基于單片機(jī)遙控小汽車的設(shè)計(jì)（硬件部分）學(xué)院：機(jī)電與自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù)0803姓名：陳敦衛(wèi)學(xué) 號(hào)：20082822113指導(dǎo)教師：段麗娜2011年6月基于89C51遙控小汽車的設(shè)計(jì)(硬件部分)Basedon89C51Remotecontrol

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(Hardwarepart)摘要根據(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記錄小車的行駛軌跡，并能按照所記錄的軌跡自動(dòng)行駛。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。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。AbstractAccordingtothetopic,mydesignneedstoadopttwoAT89C51toformacontrolsystemofprincipalandsubordinate.ThecommunicationbetweenthetwoMCUistoadopttheserialport.Meanwhile,launchendjoinwithinsultmalegenital61soundrecognitionsystemthatboardmakeremotely,canfinishtheremotecontrolfunctionofthepronunciation,anditadoptstheinfraredsensortomeasurethemileage;Theultrasonicsensorcarriesontheobstacletodiscern;Sensitizationresistancecomplementinordertowalkintowhomelectricalmachinerycontrolrotateorganizationcarryonmeasuring,directionofthelightsource,Thesmallcarcangototheadjacentplaceofthelightsourcewiththesoftware.ThedesignadoptsserialEEPROMofAT24C08towritedowntheorbitofthecar,andcanrepeattherouteautomaticallywhichhasbeenrecorded.TheDesignisonthebasisofthecompletesoftwareandhardwaresystem,andthesmallcarhasthefunctionofsoundremotecontrol,followinganycurve,recordingtheroutewhereithasgone,findingoutthelightsource,andcanrepeattherouteautomaticallywhichhasbeenrecorded.Keywords:Singlechip89C51SensorElectropultReceiverRemoteControl.目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 IAbstract II\o"CurrentDocument"緒論 1\o"CurrentDocument"1遙控小汽車的總體設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"1.1總體設(shè)計(jì)思路 4\o"CurrentDocument"1.2設(shè)計(jì)方案論證與比較 41.2.1軌跡探測(cè)模塊設(shè)計(jì)與比較 41.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)比較 51.2.3障礙探測(cè)模塊方案分析與比較 5\o"CurrentDocument"1.3課題背景 61.4課題內(nèi)容及安排 7\o"CurrentDocument"1.5本章小結(jié) 7\o"CurrentDocument"2遙控小汽車的硬件設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"2.1硬件設(shè)計(jì)的整體思路 8\o"CurrentDocument"2.2單片機(jī)的選擇 9\o"CurrentDocument"2.2.1單片機(jī)最小系統(tǒng) 11\o"CurrentDocument"2.3發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"2.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 14\o"CurrentDocument"2.5接收電路的設(shè)計(jì) 14\o"CurrentDocument"2.6本章小結(jié) 15\o"CurrentDocument"3遙控小汽車的軟件設(shè)計(jì) 16\o"CurrentDocument"3.1發(fā)射板控制程序的設(shè)計(jì) 163.2接收處理程序的設(shè)計(jì) 17\o"CurrentDocument"3.3源程序的設(shè)計(jì) 18\o"CurrentDocument"3.4本章小結(jié) 19\o"CurrentDocument"4系統(tǒng)調(diào)試部分 20\o"CurrentDocument"4.1系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析 20\o"CurrentDocument"4.2本章小結(jié) 20\o"CurrentDocument"結(jié)論 21\o"CurrentDocument"致謝 22參考文獻(xiàn) 23\o"CurrentDocument"附錄1程序清單 24緒論隨著汽車工業(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。可見其研究意義很大。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)，通過遙控命令對(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。單片機(jī)以其強(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)。它是第三代單片機(jī)的代表。at89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)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］。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)。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、ATMEL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。Philips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(ControllerAreaNetworkBUS)［2。］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)。未來單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)為以下10個(gè)方面：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。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)。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RISC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)。大力發(fā)展專用單片機(jī)。OTPROM、flishROM成為主流供應(yīng)狀態(tài)。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，這樣就可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)程序的串行下載，PC機(jī)可通過串行電纜對(duì)遠(yuǎn)程目標(biāo)高度仿真、更新軟件等。單片機(jī)的軟件嵌入。目前的單片機(jī)只提供程序空間，沒有駐機(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。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)。推行串行擴(kuò)展總線。ASMIC技術(shù)的發(fā)展。如一MCU為核心的專用集成電路(ASIC)[3]遙控小汽車的總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)思路本設(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)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)小汽車行駛過程進(jìn)行控制，無線傳送用接收/發(fā)射模板完成，采用紅外遙控技術(shù)，通過遙控命令對(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)：通過簡(jiǎn)單的I/O口操作實(shí)現(xiàn)小汽車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)；在行走過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；在超出一定范圍時(shí)能夠自動(dòng)停車。設(shè)計(jì)方案論證與比較1.2.1軌跡探測(cè)模塊設(shè)計(jì)與比較方案一：使用簡(jiǎn)易光電傳感器結(jié)合外圍電路探測(cè)。由于所采用光電傳感器實(shí)際效果并不理想，對(duì)行駛過程中的穩(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。在使用過程極易出現(xiàn)問題，而且容易因?yàn)樵摬考斐烧麄€(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。故最終未采用該方案。方案二：利用兩只光電開關(guān)。分別置于軌道的兩側(cè)，根據(jù)其接受到白線的先后來控制小車轉(zhuǎn)向來調(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，小車將無法快速完成準(zhǔn)確的導(dǎo)向從而有可能導(dǎo)致尋跡失敗。方案三：用三只光電開關(guān)。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。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，雖然小車在尋跡過程中有一定的左右搖擺（因?yàn)樗徯≤嚨膬?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。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］。1.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)比較方案一：采用外接ROM進(jìn)行存儲(chǔ)。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)，但無疑將增大軟硬開銷和時(shí)間開銷。方案二：直接用單片機(jī)內(nèi)部的RAM進(jìn)行存儲(chǔ)。雖然不能在斷電后保存數(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。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］。1.2.3障礙探測(cè)模塊方案分析與比較考慮到在測(cè)障過程中小車車速及反應(yīng)調(diào)向速度的限制，小車應(yīng)在距障礙物40CM的范圍內(nèi)做出反應(yīng)，這樣在順利繞過障礙物的同時(shí)還為下一步駛?cè)胲噹鞂ふ业阶罴训奈恢煤头较颉７駝t，如果范圍太大，則可能產(chǎn)生障礙物的判斷失誤；范圍過小又很容易造成車身撞上障礙物或雖繞過障礙物卻無法實(shí)現(xiàn)理想定向方案。方案一：采用一只紅外傳感器置于小車中央。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)。方案二：采用二只紅外傳感器分置于小車兩邊。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。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。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)胲噹靹?chuàng)造了機(jī)會(huì)。智能小車應(yīng)以準(zhǔn)確、智能見優(yōu)，采用方案三［。1.3課題設(shè)計(jì)背景隨著汽車工業(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。可見其研究意義很大。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］。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，里程統(tǒng)計(jì)并發(fā)出指示信息等功能［9］。1.4課題設(shè)計(jì)內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)（1）掌握AT89C2051作遙控發(fā)射器及接受器的原理（2）設(shè)計(jì)遙控小汽車系統(tǒng)硬件電路（3）了解系統(tǒng)內(nèi)存資源的分配（4）完成硬件部分設(shè)計(jì)結(jié)合軟件部分進(jìn)行調(diào)試1.5本章小結(jié)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)。遙控小汽車的硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的整體思路一個(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O(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。本設(shè)計(jì)采用AT89C2051作遙控發(fā)射器及接收處理器，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)的方法，對(duì)于熟練的MCS-51程序員來說，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，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，高亮度的發(fā)光二極管與光敏二極管呈V字型放置。光敏三極管接收到的信號(hào)用LM358進(jìn)行電壓比較與放大。此部分電路的設(shè)計(jì)具有靈敏度高、可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)。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，里程統(tǒng)計(jì)并發(fā)出指示信息等功能。2.2單片機(jī)的選擇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ACC累加器，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。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。概括起來，單片機(jī)具有以下特點(diǎn)：存儲(chǔ)器ROM和RAM是嚴(yán)格分工的。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)。應(yīng)用注重現(xiàn)場(chǎng)工程，因此體積小。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)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。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。只有借助專門的開發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。功耗低，價(jià)格低］。［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。再說單片機(jī)體積小、功能全、性價(jià)比高的諸多優(yōu)點(diǎn)，它的出現(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。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。它們都是通過片內(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。］微處理器該單片機(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)行位變量的處理。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器片內(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。程序存儲(chǔ)器由于受集成度限制，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)。中斷系統(tǒng)具有5個(gè)中斷源，2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器片內(nèi)有2個(gè)16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，具有四種工作方式。串行口1個(gè)全雙工的串行口，具有四種工作方式。可用來進(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。P1口、P2口、P3口、P4口為4個(gè)并行8位I/O口。特殊功能寄存器共有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)。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。2.2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)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)來說,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)：有可供用戶使用的大量I/O口線。內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限。應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。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，晶振引腳2根，控制引腳4根，可編程輸入輸出引腳32根。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值來決定.典型的51單片機(jī)當(dāng)RST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。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。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）弓I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）。控制引腳EA接法。EA/VPP（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，我們就可以通過反復(fù)燒寫來驗(yàn)證我們的程序了。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，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)椴豢赡埽绦虻谋Ｃ苄源蟠蠹訌?qiáng)，這樣就可以有效的保護(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。發(fā)射電路的設(shè)計(jì)發(fā)射電路板共設(shè)有5個(gè)按鍵開關(guān)，分別作為汽車左轉(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：前進(jìn)鍵：按下發(fā)2個(gè)脈沖，釋放發(fā)8個(gè)脈沖。后退鍵：按下發(fā)3個(gè)脈沖，釋放發(fā)8個(gè)脈沖。左轉(zhuǎn)鍵：按下發(fā)4個(gè)脈沖，釋放發(fā)7個(gè)脈沖。右轉(zhuǎn)鍵：按下發(fā)5個(gè)脈沖，釋放發(fā)7個(gè)脈沖。自動(dòng)鍵：按下發(fā)6個(gè)脈沖。發(fā)射版電路圖如圖2-2所示：+5V(3V)inr-7去發(fā)射板AT89C20511/RSTVdd\202/P3.0(RXXD)P1.7\193/P3.1(TXD)inr-7去發(fā)射板AT89C20511/RSTVdd\202/P3.0(RXXD)P1.7\193/P3.1(TXD)P1.6\184/XTAL2P1.5\175/XTAL1P1.4\166/P3.2(INT0)P1.3\157/P3.3(INT1)P1.2\148/P3.4(T0)P1.1\139/P3.5(T1)P1.0\1210/GNDP3.7\1130pF12MHzF—i-<J+5V(3V)備用自動(dòng)

右轉(zhuǎn)

左轉(zhuǎn)

后退\n.前進(jìn)圖2-2遙控小汽車發(fā)射板電路圖電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)：電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖如圖2-3所示：電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖如圖2-3所示：圖2-3電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖接收電路的設(shè)計(jì)無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)，Pl.O、P1.1口作前后驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制用，Pl.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：門+5V(3V)+.編碼輸入紅外探頭紅外探頭一XAT89C20511/RST門+5V(3V)+.編碼輸入紅外探頭紅外探頭一XAT89C20511/RSTVdd\202/P3.0(RXXD)P1.7\193/P3.1(TXD)P1.6\184/XTAL2P1.5\175/XTAL1P1.4\166/P3.2(INT0)P1.3\157/P3.3(INT1)P1.2\148/P3.4(T0)P1.1\139/P3.5(T1)P1.0\1210/GNDP3.7\11+5V自動(dòng)駕駛指示4^ IZZI—1轉(zhuǎn)向控制輸出前后控制輸出—>圖2-4遙控小汽車接收板電路圖2.6本章小結(jié)本章主要說明硬件設(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。遙控小汽車的軟件設(shè)計(jì)發(fā)射板控制程序的設(shè)計(jì)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所示圖3-1遙控小汽車發(fā)射程序流程圖接收處理程序的設(shè)計(jì)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。Y00H=0?NNNY00H=0?YY00H=0?NYNY00H=0?NP3.5=0?（后障礙）P3.0=0?.前障礙）主程序開始倒退并轉(zhuǎn)彎Y00H=0?NNNY00H=0?YY00H=0?NYNY00H=0?NP3.5=0?（后障礙）P3.0=0?.前障礙）主程序開始倒退并轉(zhuǎn)彎進(jìn)入自動(dòng)駕駛前進(jìn)狀態(tài)圖3-2控制小汽車接收板主程序流程圖中斷接收程序：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。圖3-3遙控小汽車中斷接收程序流程圖源程序的設(shè)計(jì)以下是遙控小車發(fā)射及接收完整源程序：TOC\o"1-5"\h\z彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、*** 遙控編碼控制器 *\o"CurrentDocument"* 采用89C2051 ***彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、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口按鈕為右轉(zhuǎn)彎，P1.4口按鈕為自動(dòng)駕駛，P3.5口為編碼輸出

彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 t^Y*叫、 叫、 叫、 叫、 叫、 叫、 叫、 叫、 叫、 叫、 叫、 叫、*主程序和中斷程序入口**彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、 彳、叫、叫、 叫、叫、叫、叫、 叫、叫、叫、叫、 叫、叫、叫、叫、 叫、叫、其中源程序如附錄1所示。3.4本章小結(jié)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。系統(tǒng)調(diào)試部分4.1系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析1，測(cè)試方法和儀器測(cè)試儀器包括秒表、數(shù)字萬用表、信號(hào)發(fā)生器、示波器、MCS51仿真機(jī)、直流穩(wěn)壓電源等。測(cè)試方法數(shù)字萬用表主要用來測(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)；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；MCS51仿真機(jī)用于測(cè)試軟件；直流穩(wěn)壓電源在測(cè)試期間為各待測(cè)系統(tǒng)供電；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。測(cè)試數(shù)據(jù)及測(cè)試結(jié)果分析：計(jì)時(shí)精度分析計(jì)時(shí)系統(tǒng)采用了新型顯示芯片。理論上的誤差不到1秒/年。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定位精度分析本設(shè)計(jì)采用實(shí)際測(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。4.2本章小結(jié)本章主要說明系統(tǒng)測(cè)試方法及測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果分析，來驗(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)月來的辛苦成果。結(jié)論歷時(shí)二個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中，我首先邊查資料，邊在實(shí)驗(yàn)室焊接小車的線路板。在焊接過程中，我感覺到即使是一個(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。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)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。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)。比如采用陵陽單片機(jī)，就可以簡(jiǎn)化編程，但其穩(wěn)定性不是很好。致謝經(jīng)過不懈的努力，為期二個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。經(jīng)過自己不斷的努力和網(wǎng)上查找資料以及段老師的耐心指導(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，段老師對(duì)我一直不斷的熱情指導(dǎo)給了我解決問題的思路和方法。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)段麗娜老師表示深深的感謝。通過這次畢業(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)過去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。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。參考文獻(xiàn)[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[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：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.3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，2003：122-136INTEL.16-bitEmbeddedCvontrollers.1991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.2001：189-195陳懂，劉榮，金世俊.智能小車的多傳感器數(shù)據(jù)融合[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2005(6)：3INTEL.16-bitEmbeddedCvontrollers.1991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張迎新.單片機(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

附錄1程序清單#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*#J*ORG0000HLJMPORG0003HRETIORG000BHRETIORG0013HRETIORG001BHRETIORG0023HRETIORG002BHRETI#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J****初始化程序中的各變量***#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*CLEARMEMIO： CLRADECAMOVP1，AMOVP3，AMOVIE，#00HRET#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J******主程*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J****START：LCALL主體程序MAIN：LCALL

#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J**序**#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*CLEARMEMIOKEYWORKLJMPMAINNOPNOPNOPLJMPSTART#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J****鍵盤工作子程序***#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*KEYWORK：MOVJNBJNBJNBP1，#-0FFHP1.0，KEY0P1.1，KEY1P1.4，KEY4KEYOUT：RETKEY0：LCALLJBLJMPDL10MSP1.0，KEYOUTKEYFUN00KEY1：LCALLJBLJMPDL10MSP1.1，KEYOUTKEUFUN01KEY2：LCALLJBLJMPDL10MSP1.2，KEYOUTKEUFUN02KEY3：LCALLJBLJMPDL10MSP1.3，KEYOUTKEUFUN03KEY4：LCALLJBLJMPDL10MSP1.4，KEYOUTKEUFUN04KEYWORKI：JNBJNBLCALLP1.2，KEY2P1.3，KEY3KEYFUN05RET

KEYFUN00：MOVLCALLA，#02HREMOTEWAIT0：LCALLKEYWORK1JNBP1.0，WAIT0LCALLKEYFUN06RETKEYFUN01：MOVA，#03HLCALLREMOTEWAIT1：LCALLKEYWORK1JNBP1.1，WAIT1LCALLKEYFUN06RETKEYFUN02：MOVA，#04HLCALLREMOTEJNBP1.2，KEYOUT1LCALLDL10MSJNBP1.2，KEYOUT1LCALLKEYFUN05RETKEYFUN03：MOVA，#05HLCALLREMOTEJNBP1.3，KEYOUT1LCALLDL10MSJNBP1.3，KEYOUT1LCALLKEYFUN05RETKEYOUT1：LJMPKEYOUTKEYFUN04：JNBP1.4，KEYFUN04LCALLDL10MSJNBP1.4，KEYFUN04MOVA，#06HLCALLREMOTERETKEYFUN05：MOVA，#07HLCALLREMOTERETKEYFUN06：MOVA，#08HLCALLREMOTERET#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J***編碼發(fā)送程序*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*按A中數(shù)值發(fā)射脈沖REMOTE：MOVR1，ALJMPOUT3OUT：MOVR0，#55HOUT1：CLRP3.5**#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*OUT2：NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPDJNZMOVR0，OUT1R0，#55HSETBP3.5NOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPOUT3：DELAY：DELAY1：DL10MS：DL10MS1：DL500MS：DL500MS1NOPNOPDJNZR0，OUT2DJNZR1，OUTLCALLDL10MSRETMOVR0，#0FFHLJMPOUT1#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*延時(shí)程序（513us）#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*MOVR2，#0FFHDJNZR2，DELAY1RET#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*延時(shí)10ms程序（消按鍵抖動(dòng)用）#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*MOVR3，#14HLCALLDELAYDJNZR3，DL10MS1RETMOVR4，#32HLCALLDL10MSDJNZR4，DL500MS1****RETEND#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J**遙控接收解碼* 采用AT89C2051#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*P1.0—P1.1為電機(jī)前后驅(qū)動(dòng)；P1.2—P1.3為左右轉(zhuǎn)彎驅(qū)動(dòng)；P1.4為自動(dòng)駕駛指示，編碼輸入為P3.1和P3.2（INT0）；P3.0和P3.5分別為前后紅外線探頭，在自動(dòng)駕駛時(shí)用以控制小汽車前進(jìn)和倒退。#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J* #J****主程序和中斷程序入口***#J* #J* #J* #J* #J* #J* #J*