畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于單片機(jī)遙控小汽車的設(shè)計(jì)

1、<p>　　基于單片機(jī)遙控小汽車的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。ㄓ布糠郑?lt;/b></p><p>　　學(xué) 院：機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院</p><p>　　專 業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù)0803</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p&g

2、t;<b>　　學(xué) 號(hào)： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　2011年6月</b></p><p>　　基于89C51遙控小汽車的設(shè)計(jì) </p><p><b>　?。ㄓ布糠郑?lt;/b>&

3、lt;/p><p>　　Based on 89C51 Remote control cars  design </p><p>　　(Hardware part)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)題目要求，本設(shè)計(jì)采用AT89C2051單片機(jī)構(gòu)成主從式的控制系統(tǒng)，雙機(jī)采用串行接口通

4、信。紅外遙控部分采用遙控車模專用編、解碼芯片TX-2/RX-2，提高控制的可靠性。采用紅外傳感器進(jìn)行里程檢測(cè)；超聲波傳感器進(jìn)行障礙識(shí)別；感光電阻輔以步進(jìn)電機(jī)控制的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行光源方向的檢測(cè)，并能用軟件控制小車行駛到光源附近。采用步進(jìn)電機(jī)對(duì)小車的轉(zhuǎn)向進(jìn)行精確的控制，同時(shí)用紅外傳感器對(duì)轉(zhuǎn)向的角度進(jìn)行校正。此外，采用四位LED數(shù)碼管和若干LED發(fā)光二極管顯示時(shí)間、行進(jìn)的里程以及小車的各種狀態(tài)；采用AT89C2051串行EEPROM記錄小車的行

5、駛軌跡，并能按照所記錄的軌跡自動(dòng)行駛。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)基于完備的軟硬件系統(tǒng)，很好的實(shí)現(xiàn)了紅外遙控功能，啟動(dòng)和停止，自動(dòng)或手動(dòng)；前或后直線行進(jìn)；任意曲線行進(jìn)；測(cè)距避障功能；顯示行進(jìn)距離；精確查找光源等一些功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 超聲波傳感器 發(fā)射裝置 接收裝置 紅外遙控。</p><p><b>　　Abstract

6、</b></p><p>　　According to the topic, my design needs to adopt two AT89C51 to form a control system of principal and subordinate. The communication between the two MCU is to adopt the serial port. Mean

7、while, launch end join with insult male genital 61 sound recognition system that board make remotely, can finish the remote control function of the pronunciation, and it adopts the infrared sensor to measure the mileage;

8、 The ultrasonic sensor carries on the obstacle to discern; Sensitization resistance complemen</p><p>　　The Design is on the basis of the complete software and hardware system, and the small car has the funct

9、ion of sound remote control, following any curve, recording the route where it has gone, finding out the light source, and can repeat the route automatically which has been recorded.</p><p>　　Key words: Sing

10、lechip89C51 Sensor Electropult Receiver RemoteControl.</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要Ⅰ</b></p><p>　　AbstractⅡ</p><p><b>　　緒論1&l

11、t;/b></p><p>　　1 遙控小汽車的總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　1.1 總體設(shè)計(jì)思路4</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)方案論證與比較4</p><p>　　1.2.1 軌跡探測(cè)模塊設(shè)計(jì)與比較4</p><p>　　1.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)比較5</p><p>　　

12、1.2.3 障礙探測(cè)模塊方案分析與比較5</p><p>　　1.3 課題背景6</p><p>　　1.4 課題內(nèi)容及安排7</p><p>　　1.5 本章小結(jié)7</p><p>　　2 遙控小汽車的硬件設(shè)計(jì)8</p><p>　　2.1 硬件設(shè)計(jì)的整體思路8</p><p>　

13、　2.2 單片機(jī)的選擇9</p><p>　　2.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)11</p><p>　　2.3 發(fā)射電路的設(shè)計(jì)13</p><p>　　2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.5 接收電路的設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.6 本章小結(jié)15</p><p>

14、　　3 遙控小汽車的軟件設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.1 發(fā)射板控制程序的設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.2 接收處理程序的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.3 源程序的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.4 本章小結(jié)19</p><p>　　4 系統(tǒng)調(diào)試部分20</p><p>

15、;　　4.1 系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析20</p><p>　　4.2 本章小結(jié)20</p><p><b>　　結(jié)論21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p>　　附錄

16、1程序清單24</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來(lái)越受人關(guān)注。全國(guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究?？梢娖溲芯恳饬x很大。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，指導(dǎo)教師已經(jīng)有充分的準(zhǔn)備。本題目是結(jié)合科研項(xiàng)目而確定的設(shè)計(jì)類課題。采用紅外遙控技術(shù)，

17、通過(guò)遙控命令對(duì)小汽車行駛狀態(tài)進(jìn)行控制，如前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。并配合相應(yīng)的傳感器實(shí)現(xiàn)小汽車的自動(dòng)避障，當(dāng)小汽車檢測(cè)到四周都有障礙物時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)停車。根據(jù)題目的要求，確定如下方案：在現(xiàn)有玩具電動(dòng)車的基礎(chǔ)上，加裝、紅外線、超聲波傳感器及金屬探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的速度、位置、運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車的智能控制。</p><p>　　單片機(jī)以

18、其強(qiáng)大的控制能力已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，配以各種接口傳感器可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。從最初的8位控制器到現(xiàn)在的16位，32位控制器都還有河大的發(fā)展和應(yīng)用空間。本設(shè)計(jì)采用MCS-51系列中的89C51單片機(jī)。以89C51為控制核心，利用超聲波傳感器檢測(cè)道路上的障礙，控制電動(dòng)小汽車的自動(dòng)避障，快慢速行駛，以及自動(dòng)停車，并可以自動(dòng)記錄時(shí)間、里程和速度，自動(dòng)尋跡和尋光功能。89C51是一款八位單片機(jī)，它的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評(píng)。它

19、是第三代單片機(jī)的代表。</p><p>　　at89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機(jī)。89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制

20、造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案]。</p><p>　　本設(shè)計(jì)就采用了比較先進(jìn)的89C51為控制核心，89C51采用CHOMS工藝，功耗很低。該設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義，可以應(yīng)用于考古、機(jī)器人、醫(yī)療器

21、械等許多方面。尤其是在足球機(jī)器人研究方面具有很好的發(fā)展前景；在考古方面也應(yīng)用到了超聲波傳感器進(jìn)行檢測(cè)。所以本設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，現(xiàn)實(shí)意義很強(qiáng)。</p><p>　　第三代單片機(jī)包括Intel公司發(fā)展MCS-51系列新一代產(chǎn)品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,還包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATM

22、EL等公司以89C51為核心推出的大量各具特色﹑與80C51兼容的單片機(jī)。[12]新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)Microcomputer完善的控制功能為己任，將一些外部接口功能單元如A/D﹑PWM﹑PCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列)﹑WDT(監(jiān)視定時(shí)器)﹑高速I/O口﹑計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。這一代單片機(jī)中，在總線方面最重要的進(jìn)展是為單片機(jī)配置了芯片間的串行總線，為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更加靈活的方式。Phi

23、lips公司還為這一代單片機(jī)89C51系列8ｘC592單片機(jī)引入了具有較強(qiáng)功能的設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線----CAN(Controller Area Network BUS) [2]。 </p><p>　　新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。 </p><p>　　未來(lái)單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)為以下10個(gè)方面：</p><p&

24、gt;　　(1) 主流型機(jī)發(fā)展趨勢(shì)。8位單片機(jī)為主流，少量32位機(jī)，16位機(jī)可能被淘汰。</p><p>　　(2) 全盤CMOS化趨勢(shì)。指在HCMOS基礎(chǔ)上的CMOS化，CMOS速度慢、功耗小，而HCMOS具有低功耗及低功耗管理技術(shù)等特點(diǎn)。</p><p>　　(3) RISC體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。早期CISC指令較復(fù)雜，指令代碼周期不統(tǒng)一，難以實(shí)現(xiàn)流水線（單周期指令僅為1MIPS）。采用RI

25、SC體系結(jié)構(gòu)可以精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)，使其絕大部分為單周期指令，很容易實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)（單周期指令速度可達(dá)12MIPS）。</p><p>　　(4) 大力發(fā)展專用單片機(jī)。</p><p>　　(5) OTPROM、flishROM成為主流供應(yīng)狀態(tài)。</p><p>　　(6) ISP及基于ISP的開發(fā)環(huán)境。FlishROM的應(yīng)用推動(dòng)了ISP（系統(tǒng)可編程技術(shù)）的發(fā)展，這樣就可

26、以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)程序的串行下載，PC機(jī)可通過(guò)串行電纜對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)高度仿真、更新軟件等。</p><p>　　(7) 單片機(jī)的軟件嵌入。目前的單片機(jī)只提供程序空間，沒(méi)有駐機(jī)軟件。ROM空間足夠大后，可裝入如平臺(tái)軟件、虛擬外設(shè)軟件和用于系統(tǒng)診斷管理的軟件等，以提高開發(fā)效率。</p><p>　　(8) 實(shí)現(xiàn)全面功耗管理。如采用：ID、PD模式、雙時(shí)鐘模式、高速時(shí)鐘/低速時(shí)鐘模式和低電壓節(jié)能技術(shù)。<

27、;/p><p>　　(9) 推行串行擴(kuò)展總線。</p><p>　　(10) ASMIC技術(shù)的發(fā)展。如一MCU為核心的專用集成電路（ASIC）[3]。</p><p>　　1 遙控小汽車的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 總體設(shè)計(jì)思路</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要利用AT89C2051單片機(jī)作遙控發(fā)射器及接收處理器實(shí)

28、現(xiàn)對(duì)電動(dòng)小汽車行駛過(guò)程進(jìn)行控制，無(wú)線傳送用接收/發(fā)射模板完成，采用紅外遙控技術(shù)，通過(guò)遙控命令對(duì)小汽車行駛狀態(tài)進(jìn)行控制，如前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，通過(guò)橋式開關(guān)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)。并配合相應(yīng)的傳感器實(shí)現(xiàn)小汽車的自動(dòng)避障，當(dāng)小汽車檢測(cè)到四周都有障礙物時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)停車。其中，主要研究?jī)?nèi)容為：?jiǎn)纹瑱C(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)射與接收電路板，紅外傳感器的應(yīng)用等。設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)符合以下指標(biāo)：</p><p>　　(1) 通過(guò)簡(jiǎn)單的I/O口操作實(shí)現(xiàn)

29、小汽車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)；</p><p>　　(2) 在行走過(guò)程中可以改變小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)小汽車的自動(dòng)避障；</p><p>　　(3) 在超出一定范圍時(shí)能夠自動(dòng)停車。</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)方案論證與比較</p><p>　　1.2.1軌跡探測(cè)模塊設(shè)計(jì)與比較</p><p>　　方案一：使用簡(jiǎn)易光

30、電傳感器結(jié)合外圍電路探測(cè)。</p><p>　　由于所采用光電傳感器實(shí)際效果并不理想，對(duì)行駛過(guò)程中的穩(wěn)定性要求很高，且誤測(cè)幾率較大、易受光線環(huán)境和路面介質(zhì)影響。在使用過(guò)程極易出現(xiàn)問(wèn)題，而且容易因?yàn)?該部件造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。故最終未采用該方案。</p><p>　　方案二：利用兩只光電開關(guān)。</p><p>　　分別置于軌道的兩側(cè)，根據(jù)其接受到白線的先后來(lái)控制小車

31、轉(zhuǎn)向來(lái)調(diào)整車向，但測(cè)試表明，如果兩只光電開關(guān)之間的距離很小，則約束了速度,如果著重于小車速度的提升，則隨著車速的提升，則勢(shì)必要求兩只光電開關(guān)之間的距離加大，從而使得小車的行駛路線脫離軌道幅度較大，小車將無(wú)法快速完成準(zhǔn)確的導(dǎo)向從而有可能導(dǎo)致尋跡失敗。</p><p>　　方案三：用三只光電開關(guān)。</p><p>　　一只置于軌道中間，兩只置于軌道外側(cè)，當(dāng)小車脫離軌道時(shí)，即當(dāng)置于中間的一只光電

32、開關(guān)脫離軌道時(shí)，等待外面任一只檢測(cè)到黑線后，做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)向調(diào)整，直到中間的光電開關(guān)重新檢測(cè)到黑線（即回到軌道）再恢復(fù)正向行駛?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，雖然小車在尋跡過(guò)程中有一定的左右搖擺（因?yàn)樗?gòu)小車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了光電開光之間的距離到達(dá)不了精確計(jì)算值1厘米），但只要控制好行駛速度就可保證車身基本上接近于沿靠軌道行駛。</p><p>　　綜合考慮到尋跡準(zhǔn)確性和行駛速度的要求，采用方案三[5]。</p>&l

33、t;p>　　1.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)比較</p><p>　　方案一：采用外接ROM進(jìn)行存儲(chǔ)。</p><p>　　采用外接ROM進(jìn)行存儲(chǔ)是保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的慣用方法，其特點(diǎn)是在單片機(jī)斷電之后仍然能保存住數(shù)據(jù)，但無(wú)疑將增大軟硬開銷和時(shí)間開銷。</p><p>　　方案二：直接用單片機(jī)內(nèi)部的RAM進(jìn)行存儲(chǔ)。</p><p>　　雖然不能在斷電后保存

34、數(shù)據(jù)，但可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后根據(jù)按鍵顯示相應(yīng)值。而且本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不大，采用RAM可以減少IO接口的使用，便利IO接口分配，故此方案具有成本低、易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，更符合實(shí)際需求。</p><p>　　鑒于方案二的以上優(yōu)點(diǎn)，綜合比較，本方案采用方案二[6]。</p><p>　　1.2.3障礙探測(cè)模塊方案分析與比較</p><p>　　考慮到在測(cè)障過(guò)程中小車車速及反應(yīng)調(diào)向速

35、度的限制，小車應(yīng)在距障礙物40CM的范圍內(nèi)做出反應(yīng)，這樣在順利繞過(guò)障礙物的同時(shí)還為下一步駛?cè)胲噹?kù)尋找到最佳的位置和方向。否則，如果范圍太大，則可能產(chǎn)生障礙物的判斷失誤；范圍過(guò)小又很容易造成車身撞上障礙物或雖繞過(guò)障礙物卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想定向方案。</p><p>　　方案一：采用一只紅外傳感器置于小車中央。</p><p>　　一只紅外傳感器小車中央安裝簡(jiǎn)易，也可以檢測(cè)到障礙物的存在，但難以確定

36、小車在水平方向上是否會(huì)與障礙物相撞，也不易讓小車做出精確的轉(zhuǎn)向反應(yīng)。</p><p>　　方案二：采用二只紅外傳感器分置于小車兩邊。</p><p>　　二只紅外傳感器分別置于小車的前端兩側(cè)，方向與小車前進(jìn)方向平行，對(duì)小車與障礙物相對(duì)距離和方位能作出較為準(zhǔn)確的判別和及時(shí)反應(yīng)。但此方案過(guò)于依賴硬件、成本較高、缺乏創(chuàng)造性，而且置于小車左方的紅外傳感器用到的幾率很小，所以最終未采用。</p

37、><p>　　方案三、采用一只紅外傳感器置于小車右側(cè)并與小車前進(jìn)方向呈一固定角度。</p><p>　　基于對(duì)C點(diǎn)后行車地圖中光源及障礙物尺寸、位置的分析，我們采用了從C點(diǎn)出發(fā)即獲得光源對(duì)行車方向的控制，在向光源行駛的過(guò)程之中檢查障礙物并做出相應(yīng)的反應(yīng)，這樣不僅只使用一只紅外傳感器就實(shí)現(xiàn)了避障，而且避免因小車自然轉(zhuǎn)彎而導(dǎo)致的盲目方向控制，同時(shí)為后面以最簡(jiǎn)單直接的路線和在最短時(shí)間內(nèi)駛?cè)胲噹?kù)創(chuàng)造了

38、機(jī)會(huì)。</p><p>　　智能小車應(yīng)以準(zhǔn)確、智能見優(yōu)，采用方案三[。</p><p>　　1.3 課題設(shè)計(jì)背景</p><p>　　隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來(lái)越受人關(guān)注。全國(guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究?？梢娖溲芯恳饬x很大。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，指導(dǎo)教師已經(jīng)有充分的準(zhǔn)備[8]

39、。同時(shí)科學(xué)家研究出各種能取代人的自動(dòng)化勞動(dòng)工具，能從事一些需要?jiǎng)趧?dòng)力大、威脅性大的工作。遙控小汽車的出現(xiàn)，也改變一些特殊場(chǎng)合的工作，它可以從事考古、機(jī)器人、醫(yī)療器械等方面的工作，為人門帶來(lái)很大的方便。本設(shè)計(jì)采用89C51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)一種體積小、操作簡(jiǎn)單的遙控小汽車，主要控制小汽車能前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及自動(dòng)駕駛，碰到障礙時(shí)能自動(dòng)改變行駛方向。本次設(shè)計(jì)基于完備的軟硬件系統(tǒng)，很好的實(shí)現(xiàn)了小車遙控、任意曲線行駛、路線記錄與重放、自動(dòng)避障，

40、里程統(tǒng)計(jì)并發(fā)出指示信息等功能[9]。</p><p>　　1.4 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　?。?）掌握AT89C2051作遙控發(fā)射器及接受器的原理</p><p>　　（2）設(shè)計(jì)遙控小汽車系統(tǒng)硬件電路</p><p>　?。?）了解系統(tǒng)內(nèi)存資源的分配</p><p>　　（4）完成硬件部分設(shè)計(jì)結(jié)合軟件

41、部分進(jìn)行調(diào)試</p><p><b>　　1.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要闡述遙控小汽車的總體設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)背景、設(shè)計(jì)內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)，列出設(shè)計(jì)方案論證與比較，為后文打下基礎(chǔ)。</p><p>　　2 遙控小汽車的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 硬件設(shè)計(jì)的整體思路</p><

42、p>　　一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含有兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如ROM﹑RAM﹑I/O口﹑定時(shí)/記數(shù)器﹑中斷系統(tǒng)等能量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)配置，既按照系統(tǒng)功能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤顯示器﹑打印機(jī)﹑A/D﹑D/A轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用AT89C2051作遙控發(fā)射器及接

43、收處理器，汽車前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向分別用2個(gè)電機(jī)，采用橋式開關(guān)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)。無(wú)線傳送用接收/發(fā)射模塊完成。小汽車能前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)及自動(dòng)駕駛（碰到障礙時(shí)能自動(dòng)改變行駛方向）。通過(guò)AT89C2051能實(shí)現(xiàn)遙控小車的轉(zhuǎn)向及自動(dòng)規(guī)避功能。由于89C2051內(nèi)部程序存貯器為Flash，所以修改它內(nèi)部的程序十分方便快捷，只要配備一個(gè)可以編程89C2051的編程器即可[11]。調(diào)試人員可以采用程序編輯-編譯-固化-插到電路板中試驗(yàn)這樣反復(fù)循環(huán)的方

44、法，對(duì)于熟練的MCS-51程序員來(lái)說(shuō)，這種調(diào)試方法并不十分困難。當(dāng)做這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi)RAM的內(nèi)容和程序的走向等有關(guān)信息。將普通8031/80C31仿真器的仿真插頭中P1.0～P1.7和P3.0～P3.6引出來(lái)仿真205T,這種方法可以運(yùn)用單步、斷點(diǎn)的調(diào)試方法，但是仿真不夠真實(shí)，比如，2051的內(nèi)部模擬比較器功能，P1口、P3口的增強(qiáng)下拉能力等等。本設(shè)計(jì)需要檢測(cè)直線行駛區(qū)和沿弧線行駛區(qū)具有一定黑白對(duì)比度的黑線。為尋跡發(fā)射和接收電路，

45、共有兩套，分別檢測(cè)左側(cè)車輪和右側(cè)車輪的偏轉(zhuǎn)情況。采取的是反射取樣式，高亮度的</p><p>　　2.2 單片機(jī)的選擇</p><p>　　MCS-51系列是INTEL公司的第二代8位單片機(jī)，與MCS-48系列相比，其I/O功能和指令系統(tǒng)有很大改善和增強(qiáng)，目前該系列在全國(guó)還有較多廣泛的應(yīng)用。MCS-51與MCS-48系列一樣，CPU操作采用累加器結(jié)構(gòu)，外部數(shù)據(jù)進(jìn)入ALU必須通過(guò)ACC累加器

46、，因此存在著信息流通的瓶頸現(xiàn)象，降低了運(yùn)算效率。再有MCS-51單片機(jī)的最有特色的是具有豐富的可位尋址的處理功能，在其硬件結(jié)構(gòu)中有位處理機(jī)，包括有位累加器C(既進(jìn)位標(biāo)志CY),有位存儲(chǔ)器（既內(nèi)部RAM和SFR的可尋址位），還有一套位指令，使得開關(guān)量控制系統(tǒng)的設(shè)置變的十分方便。</p><p>　　單片機(jī)和微型計(jì)算機(jī)類似，具有三總線，可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。它與微型計(jì)算器在內(nèi)在表現(xiàn)和外在表現(xiàn)方面又有許多差別。概

47、括起來(lái)，單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　(1) 存儲(chǔ)器ROM和RAM是嚴(yán)格分工的。</p><p>　　(2) 采用面向控制的指令系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)控制方面，尤其是在“位”操作方面單片機(jī)有著不俗的表現(xiàn)。</p><p>　　(3) 應(yīng)用注重現(xiàn)場(chǎng)工程，因此體積小。</p><p>　　(4) 品種規(guī)格的系列化，屬于同一個(gè)產(chǎn)品系列的，不同型號(hào)

48、的單片機(jī)，通常具有相同的內(nèi)核，相同或者兼容的指令系統(tǒng)。其主要的差別僅是在片內(nèi)配置了一些不同種類或不同數(shù)量的功能部件，以適應(yīng)不同的被控對(duì)象。</p><p>　　(5) 單片機(jī)的硬件功能具有廣泛的通用性。同一種單片機(jī)可以在不同的控制系統(tǒng)中，只是其中所配置的軟件不同而已。</p><p>　　(6) 只有借助專門的開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。</p><p>　　(7) 功耗低，

49、價(jià)格低] [。</p><p>　　目前，許多單片機(jī)類電路實(shí)驗(yàn)都是以89C51系列為基礎(chǔ)來(lái)應(yīng)用的。這是因?yàn)镸CS—51系列單片機(jī)是以8位單片機(jī)為基礎(chǔ)，形成了單片機(jī)的經(jīng)典體系結(jié)構(gòu)。MCS—5l系列的C51成為許多半導(dǎo)體廠家、電氣公司競(jìng)相選用納對(duì)象，并以此為基核，推出了許多兼容性的CHMOS單片機(jī)。這些單片機(jī)都具有很好的兼容性，并存很強(qiáng)的生命力，統(tǒng)稱為89C5l系列。再說(shuō)單片機(jī)體積小、功能全、性價(jià)比高的諸多優(yōu)點(diǎn)，它的

50、出現(xiàn)，在工業(yè)控制，尖端武器、通信設(shè)備、信息處理、家用電器等各測(cè)、控等領(lǐng)域的應(yīng)用中獨(dú)占鰲頭，本課題以89C51系列為基礎(chǔ)，軟件與硬件相結(jié)合的思想設(shè)計(jì)一輛遙控小車。</p><p>　　89C51單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個(gè)尺寸有限的集成電路芯片上。如果按功能劃分，它由如下功能部件組成，即微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、并行I/O口、串行口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器。它們都

51、是通過(guò)片內(nèi)單一總線連接而成，其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。但對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式[15]。</p><p><b>　　(1) 微處理器</b></p><p>　　該單片機(jī)中有一個(gè)8位的微處理器，與通用的微處理器基本相同，同樣包括了運(yùn)算器和控制器兩大部分，只是增加了面向控制的處理功能，不僅可處理數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行位

52、變量的處理。</p><p><b>　　(2) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器</b></p><p>　　片內(nèi)為128個(gè)字節(jié)，片外最多可外擴(kuò)至64k字節(jié)，用來(lái)存儲(chǔ)程序在運(yùn)行期間的工作變量、運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等，所以稱為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。</p><p><b>　　(3) 程序存儲(chǔ)器</b></p><p

53、>　　由于受集成度限制，片內(nèi)只讀存儲(chǔ)器一般容量較小，如果片內(nèi)的只讀存儲(chǔ)器的容量不夠，則需用擴(kuò)展片外的只讀存儲(chǔ)器，片外最多可外擴(kuò)至64k字節(jié)。</p><p><b>　　中斷系統(tǒng)</b></p><p>　　具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。</p><p>　　(4) 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p>　　片內(nèi)有2個(gè)

54、16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器， 具有四種工作方式。</p><p><b>　　(5) 串行口</b></p><p>　　1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式?？捎脕?lái)進(jìn)行串行通訊，擴(kuò)展并行I/O口，甚至與多個(gè)單片機(jī)相連構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)，從而使單片機(jī)的功能更強(qiáng)且應(yīng)用更廣。</p><p>　　(6) P1口、P2口、P3口、P4口</p>

55、<p>　　為4個(gè)并行8位I/O口。</p><p>　　(7) 特殊功能寄存器</p><p>　　共有21個(gè)，用于對(duì)片內(nèi)的個(gè)功能的部件進(jìn)行管理、控制、監(jiān)視。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)具有特殊功能的RAM區(qū)。</p><p>　　由上可見，89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)具有功能部件種類全，功能強(qiáng)等特點(diǎn)。特別值得一提的是該單片機(jī)CPU中的位處理

56、器，它實(shí)際上是一個(gè)完整的1位微計(jì)算機(jī)，這個(gè)一位微計(jì)算機(jī)有自己的CPU、位寄存器、I/O口和指令集。1位機(jī)在開關(guān)決策、邏輯電路仿真、過(guò)程控制方面非常有效；而8位機(jī)在數(shù)據(jù)采集，運(yùn)算處理方面有明顯的長(zhǎng)處。MCS-51單片機(jī)中8位機(jī)和1位機(jī)的硬件資源復(fù)合在一起，二者相輔相承，它是單片機(jī)技術(shù)上的一個(gè)突破，這也是MCS-51單片機(jī)在設(shè)計(jì)的精美之處。</p><p>　　2.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><

57、;p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng),或者稱為最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng).對(duì)51系列單片機(jī)來(lái)說(shuō),最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路. 89C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單﹑可靠。用89C51單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元[16]。其應(yīng)用特點(diǎn)：</p>&

58、lt;p>　　(1) 有可供用戶使用的大量I/O口線。</p><p>　　(2) 內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。</p><p>　　(3) 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：?jiǎn)纹瑱C(jī)要正常運(yùn)行，必須具備一定的硬件條件，其中最主要的就是三個(gè)基本條件：電源正常；時(shí)鐘正常；復(fù)位正常。在AT89S51單片機(jī)的40個(gè)引腳中：電源引腳2根，晶振引

59、腳2根，控制引腳4根，可編程輸入輸出引腳32根。</p><p>　　工作電源：電源是單片機(jī)工作的動(dòng)力源泉，對(duì)應(yīng)的接線方法為：40腳（VCC）電源引腳，工作時(shí)接+5V電源，20腳（GND）為接地線。 復(fù)位電路:由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成,由圖并結(jié)合"電容電壓不能突變"的性質(zhì),可以知道,當(dāng)系統(tǒng)一上電,RST腳將會(huì)出現(xiàn)高電平,并且,這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來(lái)決定.典型的51單片機(jī)當(dāng)RST

60、腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位,所以,適當(dāng)組合RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位.一般教科書推薦C 取10u,R取8.2K.當(dāng)然也有其他取法的,原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少于2個(gè)機(jī)器周期的高電平。</p><p>　　晶振電路:時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)序脈沖，單片機(jī)所有運(yùn)算與控制過(guò)程都是在統(tǒng)一的時(shí)序脈沖的驅(qū)動(dòng)下的進(jìn)行的，如果單片機(jī)的時(shí)鐘電路停止工作（晶振停振），那么單片機(jī)也就停止運(yùn)行了

61、。當(dāng)采用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，連接方法如下圖所示，在晶振引腳XTAL1（19腳）和XTAL2（18腳）引腳之間接入一個(gè)晶振，兩個(gè)引腳對(duì)地分別再接入一個(gè)電容即可產(chǎn)生所需的時(shí)鐘信號(hào)，電容的容量一般在幾十皮法，如30PF。典型的晶振取11.0592MHz(因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通訊的場(chǎng)合)/12MHz(產(chǎn)生精確的uS級(jí)時(shí)歇,方便定時(shí)操作)。</p><p>　　控制引腳EA接法。EA/VP

62、P（31腳）為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制引腳，當(dāng)EA為低電位時(shí)，單片機(jī)從外部程序存儲(chǔ)器取指令；當(dāng)EA接高電平時(shí)，單片機(jī)從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器取指令。AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有4KB可反復(fù)擦寫1000次以上的程序存儲(chǔ)器，因此我們把EA接到+5V高電平，讓單片機(jī)運(yùn)行內(nèi)部的程序，我們就可以通過(guò)反復(fù)燒寫來(lái)驗(yàn)證我們的程序了。</p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)的性能：89S51相對(duì)于89C51增加的新功能包括： ISP在線編程功能，

63、這個(gè)功能的優(yōu)勢(shì)在于改寫單片機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。最高工作頻率為33MHz，大家都知道89C51的極限工作頻率是24M，就是說(shuō)S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計(jì)算速度。具有雙工UART串行通道。 內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，不再需要像89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路。 雙數(shù)據(jù)指示器。 電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。全新的加密算法，這使得對(duì)于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的保密性大大加?qiáng)，這樣就可以有

64、效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯。兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。也就是說(shuō)所有教科書、網(wǎng)絡(luò)教程上的程序（不論教科書上采用的單片機(jī)是8051還是89C51還是MCS-51等等），在89S51上一樣可以照常運(yùn)行，這就是所謂的向下兼容。</p><p>　　2.3 發(fā)射電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　發(fā)射電路板共設(shè)有5個(gè)按鍵開關(guān)，分別作為

65、汽車左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、前進(jìn)、后退及自動(dòng)駕駛控制用。P1.0和P1.1口作為輸入口時(shí)應(yīng)接上拉電阻，控制編碼從P3.5腳輸出至無(wú)線發(fā)射模塊。該板采用脈沖個(gè)數(shù)編碼以區(qū)別不同的按鍵功能，具體定義如下：</p><p>　　前進(jìn)鍵：按下發(fā)2個(gè)脈沖，釋放發(fā)8個(gè)脈沖。</p><p>　　后退鍵：按下發(fā)3個(gè)脈沖，釋放發(fā)8個(gè)脈沖。</p><p>　　左轉(zhuǎn)鍵：按下發(fā)4個(gè)脈沖，釋放發(fā)7

66、個(gè)脈沖。</p><p>　　右轉(zhuǎn)鍵：按下發(fā)5個(gè)脈沖，釋放發(fā)7個(gè)脈沖。</p><p>　　自動(dòng)鍵：按下發(fā)6個(gè)脈沖。</p><p>　　發(fā)射版電路圖如圖2-2所示：</p><p>　　圖2-2 遙控小汽車發(fā)射板電路圖</p><p>　　2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)：</p><p>　　電機(jī)

67、驅(qū)動(dòng)電路圖如圖2-3所示：</p><p>　　圖2-3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖</p><p>　　2.5 接收電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　無(wú)線接收模塊輸出的編碼脈沖從P3.2、P3.1口輸入，采用中斷接收方式處理脈沖編碼。電機(jī)采用橋式驅(qū)動(dòng)，P1.0、P1.1口作前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制用，P1.2、P1.3口作轉(zhuǎn)向電機(jī)控制用。P3.0接前障礙紅外線探測(cè)頭，P3.5接后障礙紅

68、外線探測(cè)頭。P1.4口接一個(gè)LED發(fā)光管用作自動(dòng)駕駛指示。接收板電路圖如圖2-4所示：</p><p>　　圖2-4 遙控小汽車接收板電路圖</p><p><b>　　2.6本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要說(shuō)明硬件設(shè)計(jì)思路，闡述單片機(jī)的選擇和單片機(jī)的結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)、發(fā)展應(yīng)用等方面的知識(shí)，以及遙控小汽車的有關(guān)電路的設(shè)計(jì)，包括發(fā)射板電

69、路設(shè)計(jì)、接收板電路設(shè)計(jì)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和相關(guān)的電路圖。和后面的軟件程序設(shè)計(jì)部分相結(jié)合，然后進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試觀察測(cè)試結(jié)果。</p><p>　　3 遙控小汽車的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 發(fā)射板控制程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　發(fā)射板控制程序由主程序和鍵掃描子程序組成，在主程序中，采用調(diào)用鍵掃描子程序來(lái)完成各個(gè)按鍵的功能，其鍵掃描功能子程序流程圖如圖3-1

70、所示</p><p>　　圖3-1 遙控小汽車發(fā)射程序流程圖</p><p>　　3.2 接收處理程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　初始化程序：對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)、前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)上電時(shí)設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)，開中斷允許等。</p><p>　　主程序：根據(jù)標(biāo)志位00H的值判斷進(jìn)入自動(dòng)駕駛或手動(dòng)控制狀態(tài)，其程序流程圖如圖3-2所示。</p><p

71、>　　圖3-2 控制小汽車接收板主程序流程圖</p><p>　　中斷接收程序：對(duì)第一位脈沖的寬度進(jìn)行驗(yàn)證，然后進(jìn)行計(jì)數(shù)，根據(jù)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，其程序流程圖如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 遙控小汽車中斷接收程序流程圖</p><p>　　3.3 源程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　以下是遙控小車發(fā)射及接收完整源

72、程序：</p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *</p><p>　　* *</p><p>　　* 遙控編碼控制器 *&l

73、t;/p><p>　　* 采用89C2051 *</p><p>　　* *</p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *<

74、;/p><p>　　P1.0口按鈕為前進(jìn)，P1.1口按鈕為后退， P1.2口按鈕為左轉(zhuǎn)彎，P1.3口按鈕 </p><p>　　為右轉(zhuǎn)彎， P1.4口按鈕為自動(dòng)駕駛，P3.5口為編碼輸出</p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *</p>&

75、lt;p>　　* *</p><p>　　* 主程序和中斷程序入口 *</p><p>　　* *</p><p&

76、gt;　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *</p><p>　　其中源程序如附錄1所示。</p><p><b>　　3.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要講述軟件設(shè)計(jì)思路，概括為遙控小汽車發(fā)射程序設(shè)計(jì)、接收程序設(shè)計(jì)、源程序

77、設(shè)計(jì)以及遙控小汽車發(fā)射程序流程圖、接收程序流程圖、中斷程序流程圖等。軟件程序的設(shè)計(jì)將進(jìn)入系統(tǒng)測(cè)試部分，以觀察測(cè)試結(jié)果題寫測(cè)試結(jié)論。</p><p><b>　　4 系統(tǒng)調(diào)試部分</b></p><p>　　4.1系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析</p><p><b>　　1，測(cè)試方法和儀器</b></p><p>

78、;　　測(cè)試儀器包括秒表、數(shù)字萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、示波器、MCS51仿真機(jī)、直流穩(wěn)壓電源等。</p><p><b>　　測(cè)試方法 </b></p><p>　　數(shù)字萬(wàn)用表主要用來(lái)測(cè)試分立元件的電阻、壓降、漏電流、截止/導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù)；</p><p>　　信號(hào)發(fā)生器與示波器用于測(cè)試各光電傳感器信號(hào)的接收與傳輸；</p>&

79、lt;p>　　MCS51仿真機(jī)用于測(cè)試軟件；</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源在測(cè)試期間為各待測(cè)系統(tǒng)供電；</p><p>　　秒表用于產(chǎn)品測(cè)試，按照任務(wù)書的基本要求對(duì)制成的電動(dòng)車進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試。</p><p>　　(2) 測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析： </p><p>　　計(jì)時(shí)精度分析 計(jì)時(shí)系

80、統(tǒng)采用了新型顯示芯片。理論上的誤差不到1秒/年。</p><p>　　測(cè)距精度分析 測(cè)速系統(tǒng)采用了電機(jī)軸光電碼盤檢測(cè)技術(shù)。電機(jī)軸與車輪軸之間采用了齒輪箱二級(jí)減速，變比1/16。車輪周長(zhǎng)135mm,光電碼盤與電機(jī)軸安裝在一起，電機(jī)軸每一轉(zhuǎn)產(chǎn)生2個(gè)脈沖，車輪每轉(zhuǎn)產(chǎn)生32個(gè)脈沖，理論測(cè)量精度可達(dá)135mm/32=4.22mm<4.5mm</p><p>　　定位精度分析 本設(shè)計(jì)采用實(shí)際

81、測(cè)量與軟件補(bǔ)償技術(shù)，理論上可使定位精度提高到誤差<10mm。</p><p><b>　　4.2 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要說(shuō)明系統(tǒng)測(cè)試方法及測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果分析，來(lái)驗(yàn)證硬件部分和軟件部分相結(jié)合的實(shí)際效果，這也是檢驗(yàn)我們這幾個(gè)月來(lái)的辛苦成果。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p&g

82、t;<p>　　歷時(shí)二個(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)，我就錯(cuò)將680歐的電阻焊成了6.8千歐。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，使我軟件調(diào)試知識(shí)也提高了。由于本次實(shí)驗(yàn)需要捍

83、接的器件較多，各器件對(duì)于電源電流的需要極大，我們先以雙電源開始調(diào)試，發(fā)現(xiàn)所有的開關(guān)器件很難穩(wěn)定地給單片機(jī)送正確值，只有當(dāng)更換新電池或小車剛剛啟動(dòng)時(shí)才會(huì)很準(zhǔn)確，經(jīng)過(guò)思考，這都是開關(guān)元件消耗電量很大的原因，一旦電池電量不足其工作將會(huì)萎靡不振，于是我們將所有開關(guān)器件劃成一個(gè)部分，由一塊電池專門供電。</p><p>　　在前輪PWM驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向電路運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)，電機(jī)只給一個(gè)轉(zhuǎn)向力，但保持長(zhǎng)期轉(zhuǎn)向時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)由于受到強(qiáng)

84、行制動(dòng)而處于一種相對(duì)靜止的狀態(tài)，導(dǎo)致PWM驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生大量的熱量，我們既利用軟件使其盡量減少長(zhǎng)期單向轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，又在硬件上，在PWM驅(qū)動(dòng)板上涂上了一層散熱膠，即使發(fā)熱，也不會(huì)燒壞PWM驅(qū)動(dòng)電路。在安裝上避障用光電開關(guān)之后，其與其它所有開關(guān)元件共用同一電源，在運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)三個(gè)用于尋跡用的開關(guān)元件不能全部正常工作了，據(jù)分析，避障用光電開關(guān)由于探測(cè)距離遠(yuǎn)，功率大，很可能影響其他元件改用單一電源供電后，小車正常工作。在所有電源開啟后，系統(tǒng)即進(jìn)入6秒

85、鐘倒計(jì)時(shí)狀態(tài)，6秒鐘倒計(jì)時(shí)完畢之后，有時(shí)后輪電機(jī)不能正常啟動(dòng)。經(jīng)分析，這是屬于正常情況，因?yàn)槠鋯?dòng)需要克服很大的慣性，而其電源又不能在瞬間提供很大的電流，所以就沒(méi)有動(dòng)靜。此時(shí)，關(guān)掉單片機(jī)電源，再重新打開后即可進(jìn)入正常狀態(tài)去正常運(yùn)行。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的是80C51單片機(jī)，這主要是因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)的穩(wěn)定性比較好。還可以采用其它系列的單片機(jī)。比如采用陵陽(yáng)單片機(jī)，就可以簡(jiǎn)化編程，但其穩(wěn)定性不是很好。</

86、p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)不懈的努力，為期二個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。經(jīng)過(guò)自己不斷的努力和網(wǎng)上查找資料以及*老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。在這段時(shí)間里，*老師對(duì)我一直不斷的熱情指導(dǎo)給了我解決問(wèn)題的思路和方法。同時(shí)本系實(shí)驗(yàn)室的開放也為我的設(shè)計(jì)提供了實(shí)習(xí)場(chǎng)地。在此對(duì)***老師表示深深的感謝。</p><

87、;p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)三年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。這三個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過(guò)程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p&g

88、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 何立民. 單片機(jī)高級(jí)教程——應(yīng)用與設(shè)計(jì).北京：北航大學(xué)出版社，2007.1</p><p>　　[2] 王為青. 51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)案例精選.北京：人民郵電出版社， 2007.8</p><p>　　[3] 樓然苗. 51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例.北京：北京航空航天大

89、學(xué)出版社，2003.3</p><p>　　[4] 高峰.單片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.124-126</p><p>　　[5] 張友德，趙志英，涂時(shí)亮，單片機(jī)微機(jī)原理，應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，2003：122-136</p><p>　　[6] INTEL. 16-bit Embedded Cvontrol

90、lers.1991</p><p>　　[7] 謝自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000：212-230</p><p>　　[8] 張福學(xué)。傳感器使用電路150例.中國(guó)技術(shù)出版社[M].1992年</p><p>　　[9] 鄔寬民.單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)，數(shù)據(jù)傳輸接口器件分冊(cè).北京.北京航空航天大學(xué)出版社.2001：189-19

91、5</p><p>　　[10] 陳懂，劉榮，金世?。悄苄≤嚨亩鄠鞲衅鲾?shù)據(jù)融合[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2005(6)：3</p><p>　　[11] INTEL. 16-bit Embedded Cvontrollers.1991</p><p>　　[12] 李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993[13] 張迎新.單

92、片機(jī)微機(jī)原理應(yīng)用及接口技. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2004　</p><p>　　[14] 顏利彪，范蟠果 ,基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易智能電動(dòng)車[J]，電子技術(shù)，2004,4 :8-10 </p><p><b>　　附錄1 程序清單</b></p><p>　　****************************************

93、****************</p><p>　　ORG 0000H </p><p>　　LJMP </p><p>　　ORG 0003H </p><p>　　RETI

94、 </p><p>　　ORG 000BH </p><p>　　RETI </p><p>　　ORG 0013H </p><p>　　RETI

95、 </p><p>　　ORG 001BH </p><p>　　RETI </p><p>　　ORG 0023H </p><p>　　RETI

96、 </p><p>　　ORG 002BH </p><p>　　RETI </p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *</p

97、><p>　　* *</p><p>　　* 初始化程序中的各變量 *</p><p>　　*

98、 *</p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *</p><p>　　CLEARMEMIO： CLR A </p><p>　　DEC A

99、 </p><p>　　MOV P1，A </p><p>　　MOV P3，A </p><p>　　MOV IE，#00H </p><p>　　RET

100、 </p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *</p><p>　　* *</p><p>　　*

101、 主 程 序 *</p><p>　　* *</p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

102、* * * * *</p><p>　　START： LCALL CLEARMEMIO </p><p><b>　　主體程序</b></p><p>　　MAIN： LCALL KEYWORK </p><p>　　LJMP

103、 MAIN </p><p>　　NOP </p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LJMP START

104、 </p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * </p><p>　　* *</p><p>　　*

105、 鍵盤工作子程序 *</p><p>　　* *</p><p>　　* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

106、 * *</p><p>　　KEYWORK： MOV P1，#-0FFH </p><p>　　JNB P1.0，KEY0 </p><p>　　JNB P1.1，KEY1 </p><p>　　JNB P1.4

107、，KEY4 </p><p>　　KEYOUT： RET </p><p>　　KEY0： LCALL DL10MS </p><p>　　JB P1.0，KEYOUT </p>

108、;<p>　　LJMP KEYFUN00 </p><p>　　KEY1： LCALL DL10MS </p><p>　　JB P1.1，KEYOUT </p><p>　　LJMP KEUFUN01 </

109、p><p>　　KEY2： LCALL DL10MS </p><p>　　JB P1.2，KEYOUT </p><p>　　LJMP KEUFUN02 </p><p>　　KEY3： LCALL

110、DL10MS </p><p>　　JB P1.3，KEYOUT </p><p>　　LJMP KEUFUN03 </p><p>　　KEY4： LCALL DL10MS </p><p>

111、　　JB P1.4，KEYOUT </p><p>　　LJMP KEUFUN04 </p><p>　　KEYWORKI： JNB P1.2，KEY2 </p><p>　　JNB P1.3，KEY3 </p&g