1、. . . . - 3 - / 25. . . . 1 / 25摘要：摘要：用單片機(jī)技術(shù)開發(fā)智能小車,通過對(duì)路面的檢測(cè)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)前進(jìn)、左右轉(zhuǎn)彎、后退等基本功能,可以方便的應(yīng)用于路面的安全巡檢。小車的硬件主要包括傳感器與調(diào)理電路、直流電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路、控制器三個(gè)部分；軟件設(shè)計(jì)分為三個(gè)模塊，即數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)處理模塊、電機(jī)控制模塊。此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用定時(shí)器中斷控制信號(hào)采集頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速。通過調(diào)試和運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了預(yù)定功能。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，傳感器，直流電機(jī)，自動(dòng)控制. . . . 2 / 25AbstractAbstract：With the single-chip microcomputer

2、technology to develop intelligence car which can realizes the automatic advance, makes a turn, the backlash the basic function and so on through examining the road surface. So it may conveniently apply in the road surface security inspects. The car hardware control unit mainly included three parts:

3、the sensor and its recuperate electric circuit, stepper motors and the actuation electric circuit, the controller, and manufactured the schematic diagram. In the software design aspect, then which divided into three modules: data acquisition module, signal processing module, The controller control e

4、lectrical machinery module. This design structure is simple, therefore, it controls the signal sampling frequency and the electrical machinery rotational speed with the traditional assembly language programming, using the timer severance. Finally, it basically realized the prearrange function in thi

5、s design topic through the software and hardware debugging and a try run.Keyword:Keyword: single-chip microcomputer,sensor,dc-motor,automatic control. . . . 3 / 25目錄目錄1前言 41.1設(shè)計(jì)研究的背景 41.2開發(fā)的意義 41.3 設(shè)計(jì)研究的方案 42 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 52.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與框圖 52.2 單片機(jī) 52.3 控制器選擇 82.3.1 供電單元 82.3.2 運(yùn)動(dòng)單元 82.3.3 循跡單元 93 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 93.

6、1 數(shù)據(jù)采集模塊 93.2 直流電機(jī)模塊 103.3 聲音模塊 133.4 顯示模塊 133.5 總體電路圖 134 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 144.1 軟件設(shè)計(jì)思想 144.2 系統(tǒng)程序流程圖 145 軟件調(diào)試 15結(jié) 論 16參考文獻(xiàn) 17致 18附錄 19. . . . 4 / 251 1 前言前言1.11.1 設(shè)計(jì)研究的背景設(shè)計(jì)研究的背景隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用1。單片機(jī)由于體積小，功耗低兩個(gè)基本特征，在通訊，家電，工業(yè)控制，儀器儀表，汽車等產(chǎn)品中都可以看到單片機(jī)的身影。單片機(jī)技術(shù)也隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步在近幾年飛速的發(fā)展，這種發(fā)展可以分為兩方面：一方面在

7、硬件上單片機(jī)部集成了越來越多的功能部件2，如 A/D，D/A，PWM，WATCHDOG，LCD 驅(qū)動(dòng)，串行口，大容量 FLASH 存儲(chǔ)器等；另一方面在開發(fā)手段上從匯編語言向高級(jí) C 語言過度，計(jì)算機(jī)仿真調(diào)試，IAP，ISP 技術(shù)的應(yīng)用使單片機(jī)開發(fā)周期大大的縮短，為各類產(chǎn)品更新，軟件的升級(jí)提供了可靠的技術(shù)保障。在設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，由于歷史的原因，目前在國(guó)仍然以 8051 系列單片機(jī)為主。作為電子專業(yè)的學(xué)生，非常有必要通過對(duì)實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作，了解現(xiàn)代IT產(chǎn)品的開發(fā)全流程。全面提高機(jī)，電，光，算知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，掌握從系統(tǒng)級(jí)，電路級(jí)，到芯片級(jí)各個(gè)層次的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)手段。基于上述原因，我選擇此

8、設(shè)計(jì)課題，在此設(shè)計(jì)過程中，將會(huì)用到多門學(xué)科的理論知識(shí)，復(fù)習(xí)和鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題的能力，還有鍛煉了動(dòng)手能力，是一次很好的實(shí)踐，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作也會(huì)有所幫助。1.21.2 開發(fā)的意義開發(fā)的意義科技的進(jìn)步帶動(dòng)了產(chǎn)品的智能化，單片機(jī)的應(yīng)用更是加快了發(fā)展的步伐，它的應(yīng)用圍日益廣泛，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的領(lǐng)域。小到玩具、信用卡，大到航天器、機(jī)器人，從實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、過程控制、模糊控制等智能系統(tǒng)到人類的日常生活3，到處都離不開單片機(jī),此設(shè)計(jì)正是單片機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。此設(shè)計(jì)通過實(shí)現(xiàn)了小車的無人駕駛，通過對(duì)路面的檢測(cè)，由單片機(jī)來判斷控制其小車的反應(yīng)情況，使其變得

9、智能化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的前進(jìn)，轉(zhuǎn)彎，停止功能.此系統(tǒng)還不斷的完善后可以應(yīng)用到道路檢測(cè)，安全巡邏中，能滿足社會(huì)的需要。1.31.3 設(shè)計(jì)研究的方案設(shè)計(jì)研究的方案本選題是用單片機(jī)技術(shù)開發(fā)智能小車，通過對(duì)路面的檢測(cè)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的前進(jìn)，左右轉(zhuǎn)彎，后退等基本功能，能夠方便的應(yīng)用于路面的安全巡檢。小車的控制單元主要包括傳感器與調(diào)理電路，直流電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路，控制器三個(gè)部分。小車的行動(dòng)離不開傳感器. . . . 5 / 25通過兩個(gè)紅外光電傳感器，根據(jù)路面的情況分別輸出高低信號(hào)，由于傳感器檢測(cè)到的信號(hào)比較微弱,通過比較運(yùn)放將其信號(hào)擴(kuò)大，調(diào)理,使其輸出兼容TTL電平，以便與控制器接口。控制系統(tǒng),這里采用AT89C52，

10、控制器按一定的時(shí)鐘周期對(duì)光電檢測(cè)器的輸入信號(hào)采樣檢測(cè)，根據(jù)光電檢測(cè)器的狀態(tài),判斷小車的動(dòng)作。 2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案方案2.12.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與框圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與框圖本系統(tǒng)的功能是機(jī)器小車沿地面黑白軌道完成自動(dòng)尋跡，即實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)彎，右轉(zhuǎn)彎，前進(jìn)，停止，后退的功能。工作過程是：二個(gè)紅外光電傳感器探測(cè)地面情況，由于軌跡為黑色的，不產(chǎn)生反射，其感應(yīng)信號(hào)表現(xiàn)為低電平，通過比較運(yùn)放后以高電平的形式輸出到控制芯片，相反則為低電平，通過比較運(yùn)放將感應(yīng)信號(hào)放大輸出，光電檢測(cè)放大電路將其狀態(tài)送入控制器AT89C52。 其系統(tǒng)框圖如圖 2-1 所示：圖2-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框2.22.2 單片機(jī)單片機(jī)所謂單片機(jī)

11、，即把組成微型計(jì)算機(jī)的各個(gè)功能部件，如中央處理器 CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、輸入/輸出接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以與串行通信接口等集成在一塊芯片中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)4。因此單片機(jī)早期的含義為單片微型計(jì)算機(jī)（single chip microcomputer），直接譯為單片機(jī)，并一直沿用至今。單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特征是將組成計(jì)算機(jī)的基本部件集成在一塊晶體芯片上，構(gòu)成一臺(tái)功能獨(dú)特的、完整的單片微型計(jì)算機(jī) 5-9。下面簡(jiǎn)要介紹各組成部分：紅外傳感器器光電檢測(cè)放大電路紅外傳感器器光電檢測(cè)放大電路直流電機(jī)（左輪）AT89C52 AT89C51驅(qū)動(dòng)電路直流電機(jī)（右輪）. . . . 6

12、/ 25（1）中央處理器單片機(jī)中的中央處理器 CPU 和通用微處理器基本一樣，由運(yùn)算器和控制器組成，另外增設(shè)了“面向控制”的處理功能，如位處理、查表、多種跳轉(zhuǎn)、乘除法運(yùn)算、狀態(tài)檢測(cè)、中斷處理等，增強(qiáng)了實(shí)時(shí)性。（2）存儲(chǔ)器單片機(jī)的存儲(chǔ)空間有兩種基本結(jié)構(gòu)。一種是普林斯頓結(jié)構(gòu)（Princeton），將程序和數(shù)據(jù)合用一個(gè)存儲(chǔ)器空間，即 ROM 和 RAM 的地址同在一個(gè)空間里分配不同的地址。CPU 訪問存儲(chǔ)器時(shí)，一個(gè)地址對(duì)應(yīng)惟一的一個(gè)存儲(chǔ)單元，可以是 ROM，也可以是 RAM，用同類的訪問指令。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)，稱為哈佛（Harvard）結(jié)構(gòu)。CPU 用不同的指

13、令訪問不同的存儲(chǔ)器空間。由于單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用中“面向控制”的特點(diǎn)，一般需要較大的程序存儲(chǔ)器。目前，包括 MCS-51 和 80C51 系列的單片機(jī)均采用程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開的哈佛結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）在單片機(jī)中，用隨機(jī)存取的存儲(chǔ)器（RAM）來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，暫存運(yùn)行期間的數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、緩沖和標(biāo)志位等，所以稱之為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。一般在單片機(jī)部設(shè)置一定容量（64KB256KB）的 RAM，并以高速 RAM 的形式集成在單片機(jī)，以加快單片機(jī)的運(yùn)行速度。同時(shí)，單片機(jī)還把專用的寄存器和通用的寄存器放在同一片 RAM 統(tǒng)一編址，以利于運(yùn)行速度的提高。對(duì)于某些應(yīng)用系統(tǒng)，還可以外部擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 程序

14、存儲(chǔ)器（ROM）單片機(jī)的應(yīng)用中常常將開發(fā)調(diào)試成功后的應(yīng)用程序存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器中，因?yàn)椴辉俑淖儯赃@種存儲(chǔ)器都采用只讀存儲(chǔ)器 ROM 的形式。（3）并行 I/O 口單片機(jī)為了突出控制的功能，提供了數(shù)量多、功能強(qiáng)、使用靈活的并行 I/O 口。使用上不僅可靈活地選擇輸入或輸出，還可作為系統(tǒng)總線或控制信號(hào)線，從而為擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器和 I/O 接口提供了方便。（4）串行 I/O 口高速的 8 位單片機(jī)都可提供全雙工串行 I/O 口，因而能和某些終端設(shè)備進(jìn)行串行通信，或者和一些特殊功能的器件相連接。（5）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在實(shí)際的應(yīng)用中，單片機(jī)往往需要精確地定時(shí)，或者需對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，因而在單片機(jī)部設(shè)置了

15、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器電路，通過中斷，實(shí)現(xiàn)定時(shí)/計(jì)數(shù)的自動(dòng)處理。. . . . 7 / 25At89c52 單片機(jī)引腳如圖 2-2：abcdenbenap2_7ledzledrXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.

16、6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51圖2-2 AT89C52GND：接地RST：復(fù)位信號(hào)輸入引腳XTAL1，XTAL2：接外部晶振引腳P0，P1，P2，P3：不擴(kuò)展功能作雙向 I/O 口用，訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，P2，P0 分別做地址總線高低 8 位地址。其復(fù)位電路如圖 2-3： 圖 2-3 復(fù)位電路復(fù)位電路的原理是在通電瞬間，由于RC的充電過程，在RST端出現(xiàn)一定的脈沖寬度，只要該脈沖能保持10ms以上，就能使單片機(jī)可靠的復(fù)位。單

17、片機(jī)的時(shí)鐘鐘電路如圖2-4：. . . . 8 / 25圖 2-4 外部時(shí)鐘電路下面是芯片的存空間分配，如圖 2-5 所示。圖 2-5 存空間分配2.32.3 控制器控制器選擇選擇采用 AT89S52 作為系統(tǒng)控制的方案。AT89S52 單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，功耗低、體積小、技術(shù)成熟，成本也比 ARM 低。考慮到性價(jià)比問題，本設(shè)計(jì)選擇 用 AT89S52 單片機(jī)做控制器。.1 供電單元供電單元采用雙電源供電，通過兩個(gè)獨(dú)立的電源分別對(duì)單片機(jī)和直流電機(jī)進(jìn)行供電，此方案的優(yōu)點(diǎn)是，減少波動(dòng)，穩(wěn)定性比較好，可以讓小車更好的運(yùn)作起來，唯一的缺點(diǎn)就是會(huì)增加小車的重量。

18、.2 運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)動(dòng)單元采用直流電機(jī)，配合 LM298 驅(qū)動(dòng)芯片組合。直流電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)腳輸出，只要施加合適的脈沖序列，電機(jī)可以按照人們的預(yù)定的速度或方向進(jìn)行連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，便于. . . . 9 / 25控速，軟件程序的編寫較直流電機(jī)稍顯復(fù)雜。但是 L298 芯片的硬件電路比較復(fù)雜。.3 循跡單元循跡單元采用 OPTOCOUPLER-NPN 型光電對(duì)管。OPTOCOUPLER-NPN 是一種一體化反射型光電探測(cè)器，其發(fā)射器是一個(gè)砷化鎵紅外發(fā)光二極管，而接收器是一個(gè)高靈敏度，硅平面光電三極管。3 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.13.1 數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊

19、圖 3-1 所示電路中，R3 起限流電阻的作用，當(dāng)有光反射回來時(shí)，光電對(duì)管中的三極管導(dǎo)通，R4 的上端變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí) VT1 飽和導(dǎo)通，三極管集電極輸出低電平11。當(dāng)沒有光反射回來時(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。而且經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證給此電路供電的電池的壓降較小。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。此光電對(duì)管電路簡(jiǎn)單，工作性能穩(wěn)定。R1270R21.5mR310kR410kR510k32184U2:ALM39365412U3OPTOCOUPLER-NPN圖 3-1 光電循跡電路檢測(cè)集成運(yùn)放分類：按照集成運(yùn)算放大器參數(shù)來分,集成運(yùn)算放大器可分為:通用型運(yùn)算

20、放大器,高阻型運(yùn)算放大器,低溫漂型運(yùn)算放大器,高速型運(yùn)算放大器,低功耗型運(yùn)算放大器,高壓大功率型運(yùn)算放大器六大類。下面介紹一下通用運(yùn)算放大器的：通用型運(yùn)算放大器以通用為目的而設(shè)計(jì)的。這類器件的主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉、產(chǎn)品量大面廣,其性能指標(biāo)能適合于一般性使用。例 mA741（單運(yùn)放）、LM358（雙運(yùn)放）、. . . . 10 / 25LM324（四運(yùn)放）與以場(chǎng)效應(yīng)管為輸入級(jí)的 LF356 都屬于此種。它們是目前應(yīng)用最為廣泛的集成運(yùn)算放大器。在沒有特殊要求的場(chǎng)合,盡量選用通用型集成運(yùn)放,這樣即可降低成本,又容易保證貨源。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中使用多個(gè)運(yùn)放時(shí),盡可能選用多運(yùn)放集成電路,例如LM324、LF34

21、7 等都是將四個(gè)運(yùn)放封裝在一起的集成電路。集成運(yùn)放功能：電路分析 1.防止通過電源阻造成高頻振蕩的措施是在集成運(yùn)放的負(fù)供電電源的輸入端對(duì)地加一高頻濾波電容（0.01uF-0.1uF）。2.輸出保護(hù)。當(dāng)集成運(yùn)放過載或輸出端短路時(shí),若沒有保護(hù)電路,該運(yùn)放就會(huì)損壞。當(dāng)輸出保護(hù)時(shí),由電阻 R 起限流保護(hù)作用。3.調(diào)零。由于集成運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流的影響,當(dāng)運(yùn)算放大器組成的線性電路輸入信號(hào)為零時(shí),輸出往往不等于零。為了提高電路的運(yùn)算精度,要求對(duì)失調(diào)電壓和失調(diào)電流造成的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,這就是運(yùn)算放大器的調(diào)零。即圖中的電位器就起調(diào)節(jié)電壓的作用。3.23.2 直流電機(jī)模塊直流電機(jī)模塊主要由一些二極管

22、、電機(jī)和 L298 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊（含 CMOSS 管、三太門等）組成，直流電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。在定子上裝有磁極（電磁式直流電機(jī)磁極由繞在定子上的磁繞提供），其轉(zhuǎn)子由硅鋼片疊壓而成，轉(zhuǎn)子外圓有槽，槽嵌有電樞繞組，繞組通過換向器和電刷引出。圖 3-2直流電機(jī)的主要額定值有：額定功率 Pn：在額定電流和電壓下，電機(jī)的負(fù)載能力。額定電壓 Ue：長(zhǎng)期運(yùn)行的最高電壓。 額定電流 Ie：長(zhǎng)期運(yùn)行的最大電流。額定轉(zhuǎn)速 n：?jiǎn)挝粫r(shí)間的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢。以 r/min 為單位。. . . . 11 / 25勵(lì)磁電流 If：施加到電極線圈上的電流L298 含兩個(gè) H 橋驅(qū)動(dòng)電路，如圖 3-4 所示，H 橋式

23、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括 4 個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。圖 3-4 H 橋式驅(qū)動(dòng)電路要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使對(duì)角線上的一對(duì)三極管導(dǎo)通。例如，如圖 3-5 所示，當(dāng) Q1 管和 Q4 管導(dǎo)通時(shí)，電流就從電源正極經(jīng) Q1 從左至右穿過電機(jī)，然后再經(jīng) Q4 回到電源負(fù)極。按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)三極管 Q1 和 Q4 導(dǎo)通時(shí)，電流將從左至右流過電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)（電機(jī)周圍的箭頭指示為順時(shí)針方向）。圖 3-5 驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圖 3-6 所示為

24、另一對(duì)三極管 Q2 和 Q3 導(dǎo)通的情況，電流將從右至左流過電機(jī)。當(dāng)三極管 Q2 和 Q3 導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。. . . . 12 / 25圖 3-6 驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)表 3L298 邏輯功能EnAIn1In2運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)0停止110正轉(zhuǎn)101反轉(zhuǎn)111剎停100停止當(dāng) EnA 為高電平，且輸入電平一高一低，則 OUT1 與 OUT2 端接的直流電機(jī)正或反轉(zhuǎn)，同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。直流電機(jī)模塊如圖 3-7：mmmmabcdenaenbm2am2am2bm2bD11N4006D21N4006D31N4006D41N4006+88.8IN1

25、5IN27ENA6OUT12OUT23ENB11OUT313OUT414IN310IN412SENSA1SENSB15GND8VS4VCC9U2L298直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片D51N4006D61N4006D71N4006D81N4006+88.8圖 3-7 直流電機(jī)與其驅(qū)動(dòng). . . . 13 / 253.33.3 聲音模塊聲音模塊當(dāng) p2.7 輸出高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，發(fā)出相應(yīng)的聲音如圖 3-8。p2_7R1220RQ1NPNBUZ1BUZZER圖 3-8 聲音模塊3.43.4 顯示模塊顯示模塊當(dāng)檢測(cè)到軌跡時(shí)，led 進(jìn)行顯示，發(fā)出光,如圖 3-9。ledrledzR21kR610kD9LED-

26、BLUED10LED-BLUE圖 3-9 led 顯示模塊3.53.5 總體電路圖總體電路圖總體電路圖如圖 3-10：mmmmaabcdenbbcdenaenbm2am2am2bm2benap2_7ledzledrledrledzp2_7D11N4006D21N4006D31N4006D41N4006XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P

27、1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51+88.8IN15IN27ENA6OUT12OUT23ENB11OUT313OUT414IN310IN412SENSA1SENSB15GND8VS4VCC9U2L298直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片D51N4006D61N4006D71N4006D81N4006+88.8SW

28、1SW-SPDTSW2SW-SPDTR310kR410kC122pFC222pFX1CRYSTALR1220RQ1NPNBUZ1BUZZERR21kR610kD9LED-BLUED10LED-BLUE圖 3-10 總電路圖. . . . 14 / 254 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.14.1 軟件設(shè)計(jì)思想軟件設(shè)計(jì)思想整個(gè)軟件部分，可以分成三個(gè)模塊，即主程序初始化模塊，傳感器信號(hào)檢測(cè)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。4.24.2 系統(tǒng)程序流程圖系統(tǒng)程序流程圖 程序流程圖如圖 4-5：開始初始化啟動(dòng)直行Y左傳感器檢測(cè)到信號(hào)？右傳感器檢測(cè)到信號(hào)？停止？N停車Y結(jié)束左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)YYNNNN圖 4-5 程序流程圖.

29、. . . 15 / 255 5 軟件調(diào)試軟件調(diào)試首先，通過 keil 軟件，把代碼編譯連接，創(chuàng)建 hex 文件。其次，protues 仿真：點(diǎn)擊開始按鈕，小車轉(zhuǎn)動(dòng)，左右直流電機(jī)正常旋轉(zhuǎn)，按下傳感器檢測(cè)按鈕，小車正常轉(zhuǎn)彎，并且相應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光,軟件調(diào)試成功。調(diào)試圖如圖 5-1:圖 5-1 調(diào)試圖當(dāng)右面?zhèn)鞲衅鳈z測(cè)到黑線時(shí)，小車向右拐。圖 5-2 右轉(zhuǎn)圖. . . . 16 / 25結(jié)結(jié) 論論通過仿真，電動(dòng)機(jī)能夠按要求轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到信號(hào)時(shí)，小車能夠按檢測(cè)到的方向行駛，并且通過特定的程序設(shè)計(jì)，能夠防止走 S 型，聲光顯示電路工作正常。不過功能較單一，很多功能有待擴(kuò)展，如障礙檢測(cè)等。. .

30、. . 17 / 25參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1燕,志. .基于單片機(jī)控制的自主尋跡電動(dòng)小車的設(shè)計(jì)J.自動(dòng)化與儀器儀表.2007.(03) :23.2安巖.自動(dòng)循跡智能小車的設(shè)計(jì)J. 科技學(xué)院學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版).2010.(01) :12.3王志良.競(jìng)賽機(jī)器人制作技術(shù)M.機(jī)械工業(yè),2007:13-18.4華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)M.:航空航天大學(xué),1995:17-24.5董濤,進(jìn)英,.基于單片機(jī)的智能小車的設(shè)計(jì)與制作J.計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制.2009.(02) :6.6周堅(jiān).單片機(jī)C語言輕松入門M.航空航天大學(xué),2006:78-79.7剛.王艷林,江宏.Protel DXP電路設(shè)計(jì)M.清華大

31、學(xué),2006:17-18.8廣弟,朱月秀.冷祖祁.單片機(jī)基礎(chǔ)M.航空航天大學(xué),2007:45-46.9樓然苗.光飛.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)與指導(dǎo)M.:航空航天大學(xué),2007:17-18.10 梁靜.一種基于光電傳感的路徑識(shí)別智能車J.科學(xué)技術(shù)與工程.2011.(01) :3.11 植寶.電機(jī)原理與應(yīng)用M.化學(xué)工業(yè),2006:15-18.12 許大中.電機(jī)控制M.大學(xué),2002. 40-42. . . . 18 / 25致致隨著這一片論文的結(jié)束，我的大學(xué)生活也即將落下帷幕。雖然大學(xué)貌似很長(zhǎng)，有四個(gè)年頭，可是光陰似箭日月如梭，馬上就要離別了，大學(xué)的美好回憶還歷歷在目。不僅班級(jí) 54 位同學(xué)一起走過了秋冬，

32、又一起走過了春秋，而且老師們的誨人不倦的教導(dǎo)猶在耳邊。我們熱愛大學(xué)生活，這段時(shí)光給了我們很多感悟，尤其重要的是，要學(xué)會(huì)珍惜、懂得感恩，無論生活有什么艱難險(xiǎn)阻，大家的幫助很重要，自己的頑強(qiáng)獨(dú)立更重要。本次設(shè)計(jì)能夠成功的完成，要特別感我的導(dǎo)師付浩老師的關(guān)懷和教導(dǎo)。付浩老師不厭其煩地給我講解寫論文所要注意的事項(xiàng)與有關(guān)的專業(yè)知識(shí)，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)以與寬厚待人的態(tài)度給我留下了深刻的印象。. . . . 19 / 25附錄附錄程序如下：#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid motor_r_z(void); voi

33、d motor_l_z(void);void motor_r_f(void);void motor_l_f(void);void go(uchar,uchar);void stop(void);sbit IN1=P2_5;sbit IN2=P24;sbit IN3=P21;sbit IN4=P22;sbit ENA=P20;sbit ENB=P23;sbit left_k=P05; sbit right_k=P04; sbit start_k=P32;sbit stop_k=P33;sbit sound=P27;。uchar data t_0;uchar data motor_r;uchar

34、data motor_l;uchar data Speed_Parameters;/*延時(shí)子程序*/void delay_1ms(uint n)uint i,j;for(j=n;j0;j-)for(i=20;i0;i-);. . . . 20 / 25/*初始化函數(shù)*/void ini(void)/T0 初始化/TMOD=0 x01; /T0 工作在方式 1TH0=0 xff; /裝入 T0 初值TL0=0 xf6;TR0=1;/開 T0 中斷ET0=1;/T0 允許中斷EA=1;t_0=0;P2=0 x00;sound=1;delay_1ms(100);sound=0;void Sound(void)sound=1;delay_1ms(60);sound=0;/*啟動(dòng)處理函數(shù)*/void start(void