【正文】 通過(guò)控制51單片機(jī)的定時(shí)器T0的初值。定時(shí)計(jì)數(shù)器若干時(shí)間（）中斷一次, 。 將直流電機(jī)的速度分為100個(gè)等級(jí), 因此一個(gè)周期就有個(gè)100脈沖, 周期為100個(gè)脈沖的時(shí)間。速度等級(jí)對(duì)應(yīng)一個(gè)周期的高電平脈沖的個(gè)數(shù)。占空比為高電平脈沖個(gè)數(shù)占一個(gè)周期總脈沖個(gè)數(shù)的百分?jǐn)?shù)。一個(gè)周期加在電機(jī)兩端的電壓為脈沖高電壓乘以占空比。占空比越大, 加在電機(jī)兩端的電壓越大, 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)越快。電機(jī)的平均速度等于在一定的占空比下電機(jī)的最大速度乘以占空比。當(dāng)我們改變占空比時(shí), 就可以得到不同的電機(jī)平均速度, 從而達(dá)到調(diào)速的目的。精確地講, 平均速度與占空比并不是嚴(yán)格的線性關(guān)系, 在一般的應(yīng)用中, 可以將其近似地看成線性關(guān)系。 總體軟件流程圖小車(chē)進(jìn)入尋跡模式后，即開(kāi)始不停地掃描與探測(cè)器連接的單片I/O 口，一旦檢測(cè)到某個(gè)I/O 口有信號(hào)變化，就執(zhí)行相應(yīng)的判斷程序，把相應(yīng)的信號(hào)發(fā)送給電動(dòng)機(jī)從而糾正小車(chē)的狀態(tài)。軟件的主程序流程圖如圖31所示 圖31 主程序流程圖小車(chē)進(jìn)入循跡模式后，即開(kāi)始不停地掃描與探測(cè)器連接的單片機(jī)I/O口，一旦檢測(cè)到某個(gè)I/O口有信號(hào)，即進(jìn)入判斷處理程序，先確定4個(gè)探測(cè)器中的哪一個(gè)探測(cè)到了黑線，如果左面第一級(jí)傳感器或者左面第二級(jí)傳感器探測(cè)到黑線，即小車(chē)左半部分壓到黑線，車(chē)身向右偏出，此時(shí)應(yīng)使小車(chē)向左轉(zhuǎn)；如果是右面第一級(jí)傳感器或右面第二級(jí)傳感器探測(cè)到了黑線，即車(chē)身右半部壓住黑線，小車(chē)向左偏出了軌跡，則應(yīng)使小車(chē)向右轉(zhuǎn)。在經(jīng)過(guò)了方向調(diào)整后，小車(chē)再繼續(xù)向前行走，并繼續(xù)探測(cè)黑線重復(fù)上述動(dòng)作。循跡流程圖如圖32所示圖32循跡流程圖由于第二級(jí)方向控制為第一級(jí)的后備，則兩個(gè)等級(jí)間的轉(zhuǎn)向力度必須相互配合。第二級(jí)通常是在超出第一級(jí)的控制范圍的情況下發(fā)生作用，它也是最后一層保護(hù)，所以它必須要保證小車(chē)回到正確軌跡上來(lái)，則通常使第二級(jí)轉(zhuǎn)向力度大于第一級(jí)，即Turn_left2 Turn_left1,Turn_right2 Turn_right1 (其中Turn_left2，Turn_left1, Turn_right2 , Turn_right1為小車(chē)轉(zhuǎn)向力度，其大小通過(guò)改變單片機(jī)輸出的占空比的大小來(lái)改變)，具體數(shù)值在實(shí)地實(shí)驗(yàn)中得到。這里利用的是51單片機(jī)的T0定時(shí)計(jì)數(shù)器，, 然后經(jīng)驅(qū)動(dòng)芯片放大后控制直流電機(jī)。定時(shí)計(jì)數(shù)器若干時(shí)間（）比如中斷一次, 。中斷程序流程圖如圖33所示 圖33中斷程序流程圖第四章 仿真與調(diào)試4．1 Proteus簡(jiǎn)介Proteus是基于SPICE3F5仿真引擎的混合電路仿真軟件，不僅能夠仿真模擬、數(shù)字電路以及模數(shù)混合電路，更具特色的是它能夠仿真基于單片機(jī)的電子系統(tǒng)。Proteus不但完全支持MCS51及其派生系列單片機(jī)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，另外也能仿真基于AVR和PIC系列的單片機(jī)系統(tǒng)。Proteus的仿真資源Proteus軟件可提供的模擬、數(shù)字、交(直)流等元器件達(dá)30多個(gè)元件庫(kù)，共計(jì)數(shù)千種。此外，對(duì)于元件庫(kù)中沒(méi)有的器件，使用者也可依照需要自己創(chuàng)建。軟件調(diào)試方面，其自身只帶匯編編譯器，不支持C語(yǔ)言。但可以將它與KeilC51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境連接，將用匯編和C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序編譯好之后，可以立即進(jìn)行軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)仿真，像使用仿真器一樣來(lái)調(diào)試程序。當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型，用開(kāi)發(fā)板和仿真器當(dāng)然是最好選擇，可是對(duì)于單片機(jī)愛(ài)好者，或者簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā)應(yīng)該是比較好的選擇。Proteus與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī)CPU的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒(méi)有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電路工作的過(guò)程和結(jié)果。對(duì)于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。連接后的部分硬件電路如圖41所示： 圖41 硬件連接圖 硬件調(diào)試按電路圖買(mǎi)好元件后首先檢查買(mǎi)回元件的好壞，按各元件的檢測(cè)方法分別進(jìn)行檢測(cè)，一定要仔細(xì)認(rèn)真。按電路圖的位置將各元件安置好，首先放置核心元件，然后再放其他元件，特別注意順序不能顛倒。在保證電路元器件完好及各元器件放置無(wú)誤合理的情況下，開(kāi)始對(duì)電路連接布線，由于本設(shè)計(jì)用面包板搭件，所以布線要無(wú)跨線并且工整。當(dāng)硬件設(shè)計(jì)從布線到焊接安裝完成之后，就開(kāi)始進(jìn)入硬件調(diào)試階段。 硬件靜態(tài)調(diào)試1．排除邏輯故障顯示器部分調(diào)試為了使調(diào)試順利進(jìn)行,首先將89C51與LCD顯示分離,這樣就可以用靜態(tài)方法先測(cè)試LCD顯示,用規(guī)定的電平加至位顯示的引腳,看顯示是否與理論上一致。不一致,一般為L(zhǎng)CD顯示器接觸不良所致,必須找出故障,檢測(cè)89C51電路工作是否正常。對(duì)89C51進(jìn)行編程調(diào)試時(shí),分為兩個(gè)步驟：第一,對(duì)其進(jìn)行初始化。第二,將89C51與LCD結(jié)合起來(lái),借助開(kāi)發(fā)機(jī),通過(guò)編制程序進(jìn)行調(diào)試。若調(diào)試通過(guò)后,就可以編制應(yīng)用程序了。對(duì)于一些邏輯故障來(lái)說(shuō)，這類(lèi)故障往往是由于設(shè)計(jì)和焊接過(guò)程中的失誤所造成的。主要包括錯(cuò)線、開(kāi)路、短路。排除的方法是首先將焊接好的電路板認(rèn)真對(duì)照原理圖,看兩者是否一致。應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查,以防止電源短路和極性錯(cuò)誤,并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線是否存在相互之間短路或與其它信號(hào)線路短路。必要時(shí)利用數(shù)字萬(wàn)用表的短路測(cè)試功能,可以縮短排錯(cuò)時(shí)間。2．排除元器件失效造成這類(lèi)錯(cuò)誤的原因有兩個(gè)：一個(gè)是元器件買(mǎi)來(lái)時(shí)就已壞了另一個(gè)是由于安裝錯(cuò)誤,造成器件燒壞?？梢圆扇z查元器件與設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否一致。在保證安裝無(wú)誤后,用替換方法排除錯(cuò)誤。3．排除電源故障在通電前,一定要檢查電源電壓的幅值和極性,否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位,一般先檢查VCC與GND之間電位,若在5V～4．8V之間屬正常。若有高壓,聯(lián)機(jī)仿真器調(diào)試時(shí),將會(huì)損壞仿真器等,有時(shí)會(huì)使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。 虛擬仿真調(diào)試原理圖繪制完成之后，給單片機(jī)添加應(yīng)用程序，就可以進(jìn)行虛擬仿真調(diào)試。先用鼠標(biāo)右鍵選中AT89C51單片機(jī)，再單擊左鍵，彈出如圖42所示器件編輯窗口。 圖42 器件編輯窗口在器件編輯窗口中“Program File”欄單擊文件夾瀏覽按鈕 ，找到需要仿真的Hex文件，單擊“確定”按鈕完成添加文件，在“Clock Frequency”文本框中把頻率改為12MHz，單擊“確定”按鈕退出。這時(shí)單擊仿真工具欄中全速運(yùn)行按鈕 即可開(kāi)始進(jìn)行虛擬仿真。 軟件調(diào)試軟件調(diào)試是通過(guò)對(duì)用戶(hù)程序的匯編、連接、執(zhí)行來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中存在的語(yǔ)法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過(guò)程。程序運(yùn)行后編輯，查看程序是否有邏輯的錯(cuò)誤。本系統(tǒng)的軟件程序完全由C51編寫(xiě)，C語(yǔ)言效率高，但同時(shí)也存在一些缺點(diǎn)，比如嚴(yán)格定時(shí)比較困難。在調(diào)試過(guò)程中采取的是自上至下的調(diào)試方法，單獨(dú)調(diào)試好每一個(gè)模塊，然后再連接成一個(gè)完整的系統(tǒng)調(diào)試。 軟硬件聯(lián)調(diào)使用Keil、Proteus軟件進(jìn)行單步調(diào)試仿真模擬，直到滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)后，將程序燒到89C51片中進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)。調(diào)試的過(guò)程及步驟如下：，并且是否加到單片機(jī)的電源引腳端。，用萬(wàn)用表檢測(cè)89C51片的119腳的電壓分別為3v、。,高電平有效。在單片機(jī)正常工作時(shí)。通過(guò)給CPU 施加固定脈沖，測(cè)試外部計(jì)數(shù)軟件的正確與否。通過(guò)軟件編程，給LCD輸出指定數(shù)字，如“2501”，觀察LCD上顯示的也是“2501”，表明顯示電路正確。如圖34所示。 圖43 液晶顯示模式測(cè)試電路結(jié) 論歷時(shí)三個(gè)月的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我首先邊查資料，邊在實(shí)驗(yàn)室焊接小車(chē)的線路板。在焊接過(guò)程中，我感覺(jué)到即使是一個(gè)簡(jiǎn)單的電路，要想很輕松的焊好，也不是很容易的事情。有時(shí)是“虛焊”的原因，有時(shí)可能是阻值選錯(cuò)。在焊接顯示電路時(shí)。這使我深深感受到理論與實(shí)際間的差距。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，提高了我的動(dòng)手能力。每天在實(shí)驗(yàn)室除了焊接線路板，還可以上機(jī)編程