尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

1、尋跡小車智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案1 緒 論進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)器人技術(shù)較以往已經(jīng) 有了突飛猛進(jìn)的提高，智能循跡小車即帶有視覺和觸覺的小車就是其中的典型代表。1.1 智能循跡小車概述智能循跡小車又被稱為 Automated Guided Vehicle，簡稱AGV是二十世紀(jì)五十年 代研發(fā)出來的新型智能搬運(yùn)機(jī)器人。智能循跡小車是指裝備如電磁，光學(xué)或其他自動(dòng)導(dǎo) 引裝置，可以沿設(shè)定的引導(dǎo)路徑行駛，安全的運(yùn)輸車。工業(yè)應(yīng)用中采用充電蓄電池為主 要的動(dòng)力來源，可通過電腦程序來控制其選擇運(yùn)動(dòng)軌跡以及其它動(dòng)作，也可把電磁軌道 黏貼在地板上來確定其行進(jìn)路線， 無人搬運(yùn)車通過電磁軌道

2、所帶來的訊息進(jìn)行移動(dòng)與動(dòng) 作，無需駕駛員操作，將貨物或物料自動(dòng)從起始點(diǎn)運(yùn)送到目的地。AGV的另一個(gè)特點(diǎn)是高度自動(dòng)化和高智能化，可以根據(jù)倉儲(chǔ)貨位要求、生產(chǎn)工藝流 程等改變而靈活改變行駛路徑， 而且改變運(yùn)行路徑的費(fèi)用與傳統(tǒng)的輸送帶和傳送線相比 非常低廉。AGV小車一般配有裝卸機(jī)構(gòu)，可與其它物流設(shè)備自動(dòng)接口，實(shí)現(xiàn)貨物裝卸與 搬運(yùn)的全自動(dòng)化過程。此外，AGV小車依靠蓄電池提供動(dòng)力，還有清潔生產(chǎn)、運(yùn)行過程 中無噪音、無污染的特點(diǎn)，可用在工作環(huán)境清潔的地方。1.1.1 循跡小車的發(fā)展歷程回顧 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們希望創(chuàng)造出一種來代替人來 做一些非常危險(xiǎn)， 或者要求精度很高等其他

3、事情的工具， 于是就誕生了機(jī)器人這門學(xué)科。 世界上誕生第一臺(tái)機(jī)器人誕生于 1959年，至今已有 50 多年的歷史，機(jī)器人技術(shù)也取得 了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，現(xiàn)已發(fā)展成一門包含：機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信號(hào)處 理，傳感器等多學(xué)科為一體的性尖端技術(shù)。循跡小車共歷了三代技術(shù)創(chuàng)新變革： 第一代循跡小車是可編程的示教再現(xiàn)型，不裝載任何傳感器，只是采用簡單的開關(guān)控制，通過編程來設(shè)置循跡小車的路徑與運(yùn)動(dòng)參數(shù)，在工作過程中，不能根據(jù)環(huán)境的變 化而改變自身的運(yùn)動(dòng)軌跡。支持離線編程的第二代循跡小車具有一定感知和適應(yīng)環(huán)境的能力， 這類循跡小車裝 有簡單的傳感器，可以感覺到自身的的運(yùn)動(dòng)位置，速度等其他物理量，電路是

4、一個(gè)閉環(huán) 反饋的控制系統(tǒng)，能適應(yīng)一定的外部環(huán)境變化。第三代循跡小車是智能的，目前在研究和發(fā)展階段，以多種外部傳感器構(gòu)成感官系 統(tǒng)，通過采集外部的環(huán)境信息，精確地描述外部環(huán)境的變化。智能循跡小車，能獨(dú)立完 成任務(wù)，有其自身的知識(shí)基礎(chǔ)，多信息處理系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化的工作環(huán)境中， 根據(jù)環(huán)境變化作出決策，有一定的適應(yīng)能力，自我學(xué)習(xí)能力和自我組織的能力。為了讓 循跡小車能獨(dú)立工作， 一方面應(yīng)具有較高的智慧和更廣泛的應(yīng)用， 研究各種新機(jī)傳感器， 另一方面，也掌握多個(gè)多類傳感器信息融合的技術(shù)，這樣循跡小車可以更準(zhǔn)確，更全面 的獲得所處環(huán)境的信息 1 。1.1.2 智能循跡分類AGV從發(fā)明至今已經(jīng)有50

5、多年的歷史，隨著應(yīng)用領(lǐng)域圍的不斷擴(kuò)大，其種類和形式也變得更加多樣化。一般根據(jù)行駛的導(dǎo)航方式將智能循跡小車分為以下幾種類型：(1) 電磁感應(yīng)式 電磁感應(yīng)式引導(dǎo)一般在地面上，沿預(yù)定路徑埋電線，當(dāng)高頻電流通過導(dǎo)線，電線周圍產(chǎn)生電磁場流動(dòng)，AGV小車上安裝兩個(gè)對(duì)稱的電磁感應(yīng)傳感器， 他們收到的電磁信號(hào) 差異可以反映的AGV偏離程度路徑的程度。AGV自動(dòng)化控制系統(tǒng)，基于這種偏差值，以控制車輛的轉(zhuǎn)向，連續(xù)的動(dòng)態(tài)的閉環(huán)控制設(shè)置能夠保證 AGV寸設(shè)定路徑的穩(wěn)定自動(dòng)跟 蹤。在目前商業(yè)用途的AGV中,特別是大型和中型小車，絕大多數(shù)都采用電磁感應(yīng)導(dǎo)航。(2) 激光式安裝有可旋轉(zhuǎn)的激光掃描器的 AGV可安裝在墻壁或有

6、高反射激光定位標(biāo)志的支柱 上或者路徑上運(yùn)行，AGV依靠激光掃描器發(fā)射激光束，然后接收由四周定位標(biāo)志反射回 的激光束，車載計(jì)算機(jī)，計(jì)算出當(dāng)前車輛的位置和運(yùn)動(dòng)方向，通過置的數(shù)字地圖和校準(zhǔn) 位置相比，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理。目前，這種 AGV類型的應(yīng)用比較廣泛?；谕瑯拥脑?， 如果激光掃描儀被紅外線發(fā)射器，或超聲波發(fā)射取代，激光制導(dǎo)的AGW、車可以轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外引導(dǎo)和超聲引導(dǎo)的 AGV。(3) 視覺式視覺引導(dǎo)式AGV是的迅速發(fā)展和比較成熟的 AGV這種AGV配備CCD攝像機(jī)，傳感 器和車載電腦，在車載計(jì)算機(jī)中設(shè)置有 AGV欲行駛路徑周圍環(huán)境圖像數(shù)庫。在 AGV勺行 駛過程中，相機(jī)得到的圖像與圖像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較

7、，以確定當(dāng)前位置和車輛周圍的圖像 信息并對(duì)駕駛下一步作出決定。這種 AGV、車并不需要設(shè)置任何的人工物理路徑，所以 在理論上具有靈活性，在計(jì)算機(jī)圖像采集，存儲(chǔ)和處理技術(shù)飛速發(fā)展的今天，這種類型 的AGV實(shí)用性越來越強(qiáng)。此外，還有鐵磁陀螺慣性引導(dǎo)式 AGV光學(xué)引導(dǎo)式AGV等多種 形式的 AGV2 。1.1.3 智能循跡小車的應(yīng)用智能循跡小車發(fā)展歷史及主要應(yīng)用場所如下：(1) 倉儲(chǔ)業(yè)1954年，來自美國南卡羅來納州的 Mercury Motor Freight 公司成為第一批把 AGV 小車的應(yīng)用到倉庫的使用者，來實(shí)現(xiàn)出入庫貨物的自動(dòng)處理。至今世界上有超過 2100 個(gè)廠家把大約2萬臺(tái)大型或小型的

8、AGV、車應(yīng)用到自己的倉庫中。中國的海爾集團(tuán)在 2000年把9臺(tái)AGV、車投產(chǎn)到了自己的倉庫區(qū)，形成一個(gè)靈活的AGV自動(dòng)數(shù)據(jù)庫處理系 統(tǒng)，輕松地完成了每天至少 33500的儲(chǔ)存和裝卸貨物的任務(wù)。(2) 制造業(yè)在制造業(yè)的的生產(chǎn)線中AGV、車大顯身手，快速，精確，靈活的完成材料的運(yùn)送任 務(wù)。由多臺(tái)AGW、車組成的物流運(yùn)輸處理系統(tǒng)，較人工搬運(yùn)系統(tǒng)來說更靈活，運(yùn)輸路線 可以根據(jù)生產(chǎn)過程及時(shí)調(diào)整，使一條生產(chǎn)線，生產(chǎn)十幾個(gè)產(chǎn)品，大大提高了生產(chǎn)的靈活 性，企業(yè)的競爭力。在 1974年瑞典的沃爾沃卡爾馬的汽車組裝廠，提高了運(yùn)輸系統(tǒng)的 靈活性，使用以AGV、車為載運(yùn)工具的裝配線，采用該裝配線后，減少了 20%裝

9、配時(shí)間、 減少了 39%組裝錯(cuò)誤，減少了 57%投資資金回收時(shí)間以及減少了 5%的員工費(fèi)用。目前， 在世界主要的汽車生產(chǎn)廠家，如通用、豐田、克萊斯勒、大眾AGW、車已被廣泛應(yīng)用。(3) 郵局、圖書館、港口碼頭和機(jī)場 在郵局，圖書館，碼頭和機(jī)場候機(jī)樓等人口密集的公眾場所，存在著大量的物品的 運(yùn)送工作，充滿不定性和動(dòng)態(tài)性強(qiáng)的特點(diǎn)，搬運(yùn)過程往往也很單一。AGV有著可并行工作、自動(dòng)化、智能化和處理靈活的特點(diǎn)，可以很好的滿足這些場合的運(yùn)輸要求。1983年瑞典的大斯得哥爾摩郵局， 1988 年日本東京的多摩郵局， 1990 年中國的郵政相繼開 始使用AGV、車來完成郵品的搬運(yùn)工作。在荷蘭的鹿特丹港口，50

10、輛被稱為“院子里的 拖拉機(jī)”的AGV、車每天都在把集裝箱從船邊運(yùn)送到幾百米以外的倉庫中。(4) 煙草、醫(yī)藥、化工、食品 對(duì)于處理一些需要在清潔、安全、無排放污染等其他特殊環(huán)境要求的產(chǎn)品生產(chǎn)如煙草、制藥、食品、化工等產(chǎn)品時(shí)應(yīng)考慮 AGV、車的應(yīng)用。在全國許多卷煙企業(yè)，如頤中 集團(tuán)、紅塔集團(tuán)、紅河卷煙廠、卷煙廠，應(yīng)用激光引導(dǎo)式AGV完成托盤貨物的搬運(yùn)工作。1.2 智能循跡小車研究中的關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)在全世界越來越多的國家都在做著研究智能化、多樣化的自動(dòng)汽車導(dǎo)航的工作。 自動(dòng)汽車導(dǎo)航是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，它不僅應(yīng)具有正常的運(yùn)動(dòng)功能的成分，而且還應(yīng) 具有任務(wù)分析，路徑規(guī)劃，信息感知，自主決策等類似人類的智能

11、行為。人類可以利用自己的聽覺、視覺、味覺、觸覺等功能獲取事物的信息，人類的大腦 再根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)對(duì)這些信息進(jìn)行綜合分析，從而全面了解認(rèn)知事物。這樣一個(gè)認(rèn) 識(shí)事物、分析事物和處理信息的過程稱之為信息融合過程。多傳感器信息融合的基本原 理就是模仿人類大腦的這個(gè)過程，得到一個(gè)對(duì)復(fù)雜對(duì)象的一致性解釋或結(jié)論。多傳感器 信息融合是協(xié)調(diào)多個(gè)分布在不同地點(diǎn)， 相同或不同種類的傳感器所提供的局部不完整觀 測量信息加以綜合，協(xié)調(diào)使用，消除可能存在的冗余和矛盾，并加以互補(bǔ)，以減少不確 定性，得到對(duì)物體或環(huán)境的一致性描述的過程 4 。多傳感器信息融合具有許多性能上的優(yōu)點(diǎn)： (1) 增加了系統(tǒng)的生存能力； (2)

12、減少了 信息的模糊性； (3) 擴(kuò)展了采集數(shù)據(jù)覆蓋圍； (4)增加了可信度； (5) 改善了探測性能； (6) 提高了空間的分辨力； (7) 改善了系統(tǒng)的可靠性 (8) 信息的低成本性 5 。本文主要由五章組成，第 1 章為緒論，主要講述循跡小車的發(fā)展歷程及在目前所應(yīng) 用領(lǐng)域中的作用。第 2 章為總體規(guī)劃智能循跡小車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包含主系統(tǒng)流程圖。第 3章是系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，其中包含單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)、NRF24L0優(yōu)線模塊、TSL1401線性CCD莫塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等。第4章為系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，主要介紹的是軟件實(shí)現(xiàn)過程 的框圖。第 5 章是制作安裝與調(diào)試，最終保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。2總體設(shè)計(jì)方案2.

13、1整體設(shè)計(jì)萬案無線遙控器主單片機(jī)電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊循跡模塊直流電機(jī)圖2-1系統(tǒng)總體框圖智能循跡小車主要包括了無線遙控器、線性CCD循跡模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，小車車模等。通過無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或者線性 CCD僉測道路黑線處理得到數(shù)據(jù)，從而通過電機(jī)驅(qū) 動(dòng)模塊控制電機(jī)的狀態(tài)和舵機(jī)的轉(zhuǎn)向，最終實(shí)現(xiàn)小車可以無線遙控器控制，或者自動(dòng)識(shí) 別路線，完成循跡行車。無線遙控器的設(shè)計(jì)方案LCD顯示模塊單片機(jī)電路無線發(fā)送模塊圖2-2無線遙控器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖無線遙控器主要有STC12C5A60S單片機(jī)主控電路模塊，NRF24L01無線發(fā)射模塊,手機(jī)鋰電池充、供電模塊，NOKIA5110顯示模塊，TL431基準(zhǔn)電壓模塊和搖桿模

14、塊等。主要工作原理是通過STC12C5A60S單片機(jī)控制AD采集搖桿的X,Y軸電位值，并將 電位值通過NRF24L0優(yōu)線模塊發(fā)送給小車，從而控制小車轉(zhuǎn)向和加、減速等。循跡小車的設(shè)計(jì)方案智能循跡小車主要包括了 STC12C5A60S單片機(jī)主控電路模塊，TSL1401線性CCD 循跡模塊，NRF24L0優(yōu)線接收模塊，超聲波HC_SR0避障模塊，紅外ST188測速模塊， NOKIA5110顯示模塊和PNMO對(duì)管構(gòu)成的H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊等。主要工作原理是通過TSL1401線性CCD循跡模塊采集的黑線路經(jīng)或NRF24L01無線 接收模塊接收遙控器的數(shù)據(jù)，然后由 STC12C5A60S產(chǎn)生PWM來控制電機(jī)驅(qū)

15、動(dòng)模塊改變 電機(jī)的工作狀態(tài)，最后實(shí)現(xiàn)小車循跡。2.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟1根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定控制方案。2. 利用Altium Designer 設(shè)計(jì)合理的硬件原理圖。3. 畫出程序流程圖，使用C語言進(jìn)行編程。4將各元件焊接在PCE板上，并將程序燒錄到單片機(jī)。5. 進(jìn)行調(diào)試以實(shí)現(xiàn)控制功能2.3 確定整體控制系統(tǒng)方案1. 主控使用40引腳的STC12C5A60S單片機(jī)芯片，因?yàn)槠洳考?0位ADC 2路PWM等，可以節(jié)省外圍設(shè)備。2. 整個(gè)系統(tǒng)由7.2V、3V、5V三種直流電供電。其中7.2V電源是由直接提供的可 充電電池供電，5V、3.3V是通過7.2V電池來實(shí)現(xiàn)的。3. 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊由2片PMO管 I

16、RF4905和2片NMO管IRF3205組成了一個(gè)H橋， 可以通過PWM來控制電機(jī)的啟停和正反轉(zhuǎn)。4. 路徑識(shí)別采用TSL1401線性CCD通過對(duì)賽道黑白的識(shí)別來控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向。5. 無線模塊采用NRF24L0來傳輸數(shù)據(jù)，從而可以通過遙控器控制小車。6. 避障模塊主要是通過超聲波 HC_SR040距，提前控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向，避開障礙物。7. 速度檢測模塊由紅外對(duì)管ST188檢測后輪胎轉(zhuǎn)速，然后數(shù)據(jù)處理為速度并實(shí)時(shí) 顯示在現(xiàn)實(shí)。8. 顯示模塊采用NOKIA511C通過5個(gè)普通IO 口與單片機(jī)通信，84x48的點(diǎn)陣，可以顯示 4 行漢字，能充分滿足需求。3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)=Sn三三三H-圖3-1系統(tǒng)總體原理

17、圖3.1單片機(jī)電路圖3-2 STC12C5A60S2單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)的簡介STC12C5A60S2/AD/PW系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051, 但速度快8-12倍。部集成MAX81C專用復(fù)位電路，2路PWM 8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換 （250K/S，即25萬次/秒），針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場合。3.1.2 單片機(jī)的主要特點(diǎn)1. 增強(qiáng)型8051 CPU 1T,單時(shí)鐘/機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051；2. 通用 I/O 口（36/40/44 個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉

18、（普通 8051 傳統(tǒng) I/O 口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉，強(qiáng)推挽 /強(qiáng)上拉，僅為輸入 /高阻， 開漏每個(gè)I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA但整個(gè)芯片最大不要超過120mA3. 部集成MAX81C專用復(fù)位電路（外部晶體12M以下時(shí)，復(fù)位腳可直接1K電阻到 地）；4. 時(shí)鐘源：外部高精度晶體/時(shí)鐘，部R/C振蕩器（溫漂為土 5%到土 10%以）用戶在 下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用部 R/C振蕩器還是外部晶體/時(shí)鐘常溫下部R/C振蕩器頻率為：5.0V 單片機(jī)為：11MH» 17MHz3.3V 單片機(jī)為：8MHz- 12MHz5. 共 4個(gè) 16位定時(shí)器兩個(gè)與傳統(tǒng)8051兼容

19、的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，16位定時(shí)器T0和T1，沒有定時(shí) 器2,但有獨(dú)立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器 ,再加上2路PCA模塊 可再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè) 16 位定時(shí)器；6. 3個(gè)時(shí)鐘輸出口，可由T0的溢出在P3.4/T0輸出時(shí)鐘，可由T1的溢出P3.5/T1 輸出時(shí)鐘，獨(dú)立波特率發(fā)生器可以在 P1.0 口輸出時(shí)鐘；7. 外部中斷 I/O 口 7路, 傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷 ,并新增支持上升沿 中 斷 的 PCA 模 式 ， Power Down 模 式 可 由 外 部 中 斷 喚 醒 ，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4,T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P

20、1 .3（也可通過寄存器設(shè)置到 P4.2）, CCP1/P1.4（ 也可通過寄存器設(shè)置到 P4.3）；8. PWM（2 路）/ PCA （可編程計(jì)數(shù)器陣列 ,2 路）-也可用來當(dāng)2路D/A使用- 也可用來再實(shí)現(xiàn) 2 個(gè)定時(shí)器- 也可用來再實(shí)現(xiàn) 2個(gè)外部中斷（上升沿中斷 /下降沿中斷均可分別或同時(shí)支 持）；9. A/D轉(zhuǎn)換,10位精度ADC共8路，轉(zhuǎn)換速度可達(dá)250K/S（每秒鐘25萬次）;10. 通用全雙工異步串行口（UART）,由于STC12系列是高速的8051,可再用定時(shí)器 或PCA軟件實(shí)現(xiàn)多串口；11. STC12C5A60S系列有雙串口，后綴有 S2標(biāo)志的才有雙串口， RxD2/P1.

21、2（可通 過寄存器設(shè)置到P4.2），TxD2/P1.3（可通過寄存器設(shè)置到P4.3）。3.2路徑檢測模塊圖3-3 TSL1401線性CCD循跡模塊路徑檢測模塊是智能車系統(tǒng)信號(hào)的輸入模塊主要檢測的賽道對(duì)道路偏離量，這些信息是小車沿賽道運(yùn)行的信息基礎(chǔ)獲得更多、更遠(yuǎn)、更精確的塞到信息是提高車模運(yùn)行速 度的關(guān)鍵。所以，路徑檢測的好壞直接關(guān)系到最終性能的優(yōu)劣。對(duì)于小車路徑信息的采 集的方式如下所示：方案一：紅外傳感器的檢測方式，優(yōu)點(diǎn)：電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡單、檢測速度信息快、調(diào) 試簡單、成本低。缺點(diǎn)：道路參數(shù)檢測精度低、道路參數(shù)檢測種類少、傳感器的個(gè)數(shù)較 多、檢測距離前瞻較短、耗電量較大。方案二：線陣CCD僉測

22、方法，優(yōu)點(diǎn)：檢測前瞻距離大、檢測圍寬、檢測道路參數(shù)較 多。缺點(diǎn)：電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、軟件計(jì)算量大、監(jiān)測信息更新速度快。綜上所述每個(gè)方案都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)， 綜合考慮線陣CCD僉測方法比較好，它能夠 使檢測到的道路信息更加的精確，有利于小車的速度提高。3.2.1 TSL1401 線性 CCDS介TSL1401線性CCD專感器陣列由一個(gè)128X 1的光電二極管陣列，相關(guān)的電荷放大 器電路，和一個(gè)部的像素?cái)?shù)據(jù)保持功能， 它提供同時(shí)集成起始和停止時(shí)間所有像素。 該 陣列是由 128 個(gè)像素，其中每一個(gè)具有光敏面積 3,524.3 平方微米。 像素之間的間隔 是 8 微米。 操作簡化部控制邏輯，需要只有一個(gè)串行

23、輸入端 （SI） 的信號(hào)和時(shí)鐘。主要特點(diǎn)：1. 128X1個(gè)傳感器單元組織；2. 每英寸400點(diǎn)（DPI）傳感器間距；3. 高線性度和均勻度；4. 寬動(dòng)態(tài)圍：4000：1（72分貝）；5. 輸出參考地；6. 低圖像延遲： 0.5 典型值；7. 操作為 8MHz；8. 單 3V 到 5V 供應(yīng)；9. 軌到軌輸出擺幅（ AO）；10. 沒有外部負(fù)載電阻。322線性CCD勺主要工作原理TSL1401CL的核心是128個(gè)光電二極管組成的感光陣列，陣列后面有一排積分電容， 光電二極管在光能量沖擊下產(chǎn)生光電流， 構(gòu)成有源積分電路， 那么積分電容就是用來存 儲(chǔ)光能轉(zhuǎn)化后的電荷。 積分電容存儲(chǔ)的電荷越多， 說

24、明前方對(duì)應(yīng)的那個(gè)感光二極管采集 的光強(qiáng)越大。反映在像素點(diǎn)上就是，像素灰度低。光強(qiáng)接近飽和，像素點(diǎn)灰度趨近于全 白，則呈白電平。模擬輸出（A0）的電壓由公式（3-1）給出：（3-1）Vout 是為白色狀態(tài)下的模擬輸出電壓；Vdrk 是黑暗條件下的模擬輸出電壓；Re是器件的響應(yīng)性，對(duì)于給定的光的的波長在；Ee是在的時(shí)間輻照；Tint 為積分時(shí)間，以秒為單位。3.2.3 環(huán)境光影響問題試驗(yàn)表明TSL1401線性CCD勺輸出信號(hào)和環(huán)境光線密切相關(guān)，在自然光條件比晚上燈光下A0引腳輸出電壓值高出很多，正對(duì)著光線比背著光線輸出電壓高，白熾燈光下 比日光燈下輸出電壓高。因此，同一參數(shù)(曝光時(shí)間、鏡頭光圈)難

25、以適應(yīng)各種環(huán)境， 在光線較弱環(huán)境下的參數(shù)在強(qiáng)光下會(huì)出現(xiàn)輸出飽和， 在較強(qiáng)光線下調(diào)節(jié)好的參數(shù)在弱光 下輸出電壓過低，甚至處于截止?fàn)顟B(tài)。在智能車應(yīng)用中，白天自然光環(huán)境和晚上燈光環(huán)境、正對(duì)光和背光、不同的比賽場地之間都不能采用相同的曝光參數(shù)。與輸出電壓密切 相關(guān)的參數(shù)是曝光量，曝光量取決于CCD莫塊所采用的鏡頭光圈大小和程序所控制的曝 光時(shí)間。智能車為適應(yīng)各種運(yùn)行環(huán)境，必須實(shí)時(shí)感知環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境閉環(huán)調(diào)節(jié)曝光量， 使得在不同環(huán)境中曝光量都處于一個(gè)合理的圍，這樣才能保證在不同環(huán)境中CCD輸出電壓在合理圍，以利于算法提取黑線信息。鏡頭相關(guān)參數(shù)一旦選定在智能車運(yùn)行難以改 變，曝光時(shí)間比較容易通過程序控制，

26、因此比較容易實(shí)現(xiàn)的調(diào)整曝光量方法是通過軟件 調(diào)整曝光時(shí)間。3.3無線模塊圖3-4 NRF24L01無線數(shù)據(jù)傳輸模塊3.3.1 無線 NRF24L01簡介NRF24L01是 NORDICS司最近生產(chǎn)的一款無線通信通信芯片， 采用FSK調(diào)制，部集 成NORDIC自己的EnhancedShort Burst協(xié)議?？梢詫?shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或是1對(duì)6的無線通信。 無線通信速度可以達(dá)到2M(bps)。NORDIC公司提供通信模塊的 GERBE文件，可以直接 加工生產(chǎn)。嵌入式工程師或是單片機(jī)愛好者只需要為單片機(jī)系統(tǒng)預(yù)留 5個(gè)GPIO 1個(gè)中 斷輸入引腳，就可以很容易實(shí)現(xiàn)無線通信的功能， 非常適合用來為MCI系統(tǒng)構(gòu)建無

27、線通 信功能。主要特點(diǎn)：1. 2.4GHz全球開放ISM 頻段，最大OdBm發(fā)射功率，免許可證使用；低工作電壓：正常工作電壓 1.93.6V;2. 高速率：最高2Mbps這樣使得信號(hào)空中停留時(shí)間極短，減小了無線碰撞的可能（軟件設(shè)置1Mbps或者2Mbps的空中傳輸速率）;3. 多頻點(diǎn)：125頻點(diǎn)，可以應(yīng)用于多點(diǎn)通信以及跳頻的實(shí)現(xiàn)；4. 超小型：2.4GHz天線置，體積小巧，規(guī)格：15x29m（包括天線）；低功耗：快 速的傳輸速率也降低了收發(fā)功耗；5. 很低的應(yīng)用成本：NRF24L01集成了 RF。NRF24L0應(yīng)用的是SPI接口，可以與單 片機(jī)的SPI接口直接相連。沒有SPI接口的單片機(jī)可以利

28、用單片機(jī)的I/O 口進(jìn) 行模擬，部有FIFO,用于數(shù)據(jù)緩存，因此NRF24L01可以與各種高低速微處理器 接口，便于使用低成本單片機(jī)。3.3.2 無線NRF24L0啲工作原理NRF24L01模塊的原理圖如圖3-5所示：圖3-5 NRF24L01模塊的原理圖從單片機(jī)控制的角度來看，我們只需要它的的六個(gè)控制和數(shù)據(jù)信號(hào)，分別為CSNSCK MISO MOSI IRQ、CECSN ;芯片的片選線，CSN為低電平芯片工作；SCK ；芯片控制的時(shí)鐘線（ SPI 時(shí)鐘）;MISO ：芯片控制數(shù)據(jù)線（ Master input slave output）；MOSI ：芯片控制數(shù)據(jù)線（ Master outpu

29、t slave input）；IRQ :中斷信號(hào)。無線通信過程中 MCI主要是通過IRQ與NRF24L0進(jìn)行通信；CE :芯片的模式控制線。在 CSN為低的情況下，CE協(xié)同NRF24L0啲CONFIG寄存器共同決定NRF24L01的狀態(tài)（掉電、發(fā)射、接收、待機(jī)I、待機(jī)U）。發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將 NRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADD和 有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時(shí)序由SPI 口寫入NRF24L01緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時(shí)連 續(xù)寫入，而TX_ADD在發(fā)射時(shí)寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10卩s,延 遲130 ys后發(fā)射數(shù)據(jù)；若自動(dòng)應(yīng)答開啟，那么 N

30、RF24L0在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模 式，接收應(yīng)答信號(hào)（自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDF一致）。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，TX_DSS高，同時(shí)TX_PLD從 TX FIFO中清除；若未收到應(yīng) 答，則自動(dòng)重新發(fā)射該數(shù)據(jù)（自動(dòng)重發(fā)已開啟），若重發(fā)次數(shù)（ARC）達(dá)到上限，MAX_R置 高，TX FIFO中數(shù)據(jù)保留以便在次重發(fā);MAX_RT或 TX_DSS高時(shí)，使IRQ變低，產(chǎn)生中 斷，通知MCU最后發(fā)射成功時(shí)，若CE為低則NRF24L01進(jìn)入空閑模式1;若發(fā)送堆棧中 有數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射；若發(fā)送堆棧中無數(shù)據(jù)且 CE為高，則進(jìn)入空閑模 式 2。接收數(shù)據(jù)時(shí),首先將

31、NRF24L01配置為接收模式，接著延遲130卩s進(jìn)入接收狀態(tài)等 待數(shù)據(jù)的到來。當(dāng)接收方檢測到有效的地址和 CRC寸，就將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在RX FIFO 中, 同時(shí)中斷標(biāo)志位RX_DRS高，IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知 MClfe取數(shù)據(jù)。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng) 答開啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。最后接收成功時(shí)，若CE變低，則NRF24L011入空閑模式1。3.4避障模塊XTTOI-.-0圖3-6超聲波HC-SR04避障模塊原理圖3.4.1 超聲波HC-SR04簡介產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域：機(jī)器人避模塊性能穩(wěn)定，測度距離精確，模塊高精度，盲區(qū)小 障、物體測距、液位檢測、公共安防、停車場檢測。主要技術(shù)參數(shù)：1.

32、使用電壓：DC-5V ；2. 靜態(tài)電流：小于2Ma3. 電平輸出：高5V;4. 電平輸出：低0V;5. 感應(yīng)角度：不大于15度；6. 探測距離：2cm-450cm7. 高精度：可達(dá)0.2cm。超聲波的主要工作原理超聲波傳感器的工作原理是瓷的壓電效應(yīng)。超聲波傳感器在測量過程中，聲波信號(hào) 由傳感器發(fā)出，經(jīng)液體或固體物體表面反射后折回由同一傳感器接收，可以測量聲波的 整個(gè)運(yùn)行時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)物位的測量。超聲測距大致有以下方法：一種是取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓 （其幅值基本 固定）與距離成正比，測量電壓即可測得距離；另一種是測量輸出脈沖的寬度，即發(fā)射超聲波與接收超聲波的時(shí)間間隔t，如圖3-5所示，故

33、被測距離為。本系統(tǒng)測量采用第 二種方案。由于超聲波的聲速與溫度有關(guān)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速基本不變。 如果測距精度要求很高，貝U應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。超聲波測距適用于高精度 的中長距離測量。因?yàn)槌暡ㄔ跇?biāo)準(zhǔn)空氣中的傳播速度為331.45米/秒，由單片機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，單片機(jī)使用12.0MHz晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達(dá)到毫米級(jí)。障 礙 物假定S為被測物體到測距儀之間的距離，測得的時(shí)間為，超聲波傳播速度為表示,則有關(guān)系式（3-2）:（3-2）在精度要求較高的情況下，需要考慮溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響，按公式（3-3）對(duì)超聲波傳播速度加以修正，以減小誤差。溫度與聲速的關(guān)系參照表

34、3-1。(3-3)式中：T為實(shí)際溫度單位為°C；V為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度單位為。表3-1溫度與聲速參照表溫度與聲速參照表溫度-30-20 -10 0102030聲速3133193223313373443503.5顯示模塊T-Tro-.圖3-8 NOKIA5110顯示模塊原理圖方案一：采用數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管具有接線簡單、成本低廉、配置簡單靈活、編程 容易、對(duì)外界環(huán)境要求較低、易于維護(hù)等特點(diǎn)。電壓和電流的顯示可以用數(shù)碼管，但數(shù) 碼管顯示的信息量有限，只能顯示簡單的數(shù)字，其電路復(fù)雜，占用的系統(tǒng)I/O資源較多, 顯示信息少，不宜顯示大量信息。方案二：考慮到本系統(tǒng)中顯示的容以及系統(tǒng)的實(shí)用性

35、，采用液晶顯示(LCD)。液晶顯示具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、無輻射危害、平面直角顯示以及影響穩(wěn)定不閃爍、畫 面效果好、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。點(diǎn)陣式LCD不僅可以顯示字符、數(shù)字，還可以顯示各種圖形、曲線及漢字，并且可以實(shí)現(xiàn)屏幕上下左右滾動(dòng)、動(dòng)畫、閃爍、文本 特征顯示等功能。因?yàn)镹OKIA5110液晶顯示模塊可以顯示出數(shù)字、字母、漢字等，一面了然、外觀比 較好看。而且液晶顯示功耗低、體積小、質(zhì)量輕、無輻射危害，與單片機(jī)連接較簡單。 故經(jīng)過比較選擇方案二3.5.1 NOKIA5110液晶顯示簡介U61LCLKDI- d/c'VCC Oj C7|匚匚RST455769VDO CLK

36、DfN Drcs osc GtJD VOUTLED1ALED1KLED2AMOKIA5110LCDLED2KE寸LX Xu iE llZR5 1k1011GNDled圖3-9 NOKIA5110液晶顯示器原理圖液晶顯示模塊引腳說明如表3-2所示:表3-2 NOKIA5110液晶顯示模塊的管腳引腳序號(hào)引腳名稱功能引腳序號(hào)引腳名稱功能1SDIN串行數(shù)據(jù)線5RES復(fù)位2SCLK串行時(shí)鐘線6VCC電源正3D/C模式選擇7LIGHT背光燈4SCE芯片使能8GND電源地NOKIA5110液晶顯示特點(diǎn)：1性價(jià)比高，可以顯示15個(gè)漢字、30個(gè)字符，價(jià)格相對(duì)便宜；2. 接口簡單，僅四根I/O線即可驅(qū)動(dòng)；3. 速

37、度快，是LCD12864勺20倍，是LCD1602的40倍；4. NOKIA5110工作電壓2.3V，正常顯示時(shí)工作電流 200uA以下，具有掉電模式, 適合電池供電的便攜式移動(dòng)設(shè)備。液晶的主要工作原理(1) SPI接口時(shí)序?qū)憯?shù)據(jù)/命令NOKIA511(的通信協(xié)議是一個(gè)沒有 MISO只有MOSI的SPI協(xié)議：1 r1 1 11 1 1X曲；皿X如X g(W )皿0 XSOI忡/. Mil圖3-10串行總線協(xié)議-傳送1個(gè)字節(jié)(2) NOKIA5110的初始化接通電源后，部寄存器和 RAM勺容是不確定的，這需要一個(gè) RES氐電平脈沖復(fù)位一 下。 5 砂 A，*K朝圖3-11 NOKIA5110復(fù)位

38、時(shí)序(3) 顯示英文字符英文字符占用個(gè)點(diǎn)陣，通過建立一個(gè)ASCII的數(shù)組font6x86來尋址。(4) 顯示漢字顯示漢字可以采用兩種點(diǎn)陣方式，一種是 12*12點(diǎn)陣，一種是16*16點(diǎn)陣3.6電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖3-12 PNMOS管H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖方案一：采用直流電機(jī)，配合LM293驅(qū)動(dòng)芯片組合。優(yōu)點(diǎn)在于硬件電路的設(shè)計(jì)簡單 當(dāng)外加額定直流電壓時(shí)，轉(zhuǎn)速幾乎相等。這類電機(jī)用于錄音機(jī)、錄相機(jī)、唱機(jī)或激光唱機(jī)等固定轉(zhuǎn)速的機(jī)器或設(shè)備中。也用于變速圍很寬的驅(qū)動(dòng)裝置。容易受到外部因素干擾, 影響穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩輸出。電路如圖 3-13 :MG I152EOtllpLl 兇Output? OutputV5Out

39、put!TVUNI %EMZJipUTlInpui2InpuLlLttpui-1s二亡 NN e ceo9VML I圖3-13直流電機(jī)+LM293組合電路原理方案二：采用步進(jìn)電機(jī)，配合 LM298驅(qū)動(dòng)芯片組合。步進(jìn)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)，便于控速，但是軟件程序的編寫較直流電機(jī)稍顯復(fù)雜。但是LM298芯片的硬件電路比較復(fù)雜。如圖3-14 :斗 5irgDJ* De-11I5SQ£圖3-14步進(jìn)電機(jī)+LM298組合電路原理圖方案三：采用直流電機(jī)配合由雙極性管組成的 H橋電路。用單片機(jī)控制晶體管使之 工作在占

40、空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于工作在管子的飽和截 止模式下，效率非常高；H橋電路保證了可以簡單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子開關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也很高，是一種廣泛采用的調(diào)速技術(shù)，其電路原理簡圖如圖3-15所示。YCC圖3-15電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理簡圖綜合3種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，鑒于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)體積較小，自身重量較輕，對(duì)電機(jī)功率輸 出要求不高，決定選擇方案3。所謂的H橋電路就是控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的。如圖 3-9就是一種簡單的H橋電路，它由 2個(gè)IRF4905 P型場效應(yīng)管Q1、Q2與2個(gè)IRF3205 N型場效應(yīng)管Q3 Q3組成，所以它 叫P-NMO管H橋。橋臂上的4個(gè)場效應(yīng)管相當(dāng)于四個(gè)開關(guān)，P

41、型管在柵極為低電平時(shí)導(dǎo)通，高電平時(shí) 關(guān)閉；N型管在柵極為高電平時(shí)導(dǎo)通，低電平時(shí)關(guān)閉。場效應(yīng)管是電壓控制型元件，柵 極通過的電流幾乎為“零”。正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，在連接好圖 3-12電路后，PWM置高電平（U=VC）PWM置低電 平（U=0）時(shí)，Q1、Q4關(guān)閉，Q2 Q3導(dǎo)通，電機(jī)左端低電平，右端高電平，所以電流正 向流動(dòng)。設(shè)為電機(jī)正轉(zhuǎn)。PWM置低電平、PWM置高電平時(shí)，Q2 Q3關(guān)閉，Q1 Q4導(dǎo)通， 電機(jī)左端高電平，右端低電平，所以電流反向流動(dòng)。設(shè)為電機(jī)反轉(zhuǎn)。同時(shí)如果改變PWM1 PWM的占空比，就可以改變電機(jī)兩段的電壓，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。3.7紅外測速電路圖3-16紅外ST188測速原理圖反

42、射式光電傳感器的光源有多種，常用的有紅外發(fā)光二極管，普通發(fā)光二極管，以 及激光二極管，前兩種光源容易受到外界光源的干擾，而激光二極管發(fā)出的光的頻率較 集中，不容易被干擾，但傳感器只能接收很窄的頻率圍的光，且價(jià)格較貴。理論上光電 傳感器只要位于被測區(qū)域反射表面可受到光源照射又能被接收管接收到的測量圍就能 進(jìn)行光電檢測，然而這是一種理想的結(jié)果。因?yàn)楣獾姆瓷涫艿蕉喾N因素的影響，如反射 表面的形狀、顏色、光潔度，日光、日光燈照射等不確定因素。如果直接用發(fā)射和接收 管進(jìn)行測量將因?yàn)楦蓴_產(chǎn)生錯(cuò)誤信號(hào)， 采用對(duì)反射光強(qiáng)進(jìn)行測量的方法可以提高系統(tǒng)的 可靠性和準(zhǔn)確性。紅外反射光強(qiáng)法的測量原理是將發(fā)射信號(hào)經(jīng)調(diào)制后

43、送紅外管發(fā)射，光 敏管接收調(diào)制的紅外信號(hào)，原理如圖 3-17所示。圖 3-18 光強(qiáng)度相應(yīng)曲線反射光強(qiáng)度的輸出信號(hào)電壓 Vout 是反射面與傳感器之間距離 x 的函數(shù)，設(shè)反射面物 質(zhì)為同種物質(zhì)時(shí)，x與Vout的響應(yīng)曲線是非線性的，如圖3-18所示。設(shè)定輸出電壓達(dá) 到某一閾值時(shí)作為目標(biāo)，不同的目標(biāo)距離閾值電壓是不同的。同時(shí)，我們利用它對(duì)顏色敏感的特點(diǎn)，當(dāng)檢測物表面為黑色時(shí)，反射光很弱，接收 端檢測到的光線可以忽略，使接收端呈現(xiàn)一種狀態(tài)，例如開關(guān)管截止；當(dāng)被檢測物表面 為白色時(shí)，反射光強(qiáng)烈，發(fā)射端發(fā)射的紅外線被接收端全部接收，使接收端呈現(xiàn)另一種 相反的狀態(tài)，例如開關(guān)管開通。這兩種相反的狀態(tài)表現(xiàn)在電

44、路中，就是高低電平組成的 脈沖信號(hào)。4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1程序設(shè)計(jì)框圖圖4-1循跡控制系統(tǒng)程序流程圖圖4-2無線遙控器程序設(shè)計(jì)流程圖4.2 AD程序STC12C5A60AD/S系列帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的 A/D轉(zhuǎn)換口在P1 口 (P1.7-P1.0)，有 8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器,速度可達(dá)到250KHz(25萬次/秒)。8路電壓輸入型A/D，可做 溫度檢測、電池、電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。上電復(fù)位后 P1 口為弱上拉型I/O 口，用戶可以通過軟件設(shè)置將8路中的任何一路設(shè)置為 A/D轉(zhuǎn)換，不需作為A/D使用的 口可繼續(xù)作為I/O 口使用。在無線遙控器程序中設(shè)置 P1A0P1A2為AD轉(zhuǎn)換

45、接口，其中P1A0檢測搖桿X軸AD 值，P1A1檢測搖桿Y軸AD值，P1A2檢測基準(zhǔn)電壓TL431的AD值，從而測出電源電壓。 模數(shù)轉(zhuǎn)換速度設(shè)置為90個(gè)時(shí)鐘轉(zhuǎn)換一次即A/D轉(zhuǎn)換速度大約140KHz AD轉(zhuǎn)換結(jié)果取前 8位值。具體程序配置如下：P1ASF=0X0f;AUXR 1=0;ADC_RES=0;ADC_CONTR=0x80; delayms(1);ADC_CONTR=0x88|ch; 采集程序如下： void adstart() while(ADC_CONTR&0X10); ADC_CONTR&=!0X80;ADC_CONTR&=0XE7;if(ch=0) tx_

46、buf0=ADC_RES; else if(ch=1)tx_buf1=ADC_RES;else if(ch=2) tx_buf3=ADC_RES; if(+ch>2)ch=0;ADC_CONTR=0x88|ch;在循跡控制系統(tǒng)程序中設(shè)置 P1A0為AD轉(zhuǎn)換接口用于檢測總電源分壓電路 AD值， 從而算出實(shí)際總電源電壓。 模數(shù)轉(zhuǎn)換速度設(shè)置為 540 個(gè)時(shí)鐘轉(zhuǎn)換一次即 A/D 轉(zhuǎn)換速度大 約25KHz AD轉(zhuǎn)換結(jié)果取前8位值。具體程序配置如下：P1ASF=0X81;ADC_RES=0;ADC_CONTR=0x80;SCON = 0x90;/187500 delayms(1);采集程序如下：uc

47、har getadcval(uchar ch) ADC_CONTR=ADC_POWER|ADC_SPEEDHH|ch|ADC_START;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();while(!(ADC_CONTR&ADC_FLAG);ADC_CONTR&=ADC_FLAG;return ADC_RES;4.3 NOKIA5110 程序N0KIA511C使用SPI協(xié)議，顯示48*84點(diǎn)陣可以顯示6*16個(gè)字母，或者3*5個(gè)12*12 的漢字。在無線遙控程序中，第一屏在第二行，第四行分別顯示“歡迎使用”，“無線 遙控器”。然后在第二屏第一行顯示“無線發(fā)射”，

48、第四行實(shí)時(shí)顯示檢測的電池電壓， 第六行顯示兩個(gè)AD采集的搖桿X、Y軸的AD值。具體程序如下：初始化程序，第一屏顯示：lcd_rst=0;delay1us();lcd_rst=1;lcd_ce=0;delay1us();lcd_ce=1;delay1us();lcd_write_byte(0x21,0);lcd_write_byte(0xc8,0);lcd_write_byte(0x06,0);lcd_write_byte(0x13,0);lcd_write_byte(0x20,0);lcd_clear();lcd_write_byte(0x0c,0);lcd_ce=0;lcd_clear();

49、lcd_write_chinese_string(11,1,16,4,0,0);lcd_write_chinese_string(3,3,16,5,4,0);delayms(1000);lcd_clear();lcd_write_chinese_string(11,0,16,4,9,0);第二屏顯示：、uint numl;ADVal8=tx_buf0/100+'0'ADVal9=tx_buf0%100/10+'0'ADVal10=tx_buf0%10+'0'ADVal11=tx_buf1/100+'0'ADVal12=tx_buf

50、1%100/10+'0'ADVal13=tx_buf1%10+'0'bat9=(64005/tx_buf3)/100+'0'bat11=(64005/tx_buf3)%100/10+'0'bat12=(64005/tx_buf3)%10+'0'if(tx_buf3>169&&num=0) / 低電量報(bào)警顯示 num+;for(num1=3;num1>0;num1-)lcd_clear();delayms(600);lcd_write_chinese_string(14,1,16,4,13

51、,0);lcd_write_chinese_string(3,3,16,5,17,0);delayms(600);lcd_clear();lcd_write_chinese_string(11,0,16,4,9,0);lcd_write_enlish_string(0,3,bat,14);lcd_write_enlish_string(0,5,ADVal,14);在循跡控制系統(tǒng)程序中，第一屏在第二行，第四行分別顯示“歡迎使用”，“智能 循跡車”。然后在第二屏第二行顯示“無線接收”，第三行實(shí)時(shí)顯示檢測的電池電壓， 第四行顯示無線實(shí)時(shí)接受的數(shù)據(jù)，第五行顯示超聲波測距的距離值，第六行顯示紅外測 的數(shù)

52、據(jù)。具體程序如下：void display() Speed8=usnum2%100/10+'0'Speed10=usnum2%10+'0'USVal8=measureval/100+'0'USVal9=measureval%100/10+'0'USVal10=measureval%10+'0'USVal11=measureval1/100+'0'USVal12=measureval1%100/10+'0'USVal13=measureval1%10+'0'RCVDat

53、8=rx_buf0/100+'0'RCVDat9=rx_buf0%100/10+'0'RCVDat10=rx_buf0%10+'0'RCVDat11=rx_buf1/100+'0'RCVDat12=rx_buf1%100/10+'0'RCVDat13=rx_buf1%10+'0'bat9=(int)(adc_res*5.90)/100+'0'bat11=(int)(adc_res*5.90)%100/10+'0'bat12=(int)(adc_res*5.90)%10

54、+'0'if(measureval<40)|(measureval1<40) / 超聲波避障顯示 if(bb=0)bb=1;lcd_clear(); lcd_write_chinese_string(11,1,16,4,42,0);lcd_write_enlish_string(0,5,USVal,14);elseif(bb=1)bb=0;lcd_clear();/ 第二屏顯示lcd_write_chinese_string(11,0,16,4,9,0); lcd_write_enlish_string(0,2,bat,14);lcd_write_enlish_st

55、ring(0,3,RCVDat,14);lcd_write_enlish_string(0,4,USVal,14);lcd_write_enlish_string(0,5,Speed,14);adc_res=getadcval(0); /低電量聲光報(bào)警if(adc_res<124&&num=1) /7.3v 1248.2v 143delayms(1);num1+; if(num1=200)num=0; duoji=128;CCAP0H=CCAP0L=0XFF;CCAP1H=CCAP1L=0XFF; for(num1=3;num1>0;num1-)lcd_clear(); delayms(350);beep=1; lcd_write_chinese_string(14,1,16,4,24,0); lcd_write_chinese_string(3,3,16,5,28,0);delayms(350);lcd_clear();beep=0;4.4 NRF24L01 無線程序 在初始化的時(shí)候無線遙控器配置為發(fā)送模式，這樣就可以把采集到的 AD 值，發(fā)送 到小車，然后控制小車的狀態(tài)。循跡控制系統(tǒng)配置為接收模式，接收無線遙控器發(fā)送的 數(shù)據(jù)，然后根據(jù)接收的數(shù)據(jù)，控制 PW啲占