【正文】 o nS iz eBD a t e : 28 D e c 2 00 8 S h e e t of F il e : E : \單片機材料 \材料 \自動進出庫小車 \ L ove Z Y X .D dbD r a w n B y:1 32V VG N DIN O U TI C 578 05D1L E D C 170. 1C 190. 15VG N D162534K G 112J6R 22 1KC 1810 00 UC 1647 0U12 V 圖 318 5V供電電路 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 24 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 28 D e c 2 00 8 S h e e t of F il e : E : \單片機材料 \材料 \自動進出庫小車 \ L ove Z Y X .D dbD r a w n B y:1 32V VG N DIN O U TI C 678 09 C 110. 1C 130. 19VG N DC 1210 00 UC 1047 0UC 1516 V \ 22 0uL168 U HC 140. 1u12 V 圖 319 9V供電電路 第一組電源通過三端穩(wěn)壓器 7805 穩(wěn)壓后給單片機和其它電路供電，另外一組電源經(jīng) 7809 穩(wěn)壓后給電機驅(qū)動芯片 L298N 供電，考慮到模塊間的相互干擾問題，兩個電源之間還添加了隔離措施，這樣有效的解決了驅(qū)動電路會對單片機最小系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的問題，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電源電路連接圖見圖 3－ 2， 32。電路中的濾波電容 C16 可以改善輸出的電壓紋波。 C18 是當負載電流突變時，為改善電源的動態(tài)特性而設(shè)的，取值約為 100～ 470uF。 C1 C18 均為電解電容。在結(jié)構(gòu)上，它們是由兩個電容極板中間加 絕緣介質(zhì)卷繞而成的。因此，對電源中的高頻分量，電解電容均含有電感，而集成穩(wěn)壓器內(nèi)部帶有負反饋，在高頻下，通過 C1 C18 的耦合，可能會使穩(wěn)壓器的輸出端產(chǎn)生有害振蕩。 C1 C19 正是為抑制這種振蕩或消除電網(wǎng)串入的高頻干擾而設(shè)置的，通常 C1 C19 取值為～ 。 D1為電源指示燈。由于直流電機在工作時會產(chǎn)生電磁干擾，和噪聲，本電路還添加了由 C1 C1 L1 組成濾波網(wǎng)絡(luò)，目的是濾除電機啟動時所產(chǎn)生的尖峰脈沖。 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 25 4 軟件設(shè)計 系統(tǒng)主程序流程圖 圖 41系統(tǒng)主程序流程圖 N 前方有障礙否 前進 倒車 Y 右轉(zhuǎn) 發(fā)射檢測信號 減速 左轉(zhuǎn) 前方有障礙否 Y N 開始 初始化 小車 加速 勻速前進 顯示距離 里程 發(fā)射檢測信號 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 26 顯示子程序設(shè)計 及流程圖 顯示程序： uchar code data_wei[]={0x01,0x02,0x04,0x08}。 //數(shù)碼管編碼 ucharcode table[]={0xeb,0x88,0xb3,0xba,0xd8,0x7a,0x7b,0xa8,0xfb, 0xfa}。 void display() { uchar deal[3]。 deal[0]=temp%10。 //轉(zhuǎn)換距離變量送數(shù)碼管顯示 deal[1]=temp/10%10。 deal[2]=temp/100。 P0=table[deal[0]]。 //送段選信號 delay(10)。 P1=data_wei[3]。 //送位選信號 delay(10)。 P0=0。 P1=0。 P0=table[deal[1]]。 delay(10)。 P1=data_wei[2]。 delay(10)。 P0=0。 P1=0。 P0=table[deal[2]]。 delay(10)。 P1=data_wei[1]。 delay(10)。 P0=0。 圖 42 顯示子程序流程圖 段選信號編碼 位選信號編碼 送段選信號 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 送位選信號 延時 延時 關(guān)閉段選和位選 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 27 P1=0。 } void T1_timer() interrupt 1 { flag=0。 TH1=0。 TL1=0。 TR1=0。 //關(guān)閉計數(shù)器 T1 } void sensor() { TH0=0。 TL0=0。 flag=1。//先做好在測距范圍的準備 tri=1。 echo=0。 ET1=1。 //允許 T1 中斷 圖 43 測距子程序流程圖 TR1=1。 //啟動定時器 T1 tri=0。 //發(fā)送觸發(fā) 脈沖 delay_xus(1)。 tri=1。 while((!echo)amp。amp。flag)。 //當 echo 為零時等待 TR0=1。 //開啟定時器 T0用于計算時間 while(echoamp。amp。flag)。 //當 echo 為 1計數(shù)并等待 TR0=0。 //關(guān)閉計數(shù) TR1=0。 high=TH0。 low=TL0。 temp=*(high*256+low)*。 //厘米 } 初始化 發(fā)送觸發(fā)信號 開始計 時 等待回響信號 等待回響信號結(jié)束 關(guān)閉定時器 取出計數(shù)值 計算距離 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 28 按鍵改變占空比 程序設(shè)計 sbit G=P2^0。 sbit key1=P2^7。 sbit key2=P2^6。 void delay_100us() // 100us 固定 延時函數(shù) { uchar a,b,c。 for(a=0。a1。a++) for(b=0。b1。b++) for(c=0。c61。c++)。 } void delay_nus(uchar n) { while(n) { delay_100us()。 } } n==5。 //設(shè)置最初的占空比為 50% d=1000。 //設(shè)置等待按鍵按下的時間 ，通過按鍵改變 n的值即可改變占空比 while(d) { if(key1==0) { delay(0)。 if(key1==0) { 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 29 n++。 } } } d=1000。 //設(shè)置等待按鍵按下的時間 while(d) { if(key2==0) { delay(0)。 if(key2==0) { n。 } } } e=500。//設(shè)置前進的時間 advance(uchar e) { while(e) { p1=1。 delay_nus(n)。 //占空比為： n*100/1000 p1=0。 delay_nus(1000n)。 //設(shè)置周期為 1000us，即頻率為 1kHz } } 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 30 5“看門狗”技術(shù) PC 受到干擾而失控，引起程序亂飛，也可能使程序陷入“死循環(huán)”。指令技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)不能使失控的程序擺脫“死循環(huán)”的困境，這時系統(tǒng)完全癱瘓。如果操作者在場，就可以按下人工復(fù)位安鈕，強制系統(tǒng)復(fù)位 。但操作者不能一直監(jiān)視著系統(tǒng)，也往往是在引起不良后果之后才進行人工復(fù)位。為使程序脫離“死循環(huán)”，通常采用“看門狗技術(shù)”?！翱撮T狗”技術(shù)就是不斷監(jiān)視程序循環(huán)運行時間，若發(fā)現(xiàn)時間超過已知的循環(huán)設(shè)定時間，則認為系統(tǒng)陷入了“死循環(huán)”，然后強迫程序返回到 0000H 入口，在 0000H 處安排一段出錯處理程序，使系統(tǒng)運行納入正規(guī)。 “ 看門狗”技術(shù)可由硬件實現(xiàn)，可由軟件實現(xiàn)，也可由兩者結(jié)合實現(xiàn)。本系統(tǒng)采用硬件 “ 看門狗”電路。實現(xiàn)硬件 “ 看門狗”電路方案較多，目前采用較多的方案有以下幾種： ● 采用微處理器監(jiān)控器； ● 采用單穩(wěn)態(tài)電 路來實現(xiàn) “ 看門狗”，單穩(wěn)定電路可采用 74LS123。 ● 采用內(nèi)帶震蕩器的記數(shù)芯片。 本設(shè)計采用第三種方案實現(xiàn) “ 看門狗”電路，下面就對該方案作以介紹。 ● 基本原理 :CD4060 是帶震蕩器的 14 位計數(shù)器，由該芯片構(gòu)成的看門狗電路如圖 32看門狗電路圖所示。 4060 記數(shù)頻率由 RT和 CT決定。設(shè)實際的程序所需工作周期為 T，分頻器記滿時間為 T’ ,當 T’ T 且系統(tǒng)正常工作時，程序每隔 T 對 4060 進行掃描一次，分頻且永無記滿輸出信號。如系統(tǒng)工作不正常（如程序跑飛、死循環(huán)等），程序?qū)?4060 發(fā)不出掃描信號，分頻器記滿 輸出一脈沖號使 CPU 復(fù)位。 ● 參數(shù)選擇 ： 4060 的振蕩頻率 f 由 RT 、 CT決定。 Rs用于改善振蕩器的穩(wěn)定性， Rs 要大于 RT。一般取 Rs=10RT，且 RT1kΩ ,CT≥ 100pF。如果 Rs=450Ω， RT=45Ω， CT=1uF,則 f=10HZ。 4060 的振蕩頻率和 Qi(i=6,7,8,9,10,12,13,14)的選擇要根據(jù)情況確定。 ● 幾個原則 ： 看門狗電路必須由硬件邏輯組成，不宜由可編程計數(shù)器充當，因為 CPU 失控后，可能會修改可編程器件參數(shù)，使看門狗失效。 4060 的 RST 線上阻容組成的微分電路很重要， 因為掃描輸入信號是 CPU 產(chǎn)生的正脈沖，若此信基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 31 號變“ 1”后，由于干擾，程序亂飛，微分電路只能讓上跳沿通過，不會封死 4060，看門狗仍能計數(shù)起作用。若沒有微分電路，掃描輸入信號上的“ 1”狀態(tài)封死 4060，使之不能記數(shù)，看門狗不起作用。 CPU 必須在正確完成所有工作后才能發(fā)掃描輸入信號，且程序中發(fā)掃描信號的地方不能太多。否則，正好在哪里有死循環(huán)，看門狗就不產(chǎn)生記滿輸出信號，不能重新啟動 CPU。 4060 的記滿輸出信號不但要接到 MCS51的 RST 腳，而且還應(yīng)接到其它芯片的 RST 腳，因為程序亂飛后，其它具有 RST 腳 的芯片也混亂了，必須全部復(fù)位。 圖 51看門狗電路圖 基于 80C51 單片機的智能小車設(shè)計 32 6 軟件的簡單介紹 Keil 軟件 簡介 單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的 C 語言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于 MCS51單片機的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā) 軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠