基于激光智能車的課程設(shè)計(jì)

1、基于激光智能車的設(shè)計(jì)基于激光智能車的設(shè)計(jì)摘要：整個(gè)小車平臺(tái)主要以51單片機(jī)為控制核心，通過無線遙控實(shí)現(xiàn)前進(jìn)后退和轉(zhuǎn)向行駛；通過紅外線傳感器,實(shí)現(xiàn)小車的自適應(yīng)巡航、避障等功能。設(shè)計(jì)采用對(duì)比選擇，模塊獨(dú)立，綜合處理的研究方法。通過翻閱大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料，分析整理出有關(guān)信息，在此基礎(chǔ)上列出不同的解決方案，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)比方案優(yōu)劣選出最優(yōu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。將各個(gè)調(diào)試成功的模塊結(jié)合到小車的車體上，結(jié)合程序，通過單片機(jī)的控制，將各模塊有效整合在一起，達(dá)到所預(yù)期的目標(biāo)，完成最終設(shè)計(jì)與制作，能使小車在一定的環(huán)境中智能化運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)鍵詞：智能;紅外線傳感器;自動(dòng)尋跡;語音控制;綜合處理Count With Motor

2、Operation Control Switch Abstract：The whole car platform mainly by 51 single chip microcomputer as control core, through the wireless remote control to realize to drive forward backward and; Through infrared sensors, realize the small car adaptive cruise, obstacle avoidance, and other functions.Inde

3、pendent design USES contrast to choose, module, integrated processing methods. Browse through a large number of relevant literature, analysis and sorting out relevant information, on the basis of this list of different solutions, combined with actual situation compared to plan and select the optimal

4、 design. Finally combine the modules of various debugging success on car body, combined with the program, through the single-chip microcomputer control, to effectively integrate various modules together, achieve the expected goals, complete the final design and production, can make the car intellige

5、nt operation in a certain environment.Key words: Intelligent;Infrared sensor; Automatic tracing;Voice control;Comprehensive treatment引言智能化作為現(xiàn)代社會(huì)的新產(chǎn)物，是以后發(fā)展的主要方向，可以讓它按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個(gè)特定的環(huán)境中自動(dòng)的運(yùn)作，無需人為的管理，便可以完成我們預(yù)期所要達(dá)到的或者更高的目標(biāo)。智能車也就是輪式移動(dòng)機(jī)器人，它是一種集環(huán)境感知、決策規(guī)劃、自動(dòng)行駛等功能于一體的綜合智能系統(tǒng)，智能車集中地運(yùn)用了自動(dòng)控制、模式識(shí)別、傳感器技術(shù)、汽車電子、電氣、計(jì)算

6、機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)1 。隨著控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，智能車在工業(yè)生產(chǎn)和我們?nèi)粘Ｉ钪幸呀?jīng)扮演了非常重要的角色。近年來，智能車在野外、道路、現(xiàn)代物流及柔性制造系統(tǒng)中都有廣泛的運(yùn)用，已成為人工智能領(lǐng)域研究和發(fā)展的熱點(diǎn)。目前，智能車領(lǐng)域的研究已經(jīng)能夠在具有一定標(biāo)記的道路上為司機(jī)提供輔助駕駛系統(tǒng)甚至實(shí)現(xiàn)無人駕駛，這些智能車的設(shè)計(jì)通常依靠特定道路標(biāo)記完成識(shí)別，通過推理判斷模仿人工駕駛進(jìn)行操作2。本文所述智能車就是一種自動(dòng)導(dǎo)引小車,能夠在特定的區(qū)域內(nèi)沿著軌跡自動(dòng)的行進(jìn)。1953年，美國Barrett Electric公司制造了世界上第1臺(tái)采用埋線電磁感應(yīng)方式跟蹤路徑的自動(dòng)導(dǎo)向車，也

7、被稱作“無人駕駛牽引車”(automated guided vehicle，簡稱AGV)。這些自動(dòng)導(dǎo)向車主要用于自動(dòng)化倉貯系統(tǒng)和柔性裝配系統(tǒng)的物料運(yùn)輸3。20世紀(jì)60年代和70年代初，AGV仍采用這種導(dǎo)向方式。但是，20世紀(jì)70年代中期，具有載貨功能的AGV在歐洲得到了應(yīng)用并被引入到美國。這些自動(dòng)導(dǎo)向車主要用于自動(dòng)化倉儲(chǔ)系統(tǒng)和柔性專配系統(tǒng)的物料運(yùn)輸。在20世紀(jì)70年代和80年代初，“智能車”的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大而且工作條件也變得多樣化，因此，新的導(dǎo)向方式和技術(shù)得到了更廣泛的研究與開發(fā)4。自動(dòng)導(dǎo)向無軌行走車輛常用蓄電池作為動(dòng)力源，它是機(jī)電一體化的典型5。AGV技術(shù)在汽車工業(yè)上有著廣泛的用途，歐洲和美、

8、日等國的汽車生產(chǎn)工業(yè)在80年代就開始大量使用AGV技術(shù)，現(xiàn)已成為比較成熟的技術(shù)。智能車有著極為廣泛的應(yīng)用前景6。結(jié)合傳感器技術(shù)和自動(dòng)駕駛技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)汽車的自適巡航并把車開得又快又穩(wěn)、安全可靠；例如當(dāng)汽車在夜間里行駛的時(shí)候，如果汽車裝上了紅外傳感攝像頭，這樣就能實(shí)現(xiàn)了在夜晚的汽車安全駕駛；同樣它也可以工作在高空外墻、碼頭、工廠實(shí)驗(yàn)室或易燃、易爆、有毒、有害的惡劣環(huán)境里，此外它還能承擔(dān)起無人的巡邏、監(jiān)視，物料的運(yùn)輸、廠房的消防滅火等危險(xiǎn)任務(wù)。同樣在日常行車駕駛中，智能車的研發(fā)也是有它獨(dú)特的意義，好比在霧霾陰雨能見度差的天氣下，人工駕駛往往會(huì)因?yàn)橐曇懊允Фl(fā)生碰撞，若配置上了這樣的傳感器，激光傳感器

9、雷達(dá)引擎會(huì)自動(dòng)搜索檢測前面的障礙物，當(dāng)有危險(xiǎn)時(shí)，電腦會(huì)自動(dòng)的讓汽車停下，那么事故就不會(huì)發(fā)生了?！帮w思卡爾”杯全國大學(xué)生智能車大賽是由摩托羅拉旗下飛思卡爾公司贊助并由高等學(xué)校自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)負(fù)責(zé)主辦的全國性的賽事，旨在加強(qiáng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作精神和培養(yǎng)學(xué)生自主動(dòng)手的創(chuàng)新能力。此項(xiàng)賽事專業(yè)知識(shí)涉及控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、汽車電子、電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多個(gè)學(xué)科，對(duì)學(xué)生的知識(shí)融合和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，以及對(duì)高等學(xué)?？刂萍捌囯娮訉W(xué)科學(xué)術(shù)水平的提高，具有良好的推動(dòng)作用7。首先，韓國借助于我國當(dāng)前蓬勃發(fā)展的汽車工業(yè)，致力于全新的智能汽車技術(shù)在年輕一代中的跨越式發(fā)展，在全世界率先開展了大學(xué)生智能

10、汽車競賽。從概念的引進(jìn)到實(shí)驗(yàn)室研究的實(shí)現(xiàn)，再到現(xiàn)在高端領(lǐng)域，例如航天航空、軍事、勘探等的應(yīng)用，這一過程為智能化的全面發(fā)展奠定基石。智能化全面的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)其對(duì)資源的合理充分利用的一個(gè)表現(xiàn)，以盡可能少的投入得到最大的收益，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)水平從自動(dòng)化向智能化升級(jí)的局面，實(shí)現(xiàn)當(dāng)今智能化發(fā)展由高端向大眾普及8。其次，以韓國大學(xué)生智能汽車競賽為藍(lán)本，我國也組織了自己國內(nèi)大學(xué)生智能汽車競賽，旨在加強(qiáng)大學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)，也主辦了每年一度的全國大學(xué)生智能汽車競賽。隨著飛思卡爾智能汽車大賽的影響力加大，全國各類學(xué)校踴躍參加此項(xiàng)賽事，場面也越來越壯觀，技術(shù)上也越來

11、越成熟，各支隊(duì)伍在技術(shù)上的創(chuàng)新也越來越多，對(duì)全國高校學(xué)子的各項(xiàng)能力發(fā)展起到很大的作用。全國大學(xué)生智能汽車競賽已經(jīng)舉辦了幾屆，比賽規(guī)模在不斷擴(kuò)大、比賽成績不斷提高、比賽的要求也越來越嚴(yán)格。通過比賽，促進(jìn)了學(xué)校的全面素質(zhì)教育，培養(yǎng)了大學(xué)生的自主動(dòng)手創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神，激發(fā)了大學(xué)生追求科學(xué)研究與探索的勁頭，倡導(dǎo)理論聯(lián)系實(shí)際、求真務(wù)實(shí)的學(xué)風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的人文精神，為培養(yǎng)優(yōu)秀人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1激光智能汽車系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)以智能化全面發(fā)展的普及與應(yīng)用為目的，整體開發(fā)過程主要簡單易懂，所選擇的平臺(tái)與各電子元件也相對(duì)恰當(dāng)合理，無需花費(fèi)過多的人力財(cái)力就能夠達(dá)到預(yù)期所要求各功能的

12、實(shí)現(xiàn)，也符合課題研究的意義。設(shè)計(jì)的理論方案、分析方法及特色與創(chuàng)新點(diǎn)等可以為國內(nèi)自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人、采礦勘探機(jī)器人、家用自動(dòng)清潔機(jī)器人等自動(dòng)半自動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與普及有一定的參考意義。小車也可以作為玩具的發(fā)展對(duì)象，為中國玩具市場技術(shù)含量的缺乏進(jìn)行一定的彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益，形成商業(yè)價(jià)值。對(duì)學(xué)生的思維、動(dòng)手能力以及總結(jié)論述等綜合能力得到充分鍛煉，有利于以后獨(dú)立及全面的發(fā)展。設(shè)計(jì)主要以簡易智能機(jī)器人為開發(fā)平臺(tái)，選擇通用、價(jià)廉的51單片機(jī)為控制平臺(tái)，選擇常見的電機(jī)模型車為機(jī)械平臺(tái)，通過細(xì)化設(shè)計(jì)要求，結(jié)合傳感器技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、無線通信技術(shù)等相關(guān)知識(shí)從而實(shí)現(xiàn)小車的各種功能。1.2設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)完成以由無線電遙控

13、、紅外線對(duì)管的自動(dòng)尋跡、紅外線自動(dòng)避障以及語音控制組成的硬件模塊結(jié)合軟件設(shè)計(jì)組成多功能智能小車，共同實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)倒退、轉(zhuǎn)向行駛，自動(dòng)尋跡導(dǎo)航，檢測障礙物后停止和語音信號(hào)的控制等功能，實(shí)現(xiàn)智能控制，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。以兩直流電動(dòng)機(jī)為主驅(qū)動(dòng)，通過各類傳感器件來采集各類信息，送入主控單元AT89C51單片機(jī)，處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)的動(dòng)作，以達(dá)到智能控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用高電壓，高電流，四通道驅(qū)動(dòng)的集成芯片L293D；避障采用紅外線收發(fā)來完成，自動(dòng)尋跡則采用紅外線接收二極管完成；無線遙控則是采用帶有PT2272解碼的TDL-9915接收模塊和帶有PT2262編碼的TDL9988-4發(fā)送模塊完成，然而附加功能

14、的語音模塊是以柱極式話筒脈沖波經(jīng)過處理后完成的。最后由控制單元處理數(shù)據(jù)后通過匯編程序有序合理的將各模塊信號(hào)整合在一起并完成相應(yīng)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)了智能控制，相當(dāng)于簡易機(jī)器人9。2系統(tǒng)主要硬件電路總體設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)論證方案與比較聲光提示攔柵控制溫度測量LCD液晶顯示計(jì)數(shù)脈沖紅外管發(fā)射紅外管接收障礙物檢測尋找光源電機(jī)驅(qū)動(dòng)單片機(jī)MCS51圖2-1單片機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖通過收集的各硬件模塊資料信息，對(duì)其進(jìn)行有效的分析選擇，最終選出最合理的設(shè)計(jì)方案方案一：采用各類數(shù)字電路來組成小車的控制系統(tǒng)，對(duì)外圍避障信號(hào)，各路趨光信號(hào)進(jìn)行處理等。本方案電路復(fù)雜，靈活性高，效率低，不利于小車智能化的擴(kuò)展，對(duì)各路信號(hào)處理起來比較

15、困難。方案二：采用AT89C51單片機(jī)來作為整機(jī)的控制核心單元。紅外線探頭選用的是市面上簡單而且通用的發(fā)射管與及接收頭，經(jīng)過單片機(jī)調(diào)制后發(fā)射。路線尋找采用的是紅外線管對(duì)路面信號(hào)采集，送到單片機(jī)系統(tǒng)處理，同樣也包括了無線遙控信號(hào)和語音控制信號(hào)。此系統(tǒng)相對(duì)比較靈活，可以采用軟件方法來解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求10。比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案二簡潔、靈活、可擴(kuò)展性好，能達(dá)到題目的設(shè)計(jì)要求，因此采用方案二來實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)可由圖2-1所示的幾個(gè)部分組成，其中傳感器的原理框圖如圖2-2所示電動(dòng)車電機(jī)控制信號(hào)輸出信號(hào)傳感器單片機(jī)圖2-2傳感器原理框圖

16、2.2單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)電路AT89C51單片機(jī)是51系列單片機(jī)的一個(gè)成員，是8051單片機(jī)的簡化版。內(nèi)部自帶2K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器的低電壓、高性能COMS八位微處理器，與Intel MCS-51系列單片機(jī)的指令和輸出管腳相兼容。因?yàn)槟軌虬讯喙δ馨宋籆PU和閃速存儲(chǔ)器完美的結(jié)合在一個(gè)細(xì)小的芯片中，因此，AT89C51它所構(gòu)成的單片機(jī)系統(tǒng)可以說是結(jié)構(gòu)最簡單、造價(jià)最便宜、工作效率最穩(wěn)定的微控制處理系統(tǒng)，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比。圖2-3單片機(jī)主機(jī)系統(tǒng)圖2.2.1時(shí)鐘電路校單片機(jī)里存在的時(shí)鐘信號(hào)主要用來停工單片機(jī)片內(nèi)各種微操作的時(shí)間準(zhǔn)，

17、時(shí)鐘信號(hào)一般只有兩種電路形式獲得到:內(nèi)部振蕩和外部振蕩。例如我們所知道的MCS-51單片機(jī)，它的內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，引腳XTALl和XTAL2分別是此放大電器的輸入端和輸出端，因?yàn)楫?dāng)采取內(nèi)部方式時(shí)，電路簡單，輸出的時(shí)鐘信號(hào)也比較穩(wěn)定，在實(shí)際的使用也常采用這種方式，如圖2-3所示在其外端口接上晶體振蕩器(簡稱晶振)也就構(gòu)成了內(nèi)部振蕩，片內(nèi)高增益反向放大器和用作反饋元件的片外石英晶體可形成一個(gè)自激振蕩器，而且它們能夠輸出振蕩時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖2-3中的并聯(lián)諧振電路為電容C2和C1和外接晶體，它們的作用是快速起振和穩(wěn)定振蕩頻率、，因?yàn)樗鼈兊闹稻鶠?0P左右，晶振頻率則應(yīng)選12M

18、Hz較為合適。2.2.2復(fù)位電路電路中的復(fù)位，目的在于初始化單片機(jī)內(nèi)部的某些特殊功能寄存器，復(fù)位后CPU及系統(tǒng)各部件能夠處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從確定的初始狀態(tài)開始運(yùn)行。通常的情況下，單片機(jī)主要是靠外電路來實(shí)現(xiàn)的復(fù)位功能的，例如在運(yùn)行時(shí)，只要RST引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期或者兩個(gè)周期時(shí)間以上的高電平，系統(tǒng)即可引起復(fù)位，但如果RST引腳上一直為高電平，那么單片機(jī)就會(huì)一直循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位后的系統(tǒng)將輸入/輸出(1/0)端口寄存器置為FFH，堆棧指針SP置為07H, SBUF內(nèi)置為不定值，其他的寄存器則會(huì)全部清0，不受復(fù)位不會(huì)影響內(nèi)部RAM的狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)上電時(shí)RAM的儲(chǔ)存內(nèi)容是不變的。復(fù)位操作存在著

19、兩種情形，也就是上電復(fù)位和手動(dòng)(開關(guān))復(fù)位。此系統(tǒng)為簡單的上電復(fù)位方式。圖2-3中R9和Cl結(jié)合為上電復(fù)位電路，其值R取為10K, C取為22pF。如圖2-4是上電復(fù)位及按鈕復(fù)位的一種實(shí)用電路。圖2-4復(fù)位電路2.3電機(jī)的論證與選擇方案一：采用普通的直流電機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便，調(diào)整范圍廣，過載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無數(shù)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。方案二：采用步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是功耗高，且需有驅(qū)動(dòng)口，如果負(fù)荷不超過步進(jìn)電機(jī)所能提供的動(dòng)態(tài)低值，就能夠立即使步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)。另一個(gè)顯著特點(diǎn)是轉(zhuǎn)換精度高，正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制靈活11?？紤]到時(shí)間的限制，

20、同時(shí)普通的直流電機(jī)電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡單且容易獲得，所以在設(shè)計(jì)小車行走過程中采用選擇方案一的現(xiàn)成的直流電機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。2.4模塊方案比較與選擇2.4.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案比較與選擇方案一：采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過控制開關(guān)的切換速度實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的速度進(jìn)行調(diào)整。這個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單，其缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間長，易損環(huán)，壽命短，可靠性不是很高。方案二：小車行走電路采用兩對(duì)互補(bǔ)型晶體管8550（PNP）型和8050型（NPN）接成橋式電路。用AT89C51軟件編程來控制各晶體管導(dǎo)通，分別對(duì)應(yīng)電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，同時(shí)為了達(dá)到效果我將控制電路電源和電動(dòng)機(jī)電源隔離開來，在橋式電路之前加了光電耦合器

21、（U5B TP521-2），該電路的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，通過單片機(jī)的軟件控制互補(bǔ)型晶體管的導(dǎo)通與截止，方便的調(diào)整電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。缺點(diǎn)是當(dāng)兩個(gè)輸入端都為高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的三極管同時(shí)導(dǎo)通，容易燒壞晶體管。方案三：（1）車庫攔柵控制部分采用集成電路L298N和二極管IN5408組成的電路來作為驅(qū)動(dòng)，其原理如同方案二，同樣利用晶體管的導(dǎo)通與截止來驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。L298N內(nèi)部包含有四通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。是一種二相和四相電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，即雙全橋式驅(qū)動(dòng)器存在二個(gè)H橋的高電壓大電流，接收標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的電機(jī)。電流采樣電阻器可以由1腳和15腳可單獨(dú)引出連接，形成電流傳感。因此

22、對(duì)步進(jìn)機(jī)來說，可以非常好的對(duì)其驅(qū)動(dòng)。（2）采用驅(qū)動(dòng)步進(jìn)機(jī)專用芯片ULN2003A，該芯片電路簡單，容易控制，但驅(qū)動(dòng)力比較大。在本次設(shè)計(jì)中的小車行走電路，由于繼電器對(duì)設(shè)計(jì)中的種種限制，所以采用方案二中的8050和8550組成的橋電路。對(duì)車庫攔柵控制部分，因?yàn)轭}目要求電機(jī)能夠自如提起放下攔柵（重量比較重），因此我們采用驅(qū)動(dòng)力比較大的L298N來驅(qū)動(dòng)。圖2-5電動(dòng)機(jī)PWM驅(qū)動(dòng)電路該電路的工作原理如下所示：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)由單片機(jī)兩路輸入，可分為四種情況討論：（1）當(dāng)A端輸入為低電平、B端輸入為高電平時(shí)，使Q1、Q4管截止，Q2、Q3管導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。 （2）當(dāng)A端、B端輸入都為高電平時(shí)，經(jīng)過光電傳輸，使

23、Q1、Q2、Q3、Q4管都截止，電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)。 （3）當(dāng)A端輸入為高電平、B端輸入為低電平時(shí)，使Q1、Q4管導(dǎo)通、Q2、Q3管截止，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。（4）當(dāng)A端、B端輸入都為低電平，經(jīng)過光電傳輸，使Q1、Q2、Q3、Q4管都導(dǎo)通，這在電路中是不允許出現(xiàn)的現(xiàn)象.考慮到電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)電流很大，而且電動(dòng)機(jī)波動(dòng)較大，容易造成電壓不穩(wěn)、等干擾，我運(yùn)用了P521光耦集成塊，將控制部分與電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路隔離開來，確保安全。2.4.2探測障礙物方案比較與選擇主要實(shí)現(xiàn)小車的避障處理，當(dāng)小車檢測到前面有障礙物時(shí)，由單片機(jī)發(fā)出指令實(shí)現(xiàn)小車停止功能。方案一：采用超聲波測距障礙。超聲波測距模塊利用其測距原理可以可靠地判斷小

24、車前方是否有障礙物，如果傳感器接收到反射回來的超聲波，則通過單片機(jī)來控制小車前進(jìn)路線。但是超聲波受環(huán)境影響較大，電路復(fù)雜，而且地面對(duì)超聲波的反射，會(huì)影響系統(tǒng)對(duì)障礙物的判斷。方案二：采用紅外對(duì)管的紅外探測法，即發(fā)射的紅外線在遇到不同顏色的物體表面時(shí)反射會(huì)不一樣的特點(diǎn)，當(dāng)小車行駛的過程中，不停地向地面發(fā)射紅外線，當(dāng)紅外線遇到白色的地板時(shí)發(fā)生反射，反射的光則會(huì)被接收管接收；如果遇到黑線，則紅外線會(huì)被對(duì)方吸收，小車上的接收管也就接收不到紅外線12。由此過程來改變接收管的輸出電壓，單片機(jī)以電壓的變化為依據(jù)來執(zhí)行小車電機(jī)確定行走路線。外界對(duì)紅外信號(hào)的干擾比較小，且易于實(shí)現(xiàn)，價(jià)格也比較便宜。通過比較以及材料

25、夠得的容易情況，選擇了方案二中紅外對(duì)管電路比較合理。在此模塊中主要實(shí)現(xiàn)小車的避障處理，只是為了實(shí)現(xiàn)更好的避障效果（主要是距離問題），所以采用了自制紅外接發(fā)電路。本模塊主要有兩部分組成，38KHZ的紅外發(fā)射模塊和接收比較模塊，采用38KHZ頻率段是能有效的排除可見光的干擾，實(shí)現(xiàn)避障有效距離50CM左右，更好的完成對(duì)電機(jī)的控制。如圖2-6 紅外線避障電路原理圖圖2-6紅外線避障電路原理圖接通電源后，電容C被充電當(dāng)2腳上升到2/3，使3腳為低電平，同時(shí)內(nèi)部三極管T導(dǎo)通，此時(shí)電容C通過和T放電，下降，當(dāng)下降到/3時(shí)，翻轉(zhuǎn)為高電平。當(dāng)放電結(jié)束時(shí)，T截止，通過、向電容C充電，上升到/3時(shí)，電路又翻轉(zhuǎn)為低電

26、平，如此周而復(fù)始，于是，在電路的輸出端就得到一個(gè)周期性的矩形波，由3腳輸出，再通過三極管9013驅(qū)動(dòng)后由發(fā)射管發(fā)出并由接收模塊接收實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制。2.5光源與顯示2.5.1光源檢測方案一：利用光敏電阻組成的電路。當(dāng)光敏電阻檢測到光源時(shí)，光敏電阻對(duì)是否接受到光源時(shí)會(huì)產(chǎn)生高低不同的信號(hào)脈沖，這樣將信號(hào)傳給單片機(jī)從而控制小車向光源行使到達(dá)車庫13。方案二：利用紅外發(fā)射、接收器組成的電路，具有可大幅度減少外界干擾，靈敏度高，信噪比強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但是，電路復(fù)雜、調(diào)試難度大。另外，電動(dòng)車進(jìn)入車庫后，要求小汽車能夠立即停車，通過紅外發(fā)射、接收器檢測車庫障礙物，然后通過單片機(jī)動(dòng)作使電動(dòng)車立即剎車。但容易車身壓線，

27、不符合題目要求。因此，不采用此方案。基于上述理論分析，選擇方案一。設(shè)計(jì)中，在車頭安裝了兩個(gè)光敏電阻，把電動(dòng)車引到有光源的車庫，原理是這樣的：當(dāng)左邊的光敏電阻檢測到光源時(shí)，小車會(huì)往左轉(zhuǎn)，當(dāng)右邊的光敏電阻檢測到光源時(shí)，小車會(huì)往右轉(zhuǎn)。加上其他傳感器的信息采集，從而讓小車準(zhǔn)確如庫，其電路原理圖如圖2-7所示。圖2-7光源檢測電路原理圖2.5.2顯示部分方案一：采用LED數(shù)碼管顯示小車行駛的時(shí)間和路程以及攔柵上升時(shí)間和高度，在本系統(tǒng)中要用到10只LED數(shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示即可達(dá)到要求。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，壽命長；缺點(diǎn)是只能顯示09的數(shù)字和一些簡單的字符，電路設(shè)計(jì)繁鎖，且占用空間。方案二：采用LCD（1286

28、4）液晶顯示，其優(yōu)點(diǎn)是能顯示更多的字符，工作電流比LED小，故其功耗低，且可以有良好的人機(jī)界面，直觀，顯示效果漂亮，體積小14。綜合考慮選擇此方案。由于12864液晶不僅可以顯示數(shù)字，而且可以顯示漢字和圖象，這樣設(shè)計(jì)產(chǎn)生的效果非常直觀，具有人性化設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中采用12864作為顯示部分，電路原理圖如圖2-8所示：圖3-8顯示、單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊的電路原理圖2.5.3電源方案方案一：采用雙電源供電。用兩個(gè)電源分別給控制系統(tǒng)和電機(jī)系統(tǒng)供電，將兩個(gè)系統(tǒng)完全隔離，利用光電耦合器傳輸信號(hào)，將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所造成的干擾徹底消除，這樣就提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。方案二：用單電源給電機(jī)系統(tǒng)供電，但是控制系統(tǒng)對(duì)電流需求

29、量大，因?yàn)殡姍C(jī)啟動(dòng)瞬間電流會(huì)很大，會(huì)造成控制系統(tǒng)電壓不穩(wěn)，干擾較大，嚴(yán)重時(shí)可能造成單片機(jī)系統(tǒng)掉電。綜上所述，采用方案二且用5節(jié)1.5V的干電磁組成7.5V的電源或使用蓄電池給電機(jī)系統(tǒng)供電，用1節(jié)9V的干電磁與7805組成輸出恒為5V的電源給控制系統(tǒng)供電。本設(shè)計(jì)考慮到小車所能承受的壓力有限，所以采用比較簡單的由7805組成的電源對(duì)小車系統(tǒng)進(jìn)行供電。2.5.4聲音提示方案一：采用74LS04非門組成的普通電路，由單片機(jī)產(chǎn)生不同的頻率信號(hào)來完成聲音提示，此方案易于實(shí)現(xiàn)，成本也不高，能完成聲音提示功能，可給人以提示的可懂性比較差。 方案二：采用ISD1420可分段錄放音模塊，能夠給人以直觀的提示，但I(xiàn)

30、DS1420錄放音模塊價(jià)格比較高，也可以采用此方案來處理，但由于該芯片最大錄音時(shí)間為20S，可讀性比較好，具有人性化的操作，對(duì)題目設(shè)計(jì)來說可能達(dá)不到要求。方案三：采用ISD2560 錄放音模塊，同樣能夠給人以直觀的提示，價(jià)格也比較高，同時(shí)該芯片最大錄音時(shí)間為60S，可讀性很好，具有人性化的操作，可以滿足題目要求。綜上所述：方案一對(duì)一般的報(bào)警可以達(dá)到要求，但在設(shè)計(jì)中要求做到人性化的要求，因此放棄方案一，對(duì)方案二和方案三采用錄音時(shí)間長的ISD2560來實(shí)現(xiàn)，這樣更能保證設(shè)計(jì)的可靠性和有效性。此模塊有三部分電路組成，可以獨(dú)立地完成各自的功能，語音播放功能可以達(dá)到直觀，具有人性化的服務(wù)。聲光電路結(jié)構(gòu)簡

31、單，主要用以報(bào)警提示。溫度檢測電路利用DS18B20溫度傳感器的特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確地檢測到周圍環(huán)境的溫度。其原理圖如圖2-9所示。圖2-9聲光、語音提示檢測模塊圖2.6控制電路2.6.1攔柵控制電路電路主要是步進(jìn)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電路，由于攔柵有一定的重量，所以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力就必須大，因此可以采用驅(qū)動(dòng)力大的專用芯片L298N來驅(qū)動(dòng)。其原理圖如圖2-10所示。圖3-10 攔柵控制電路2.6.2車速檢測模塊電路在車軸上固定安裝一對(duì)紅外對(duì)管，在車輪圓周上粘貼一段白紙條。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，遮光條通過紅外對(duì)管，使其得到通斷相間的高低電平信號(hào)。得到的信號(hào)經(jīng)過由LM393組成的過壓比較器，使輸出電壓規(guī)范到兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，再發(fā)

32、送至單片機(jī)分析處理，用以實(shí)現(xiàn)車速和薄鐵片距離的計(jì)算。具體路如圖2-11所示。在設(shè)計(jì)中，我們將紅外對(duì)管安裝在智能車的后輪上，由于前輪要完成轉(zhuǎn)彎的功能，如果將紅外對(duì)管安裝在前輪，轉(zhuǎn)彎的靈活性就變差了，而且測的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確，因此裝在車的后輪上。圖2-11車速檢測模塊電路圖2.6.3語音控制模塊電路本模塊為小車的附加功能模塊，主要采用柱極式話筒接收聲波信號(hào)，通過三極管放大電路放大信號(hào)，使信號(hào)經(jīng)過電容和整流的二極管得到一個(gè)電壓峰值為一伏特的脈沖信號(hào)，并經(jīng)過74HC04取反后供單片機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)語音控制。圖2-12語音控制模塊原理圖其中圖中P15為連接柱極式話筒的接口，P16為電源接口，R23的作用是調(diào)

33、節(jié)話筒的靈敏度，C7則是用來濾除波形中的直流部分。中間電路為典型的三極管共e極放大電路，其放大倍數(shù)可以根據(jù)R24和R25來確定。但由于9013管的自身特性，使的其最大的放大電壓為1伏，經(jīng)過電容的整形形成直流電壓輸入二極管。當(dāng)話筒沒有接受到一定強(qiáng)度的聲波時(shí)，由于二極管的管壓降，使電壓不能經(jīng)過其到非門芯片而讓芯片輸出電平為數(shù)字“1”，但當(dāng)話筒接收到的聲波信號(hào)經(jīng)放大后超過二極管的管壓降，非門的輸入端上有一個(gè)正電壓，而使輸出端為低電平“0”，實(shí)現(xiàn)跳變觸發(fā)的產(chǎn)生，進(jìn)而讓單片機(jī)的中斷口進(jìn)行判斷，作出響應(yīng)，因此實(shí)現(xiàn)語音控制。3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)小車智能運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在，相當(dāng)于人類大腦思維活動(dòng)，通過軟

34、件設(shè)計(jì)可將各個(gè)變化信號(hào)數(shù)據(jù)有效的結(jié)合處理，產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作反應(yīng)。在小車運(yùn)行的控制過程中，我們采用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)小車樣本訓(xùn)練。3.1模糊控制法3.1.1模糊理論的發(fā)展20世紀(jì)60年代，美國加利福尼亞大學(xué)著名教授扎德發(fā)表了一篇關(guān)于模糊集合的論文，由此提出了模糊理論。四十多年來，在模糊理論算法、模糊推理、工業(yè)控制應(yīng)用，以及穩(wěn)定性理論研究方面，都有不少研究論文發(fā)表。80年代后，自動(dòng)控制系統(tǒng)隨著被控對(duì)象的復(fù)雜化，它不僅表現(xiàn)在控制系統(tǒng)具有多輸入、多輸出的強(qiáng)偶合性、參數(shù)時(shí)變性和嚴(yán)重的非線性等特性，更突出的是從系統(tǒng)對(duì)象所能獲取的知識(shí)信息量相對(duì)的減少，以及與此相反的對(duì)控制性能的要求卻日益高度化。如今，對(duì)模糊推

35、理算法、控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性等問題的研究成果已進(jìn)入實(shí)用化生產(chǎn)，在工業(yè)窯爐應(yīng)用的方面，其成果已被廣泛的利用，如退火爐，水泥爐及電弧冶煉爐的控制等。目前，模糊控制技術(shù)有了更大的發(fā)展。在過去，人們將機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程作為一個(gè)控制對(duì)象，而現(xiàn)在模糊控制技術(shù)已經(jīng)開始大量應(yīng)用在家用電器、交通工具等方面。3.1.2模糊控制算法原理模糊控制的主要規(guī)則是模糊控制規(guī)則，也就好比用人口頭上的語言對(duì)操作員的手動(dòng)控制操作進(jìn)行描述，得到一些模糊、不準(zhǔn)確的規(guī)則，這些規(guī)則就是我們所說的模糊控制中的模糊控制規(guī)則。這些模糊控制規(guī)則提供了一個(gè)描述人類的行為及決策分析的自然架構(gòu)。在日常的生產(chǎn)生活中，在人工操作的環(huán)境下，是不需要建立控

36、制和被控的這樣一個(gè)數(shù)學(xué)模型。但是在模擬人工控制過程中，對(duì)操作員控制操縱的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納、分類、總結(jié)，從而得出一系列控制規(guī)則，然后把這些規(guī)則進(jìn)行相對(duì)的處理，從而得出相應(yīng)的模糊控制算法，再利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)并且操作這些模糊語句，這樣就形成了相對(duì)簡單的模糊控制器，而其中的模糊控制算法則描述了控制器的行為特征15。建立模糊控制規(guī)則的方法有很多，歸納總結(jié)為一下的三種：以專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)、操作員的操作模式和學(xué)習(xí)。模糊控制的控制過程，如果由人來實(shí)現(xiàn)，都是按照這樣的一個(gè)順序進(jìn)行的：感覺器官的觀測（獲取信息）-人腦的思維、判斷（存儲(chǔ)和處理信息）-手動(dòng)的調(diào)整（信息的實(shí)施）。3.1.3 智能小車中的模糊控制算法本

37、設(shè)計(jì)的模糊控制規(guī)則的建立方法是：智能小車通過經(jīng)驗(yàn)和測試數(shù)據(jù)來建立模糊控制規(guī)則，如圖3-1所示模糊控制算法規(guī)則。單片機(jī)核心控制處理系統(tǒng)智能行駛尋跡裝置避障裝置語音裝置遙控裝置圖3-1模糊控制算法規(guī)則其主要控制過程為：尋跡與避障的紅外發(fā)射裝置發(fā)送信息，由接收裝置接收，接收裝置相當(dāng)于人的感覺器官獲取信息傳給單片機(jī)，單片機(jī)相當(dāng)于人的大腦，可以存儲(chǔ)和處理信息，通過訓(xùn)練樣本庫，測試出小車尋跡最佳偏轉(zhuǎn)角度，最佳避障距離等，包括其他的遙控信號(hào)、語音信號(hào)等，從而命令智能小車執(zhí)行相應(yīng)的操作，完成智能行駛。3.2軟件設(shè)計(jì)框圖圖3-2軟件設(shè)計(jì)框圖本系統(tǒng)中通過遙控啟動(dòng)后，小車一直處于自動(dòng)尋跡和尋找障礙信號(hào)的狀態(tài)中，當(dāng)避

38、障信號(hào)和遙控信號(hào)任一信號(hào)給單片機(jī)收集到后都轉(zhuǎn)入相應(yīng)的狀態(tài)停止和遙控方向行駛。另外中斷控制程序語音控制則是實(shí)現(xiàn)當(dāng)外部有一定強(qiáng)度的信號(hào)進(jìn)入控制核心就對(duì)整個(gè)小車實(shí)現(xiàn)狀態(tài)停止等待功能，其主程序流程如圖3-2所示。3.3軟件設(shè)計(jì)部分源程序本程序以匯編的形式編輯，結(jié)合硬件實(shí)現(xiàn)小車整個(gè)系統(tǒng)功能。小車以自動(dòng)尋跡為主體，不斷測試避障信號(hào)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)避障，并通過遙控控制小車的方向行駛。此程序主要以查詢方式實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也結(jié)合了語音控制的中斷方式，主體程序如下：ORG 0000HLJMP STARTORG 03HLJMP INT0 ;跳入中斷程序，進(jìn)行語音控制START: MOV IE,#81H SETB IT0 ;開放

39、中斷 JB P0.1,hou JB P0.0,qian ;查詢判斷按鍵，當(dāng)有遙控按鍵按下出 JB P0.3,zuo ;現(xiàn)高電平就跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)子程序，運(yùn)行 JB P0.2,you ;小車 JMP STARTINT0: SETB P3.5 ;中斷語音控制子程序 SETB P3.4 SETB P3.6 SETB P3.7 CALL anjian ;中斷停止后可由遙控重新啟動(dòng) CALL Delay1S JMP INT0 RETIqian: CLR P3.4 ;前行子程序 CLR P3.7LOOP1: SETB P3.5 ;左輪 SETB P3.6 ;右輪 CALL Delay1S CLR P3.5 CL

40、R P3.6 ;通過延時(shí)減慢電機(jī)轉(zhuǎn)速 CALL Delay1S JNB P2.6,Bting ;實(shí)現(xiàn)避障功能 CALL anjian ;實(shí)現(xiàn)遙控按鍵控制，并不斷執(zhí)行尋跡 JMP LOOP1hou: CLR P3.5 ;后退子程序 CLR P3.6LOOP: SETB P3.4 SETB P3.7 CALL Delay1S CLR P3.4 CLR P3.7 CALL Delay1S CALL anjian JMP LOOPzuo: CLR P3.4 ;左轉(zhuǎn)子程序 CLR P3.7LOOP2: CLR P3.5 SETB P3.6 CALL Delay1S CLR P3.5 CLR P3.6 C

41、ALL Delay1S JNB P2.6,Bting CALL anjian JMP LOOP2you: CLR P3.4 ;右轉(zhuǎn)子程序 CLR P3.7LOOP3: SETB P3.5 CLR P3.6 CALL Delay1S CLR P3.5 CLR P3.6 CALL Delay1S JNB P2.6,Bting CALL anjian JMP LOOP3Bting: SETB P3.5 ;停止子程序，電機(jī)兩端都置高電平實(shí)現(xiàn) SETB P3.4 SETB P3.6 SETB P3.7 CALL Delay1S CALL anjian JMP Btinganjian: JB P0.1,h

42、ou ;按鍵子程序，包括遙控，尋跡 JB P0.0,qian JB P0.3,zuo JB P0.2,you JB P2.4,zuo JB P2.5,you RETDelay1S:MOV R1,#10H ;延時(shí)子程序del0: MOV R2,#10Hdel1: MOV R3,#100H kk: DJNZ R3,kk DJNZ R2,del1 DJNZ R1,del0 RET END4制作和調(diào)試4.1使用的儀器儀表及軟件 數(shù)字萬用表 DT9203單片機(jī)仿真器 WAVE6000直流穩(wěn)壓穩(wěn)流電源 DH1718E-5畫圖制板軟件 PROTEL 99SE編譯軟件 ISP在線編譯電烙鐵 TLW-304.2

43、系統(tǒng)制作根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的制作主要是硬件制作，包括三個(gè)部分：面包板上的調(diào)試，PCB電路板的制作，各元器件的焊接和模塊的連接。面包板上的調(diào)試是保證系統(tǒng)功能穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，在各個(gè)模塊都能產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)后可以根據(jù)電路圖制作集成PCB電路板，使系統(tǒng)電路美觀而且更能保證穩(wěn)定性，最后通過焊接元器件，實(shí)現(xiàn)有效功能后連接到小車平臺(tái)上，形成完美整體。其中制作集成PCB電路板過程最為復(fù)雜，在面包板上的調(diào)試過程完成后根據(jù)已有的電路，將其通過電路畫圖軟件得到原理圖并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化生成PCB圖。在得到PCB電路圖后，通過1：1比例打印到熱轉(zhuǎn)印紙，熱轉(zhuǎn)印紙轉(zhuǎn)印到已經(jīng)截好的銅板上，放進(jìn)三氯化鐵溶液中腐蝕得到成型電路板，

44、最后根據(jù)板上的焊盤進(jìn)行鉆孔，完成PCB電路板制作17。4.3系統(tǒng)調(diào)試本系統(tǒng)的調(diào)試共分為三大部分：硬件調(diào)試，軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)。由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用模塊設(shè)計(jì)法，所以方便對(duì)各電路模塊功能進(jìn)行逐級(jí)測試：單片機(jī)控制模塊的調(diào)試、無線遙控模塊的調(diào)試、紅外對(duì)管尋跡模塊的調(diào)試、紅外線避障模塊的調(diào)試以及電機(jī)控制模塊和語音控制模塊的調(diào)試，最后將各模塊組合后結(jié)合軟件進(jìn)行整體測試。4.3.1硬件調(diào)試對(duì)各個(gè)模塊的功能進(jìn)行調(diào)試，主要調(diào)試各模塊能否實(shí)現(xiàn)指定的功能。1 電機(jī)控制此模塊調(diào)試實(shí)現(xiàn)的功能是結(jié)合軟件共同實(shí)現(xiàn)，當(dāng)連接單片機(jī)與電機(jī)控制芯片的I/0加上一定的電平可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)左右轉(zhuǎn)向，前后轉(zhuǎn)向以及停止等功能，同時(shí)通過程序延

45、時(shí)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速。2 無線遙控此功能實(shí)現(xiàn)四個(gè)按鍵控制四路方向，按下“D”，小車向前行駛，“B”對(duì)應(yīng)向后，“C”對(duì)應(yīng)向左，“A”則實(shí)現(xiàn)向右行駛功能。3 紅外對(duì)管尋跡尋跡對(duì)管有兩個(gè)組成，所以分別調(diào)試其兩路有效信號(hào)。當(dāng)兩對(duì)管都放置黑線之外的白色地板上時(shí)，單片機(jī)對(duì)應(yīng)I/O口收到的電平都為低，輸入電壓為0.3V左右，當(dāng)左邊的紅外線管進(jìn)入黑線范圍，對(duì)應(yīng)電平變高，為4.2V左右，同時(shí)指示等紅燈亮，說明要控制小車右轉(zhuǎn)；當(dāng)在右邊時(shí)同左邊情況對(duì)應(yīng)，需控制左轉(zhuǎn)。4 紅外線避障尋跡信號(hào)，在沒有障礙物時(shí)輸入電壓為0.9V左右，屬于低電平，碰到障礙物電壓跳變?yōu)?.7V左右，以此來得到單片機(jī)控制。5 語音控制主要是得到一個(gè)觸

46、發(fā)跳變信號(hào)，經(jīng)過此電路的連接，連接與單片機(jī)的74HC04的2腳在沒有一定聲波輸入是屬于高電平，電壓為5V，當(dāng)接收到一定聲波后電壓馬上變?yōu)?.1V，產(chǎn)生了觸發(fā)跳變，供單片中斷口實(shí)現(xiàn)功能。但由于硬件的限制，此信號(hào)得到需要一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)的聲音才可實(shí)現(xiàn)效果。4.3.2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試采用單片機(jī)仿真器WAVE6000及微機(jī)，將編好的程序進(jìn)行調(diào)試，主要是檢查語法錯(cuò)誤并確認(rèn)硬件完整無誤。由于本系統(tǒng)是分模塊進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的，所以調(diào)試時(shí)先分模塊進(jìn)行調(diào)試。如小車紅外線尋跡程序，在調(diào)試時(shí)將它放在一個(gè)子程序里單獨(dú)測試，看其是否能夠完成預(yù)定的功能，如能，測試通過，否則，修改并反復(fù)測試直到通過。雖然在軟件的調(diào)試和檢測過程中，綜合采用了設(shè)定斷點(diǎn)、跟蹤等調(diào)試手段，使得調(diào)試工作變得簡單直接進(jìn)行。但是也出現(xiàn)了一定的問題，如語音程序只能實(shí)現(xiàn)第一次調(diào)用，電機(jī)延時(shí)沒起到效果等等。通過了多次分離合并，修改測試語句以及單片機(jī)外加LED燈觀察現(xiàn)象等方法得以解決，達(dá)到綜合效果。4.3.3 聯(lián)合調(diào)試各模塊都調(diào)試通過之后，將各個(gè)模塊連接起來與硬件結(jié)合進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。在進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試時(shí)，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，不斷的來修改參數(shù)來完善結(jié)果。使程序按照要求設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行。5總結(jié)本設(shè)計(jì)方案按照任務(wù)書的要求，以51單片機(jī)為控制核心，結(jié)合無線遙控模塊