報(bào)實(shí)時(shí)溫度值的目的。當(dāng)單片機(jī)發(fā)出控制指令過(guò)來(lái) 時(shí)，自動(dòng)地去尋找相對(duì)應(yīng)音符的地址，并把這些音符通過(guò)揚(yáng)聲器播放出來(lái)。用每一個(gè)位來(lái)代表當(dāng)前傳感器的檢測(cè)狀態(tài)。當(dāng)檢測(cè)到有一個(gè)傳感器或者同側(cè)的兩個(gè)傳感器偏出白線時(shí)，小車(chē)處于微偏狀態(tài)，這時(shí)將一個(gè)電機(jī)速度調(diào)慢，另一電機(jī)速度調(diào)快，完成調(diào)整。 用這種三級(jí)調(diào)速的尋跡算法同單純的判斷檢測(cè)到對(duì)管的位置并作出判斷的方法相比，程序思路清晰，程序執(zhí)行結(jié)果較好。 （ B） 光電對(duì)管線路尋跡模塊測(cè)試：通電后，在光電對(duì)管下面放一張白紙是，用電壓表測(cè)量輸出端是不是 為高 電平 ； 在放一張貼有黑膠布的紙張?jiān)诠怆妼?duì)管下面，看電壓表的的電壓是否為低電平；來(lái)回移動(dòng)帶有黑膠布的紙張，看電壓表的電壓值是否高低電平的變化。 (D) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路測(cè)試： 給 L298 通電以后，分別對(duì) 298 每路輸入端一個(gè)高低電平，看電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)；然后在 反接試下，電機(jī)是否和開(kāi)始的運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反。 （ F） 語(yǔ)音播放模快的測(cè)試：通過(guò)按鍵給語(yǔ)音芯片選地址，測(cè)試不同的地址是否有不同的發(fā)音，以檢驗(yàn)語(yǔ)音是否正確錄入及能否正常播放。接入系統(tǒng)，編程輸出相應(yīng)的行地址， ZY1420 能夠正常播放各個(gè)語(yǔ)音，說(shuō)明語(yǔ)音播放模快的硬件設(shè)計(jì)可行。將把 程序經(jīng)編譯、下載到 P89V51RB2 芯片中，構(gòu)建電路測(cè)試， 觀察小車(chē)的運(yùn)行狀態(tài) 。 13 5 測(cè)試數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (1 ) 測(cè)試數(shù)據(jù) 按照前述的測(cè)試方法，取得到測(cè)試結(jié)果如表 1 所示。 功能上達(dá)到了賽題的要求。在學(xué)習(xí)單片課程時(shí)，很多知識(shí)點(diǎn)在理論完全理解了，但到具體的電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，會(huì)出現(xiàn)很多一時(shí)無(wú)法理解的現(xiàn)象，要通過(guò)不斷的通過(guò)強(qiáng)化自身的實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)，才能用理論來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐來(lái)進(jìn)一步深入理解理論。實(shí)
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