基于單片機(jī)的自動(dòng)往返小車設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)論文設(shè)計(jì)

目錄緒論1.1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及目標(biāo)1.2選題目的及意義第2章總體方案設(shè)計(jì)與論證 22.1全面方案 22.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)難點(diǎn) 22.3設(shè)計(jì)方案第3章算法的理論分析 43.1算法比較 43.1.1常規(guī)模糊控制法 43.1.2公式法 43.2方案實(shí)現(xiàn) 5第4章設(shè)計(jì)電路的分析 74.1單片機(jī)設(shè)置 74.2電光理論設(shè)置 74.2.1基本原理 74.3具體電路 84.3.1采樣方式 84.3.2電機(jī)控制方法 94.3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 104.3.4黑線探測(cè)模塊 104.4電路圖 104.5顯示屏 114.6語音芯片 114.6.1供電方案 124.6.2供電方式 124.7紅外遙控及解碼模塊 124.7.1二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制 134.7.2二進(jìn)制的調(diào)解 134.7.3二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)碼 134.8道路設(shè)置模塊 144.8.1軌道模塊 144.8.2防撞模塊 14第5章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 145.1軟件系統(tǒng)的任務(wù)及總體流程 155.2擴(kuò)展軟件功能實(shí)現(xiàn) 165.3遙控解碼 165.4驅(qū)動(dòng)軟件 175.5小車軌道設(shè)計(jì) 175.6防撞擊與警報(bào)裝置 185.7行車距離 185.8抗干擾設(shè)置 19第六章測(cè)試方法與數(shù)據(jù) 196.1系統(tǒng)仿真調(diào)試 196.2對(duì)于電機(jī)的調(diào)試 19第七章總結(jié) 21致謝 22參考文獻(xiàn) 23第第頁共11頁基于單片機(jī)的自動(dòng)往返小車摘要：改革開放以來，單片機(jī)的技術(shù)不斷進(jìn)步，他原來所具有的各種各樣有效的端口和他原本具有的自帶的技術(shù)功能，被整合到了一張芯片上。所以單片機(jī)在所有的機(jī)器上具有重要的地位。最常見的單片機(jī)AT89s51具有低功率的特效并且保持在一個(gè)較高水平上面適用于各種單片機(jī)，具有非常優(yōu)秀的普適性。在單片機(jī)中處理器的作用非常重要8K處理器可以承擔(dān)此類任務(wù)。基于單片機(jī)的各項(xiàng)調(diào)節(jié)控制還有報(bào)警機(jī)制的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的小車在探索路況時(shí)通過高新科技范送給中央處理器，來決定自己的走向和下一個(gè)要執(zhí)行的動(dòng)作。全系統(tǒng)的協(xié)調(diào)使得小車一直保持在一個(gè)相對(duì)靈活的狀態(tài)，可以接受各項(xiàng)指令而給出及時(shí)反饋。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，紅外線，電機(jī)驅(qū)動(dòng)。AbstractSincethereformandopeningup,thetechnologyofsingle-chipcomputerhasbeenprogressingcontinuously.Allkindsofeffectiveportsandtechnicalfunctionsofsingle-chipcomputerhavebeenintegratedintoachip.SoSCMhasanimportantpositiononallmachines.Themostcommonsingle-chipAT89s51hasthecharacteristicsoflowpowerandissuitableforallkindsofsingle-chipcomputersatahigherlevel.Ithasexcellentuniversality.Thefunctionofprocessorinsinglechipcomputerisveryimportant.8Kprocessorcanundertakethiskindoftask.ThecardesignedonthebasisofMCUadjustmentcontrolandalarmmechanismissenttoCPUthroughhigh-techparadigmwhenexploringroadconditionstodetermineitsowndirectionandthenextactiontobeperformed.Thecoordinationofthewholesystemkeepsthecarinarelativelyflexiblestate,whichcanacceptvariousinstructionsandgivetimelyfeedback.Keywords:singlechipcomputer,infraredray,motordrive.

緒論1.1設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及目標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)能自動(dòng)往返于起跑線與終點(diǎn)線間的小汽車，從起跑線出發(fā)到達(dá)終點(diǎn)線后停留10s，然后自動(dòng)倒車返回起跑線。在要求的跑道范圍內(nèi)完成加速、減速、限速、剎車、倒車等功能。停車后顯示一次往返的時(shí)間和路程。本文介紹了單片機(jī)控制的自動(dòng)往返電動(dòng)車的工作原理、相應(yīng)的控制電路以及軟件編程方法。利用PWM技術(shù)和獨(dú)特的軟件算法控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了小車在運(yùn)動(dòng)過程中的精確定位。1.2選題目的及意義智能小車，是一種以汽車電子為背景，涵蓋智能控制、模式識(shí)別、傳感技術(shù)、電子電氣、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等多學(xué)科的科技創(chuàng)意性設(shè)計(jì)。全國電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國各高校也都很重視該題目的研究，可實(shí)現(xiàn)循跡、避障、檢測(cè)貼片、尋光入庫、避崖等基本功能[1由于電動(dòng)小汽車純硬件控制具有很多缺點(diǎn),并且不宜實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制功能(不能用人工控制)。而單片機(jī)具有體積小,重量輕,耗電少,功能強(qiáng),控制靈活方便,價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)就是以單片機(jī)89c51為核心,附以外圍電路,采用光電檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)信號(hào)和障礙物;運(yùn)用單片機(jī)的運(yùn)算和處理能力來實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)加速、限速、減速、定時(shí)、語音、前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、顯示行駛速度、行駛路程、行駛時(shí)間等智能控制系統(tǒng)。

第2章總體方案設(shè)計(jì)與論證2.1全面方案課題要求是自動(dòng)化汽車的設(shè)計(jì)，所以對(duì)核心系統(tǒng)有著非常嚴(yán)格的要求。信號(hào)的流轉(zhuǎn)變換，紅外線的接受，信息的轉(zhuǎn)化與傳遞，中央處理器的存儲(chǔ)于控制等都依賴算法和控制器的設(shè)計(jì)。一個(gè)好的中央處理器可以使硬件簡(jiǎn)化靈活，方便操縱。本次課題在核心框架的設(shè)計(jì)上沾了很大一部分，框架是立國之基成功之本。本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框架圖如下：外部時(shí)鐘顯示單片機(jī)電機(jī)控制語音輸出電池位置檢測(cè)速度檢測(cè)位移檢測(cè)圖1系統(tǒng)框圖其中，速度、位置的檢測(cè)都是由一系列、實(shí)現(xiàn)方便。所以采用單片機(jī)為核心的系統(tǒng)框圖如下：外部時(shí)鐘顯示單片機(jī)電機(jī)控制語音輸出電池位置檢測(cè)速度檢測(cè)位移檢測(cè)圖1系統(tǒng)框圖外部時(shí)鐘顯示單片機(jī)電機(jī)控制語音輸出電池位置檢測(cè)速度檢測(cè)位移檢測(cè)圖1系統(tǒng)框圖外部時(shí)鐘顯示單片機(jī)電機(jī)控制語音輸出電池位置檢測(cè)速度檢測(cè)位移檢測(cè)在其中各種數(shù)據(jù)的手機(jī)都是被一系列開關(guān)操控。單片機(jī)在這時(shí)候發(fā)揮了作用。它分解、處理、解析、輸出這些信號(hào)。讓他們適用于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體情況。比如說語音轉(zhuǎn)換成字符，計(jì)時(shí)來統(tǒng)計(jì)小車走過的路程。為了理想化最終結(jié)果，故對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了設(shè)計(jì)。希望小車在H段時(shí)速度最后，接著以一個(gè)穩(wěn)定的速度通過AB段。速度記錄為V1V2。在D段和M段時(shí)，以最慢速度通過，程序設(shè)定的最慢速度是3M/H。同時(shí)設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，改變實(shí)驗(yàn)變量，將H段改為曲線，因?yàn)樾枰禃r(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)不超過10秒，所以要盡量壓縮在飛曲線路段的時(shí)間保證在直線路段小車可以安穩(wěn)無故障的通過。按照初實(shí)驗(yàn)的預(yù)設(shè)速度和立項(xiàng)時(shí)間，小車在區(qū)間內(nèi)走的路程比實(shí)驗(yàn)組要來得長(zhǎng)。所以得出的結(jié)論是在理想時(shí)間內(nèi)，曲線路段是影響總效率的最大因素。掌握好曲線路段的各種條件，就越等與掌握了實(shí)驗(yàn)。。圖2速度對(duì)于曲線效率的影響小車運(yùn)行的軌跡對(duì)于在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)各種意外情況，預(yù)設(shè)的有三種解決方案。一種是在車身上安裝防撞海綿，采用厚實(shí)輕柔回彈力強(qiáng)的海綿。在碰到障礙物的一刻處理中心立刻接到轉(zhuǎn)向信號(hào)，避開障礙物。減少了不必要的能源消耗。另一種方案的技術(shù)要求比較高。要另外搭載一個(gè)聲波回彈技術(shù)，采用不同頻段的波次返回速度不同來描繪前方路況?？紤]不同障礙物對(duì)波次的吸收率不同，和技術(shù)難度要求太大，還有試驗(yàn)場(chǎng)地的條件不允許。但是沒有采取這個(gè)方案。而是采取了第一個(gè)方案，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果與在無障礙物的空曠場(chǎng)地上實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，證明小車搭載一個(gè)防撞裝置對(duì)速度的影響微乎其微。2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)對(duì)于起始點(diǎn)的嚴(yán)格要求，因?yàn)樾枰軠y(cè)量小車在什么位置停下來，在什么位置開始出發(fā)。還要考慮到小車在重量不同的情況下速度、加速度、減速度的慣性影響，試驗(yàn)場(chǎng)地的平整性。需要計(jì)算出這些誤差值，至少需要估算出相似的數(shù)據(jù)。而不是一切以實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn)，考慮到現(xiàn)實(shí)因素最好。設(shè)計(jì)理念是觀察小車對(duì)于有障礙物，不平整路面的穩(wěn)定導(dǎo)航和降速平穩(wěn)性。需要設(shè)計(jì)一條充滿著不同情況比如光滑、泥沙、坑洼等實(shí)際會(huì)出現(xiàn)的情況的路面。同時(shí)小車的最終通過時(shí)間不應(yīng)該超過10S。這就對(duì)實(shí)驗(yàn)提出了一個(gè)核心難題。如何在保證時(shí)間的基礎(chǔ)上。確保小車平穩(wěn)的通過每一個(gè)障礙路段。這對(duì)于單片機(jī)的接受、處理、分析、輸出信息的能力效率和時(shí)間都有著相當(dāng)高的要求。在路面的狀況是一個(gè)方面的考慮因?yàn)?，還有小車開始時(shí)的定位問題，將定位儀拜訪在小車的什么位置才能使信號(hào)完美無誤的出阿奴接收器。著對(duì)實(shí)驗(yàn)的精確度有著很大的影響。同時(shí)實(shí)驗(yàn)道路的左右設(shè)計(jì)也很關(guān)鍵。怎么樣引導(dǎo)小車走出一條正確的道路。是加上隔板還是用趨光性的材料鋪出一條路來。這也關(guān)系到實(shí)驗(yàn)成本。中心控制系統(tǒng)的容錯(cuò)性?？紤]到實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)的各種各樣的狀況，在碰到意外情況的視乎，中心系統(tǒng)應(yīng)該在第一時(shí)間給出應(yīng)急方案。當(dāng)標(biāo)記出現(xiàn)問題時(shí)，中心系統(tǒng)也能給出相應(yīng)的方案。對(duì)于小車的質(zhì)量越輕越好，越輕消耗的能量就越少。對(duì)于實(shí)驗(yàn)精確度的影響就越小。實(shí)驗(yàn)時(shí)間越短越好。電池供電系統(tǒng)可搭載的能量教少可以有效減輕小車質(zhì)量。有利于實(shí)驗(yàn)的順利高效進(jìn)行。2.3設(shè)計(jì)方案根據(jù)題目要求,整個(gè)系統(tǒng)由脈沖采集器、程序控制器、虛擬脈沖形成器、延時(shí)器、驅(qū)動(dòng)器、執(zhí)行器組成。其組成框圖如圖一所示。其中核心部分為程序控制器。本設(shè)計(jì)之所以選沖計(jì)數(shù)程序控制的方案,是基于取材容易、電路簡(jiǎn)單、性能可靠的考慮。根據(jù)題意,我們?cè)O(shè)計(jì)了小車往返程序構(gòu)思,其程序構(gòu)思如圖二所示。圖中作為計(jì)數(shù)程序控制器的CP脈沖信號(hào),是脈沖采集電路在跑道上采集到的脈沖信號(hào)。當(dāng)小車從起點(diǎn)出發(fā)到D點(diǎn)、F點(diǎn)脈沖采集電路采集到的電平,經(jīng)計(jì)數(shù)程序控制器控制使小車執(zhí)行緩行、燈光程序;當(dāng)小車行使到B點(diǎn)、C點(diǎn)、E點(diǎn)脈沖采集電路采集到的電平,經(jīng)計(jì)數(shù)程序控制器控制使小車執(zhí)行高速、鳴笛程序當(dāng)小車行使到點(diǎn)脈沖采集電路采集到的電平,經(jīng)計(jì)數(shù)程序控制器控制使小車執(zhí)行停車、延時(shí)105、倒向程序。最后由虛擬脈沖產(chǎn)生電路發(fā)出一個(gè)虛擬復(fù)位脈沖使計(jì)數(shù)程序控制器復(fù)位,從而實(shí)現(xiàn)小車的往返運(yùn)行。至于小車轉(zhuǎn)向則采用微動(dòng)撞擊開關(guān)的方式完成。采用直流減速電機(jī)。直流減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，體積小，重量輕，裝配簡(jiǎn)單；過載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的快速啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)；能滿足自動(dòng)往返過程中各種不同的特殊形式要求；可以很方便的實(shí)現(xiàn)通過單片機(jī)對(duì)直流減速電機(jī)前進(jìn)、后退、停止等操作[3]。考慮到小車必須能夠前進(jìn)、倒退、停止，并能靈活專性，選用L298雙全橋步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片。內(nèi)部包含4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，可以方便的驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。為了能控制車輪的轉(zhuǎn)速，可以采取PWM調(diào)速法，即由單片機(jī)的P1.4和P1.5輸出一系列頻率固定的方波，再通過功率放大來驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在單片機(jī)中編程改變輸出方波的占空比就可以改變加到電機(jī)上的平均電壓，從而可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。左右兩輪兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速的配合就可以實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)、倒退、等功能。跑道寬度0.5m貼有白紙,兩側(cè)有擋板,擋板與地面垂直,其高度不低于20cm.跑道的B、C、D、E、F、G各點(diǎn)處畫有2cm寬的黑線,各段的長(zhǎng)度如圖1所示.(1)車輛從起跑線出發(fā)(出發(fā)前,車體不得超出起跑線),到達(dá)終點(diǎn)線后停留10秒,然后自動(dòng)返回起跑線(允許倒車返回)往返一次的時(shí)間應(yīng)力求最短(從合上電源開關(guān)開始計(jì)時(shí)).(2)到達(dá)終點(diǎn)線和返回起跑線時(shí),停車位置離起跑線和終點(diǎn)線偏差應(yīng)最小(以車輛中心點(diǎn)與終點(diǎn)線中心線之間距離作為偏差的測(cè)量值).(3)D～E間為限速區(qū),車輛往返均要求以低速通過,通過的時(shí)間不得少于8秒,但不允許在限速區(qū)內(nèi)停車.(4)自動(dòng)記錄并顯示一次往返時(shí)間(記錄顯示裝置要求安裝在小車上).(5)自動(dòng)記錄并顯示行駛距離(記錄顯示裝置要求安裝在小車上).

算法的理論分析在小車行駛的過程中，采取比較復(fù)雜的算法，希望它可以在減速的過程中非常非常的緩慢，但是在快速的過程中也可以實(shí)現(xiàn)小車不同的功能，所以精準(zhǔn)的控制在實(shí)驗(yàn)中占有非常重要的部分3.1．1常量模糊控制法，具體的做法是先通過一些復(fù)雜的計(jì)算步驟。獲得一個(gè)籠統(tǒng)的數(shù)據(jù)表，然后將其放在一個(gè)計(jì)算軟件的于是在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中采集過來的信息，在輸入到程序中之后，根據(jù)算法可以直接轉(zhuǎn)換出這個(gè)數(shù)據(jù)在理論的取值范圍，那所需要的只在乘上相關(guān)的一些比例可以達(dá)到最終的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。3.1.2公式法：公式法它會(huì)以公式的方式將控制表表達(dá)出來。它的本質(zhì)實(shí)際上與查表法是一樣的。但區(qū)別就是表達(dá)方式不同。因此它可以拋開控制表，直接根據(jù)理論的數(shù)值量，可以求出目標(biāo)量。這樣它雖然無形中增加了單片機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，但是它實(shí)際上已經(jīng)節(jié)省了大量的存儲(chǔ)空間，用此類大數(shù)據(jù)量的處理系統(tǒng)，還是有著較大優(yōu)勢(shì)的?？梢詮谋磉_(dá)式u=<ax+(1-a)y>上可以看出，通過改變參數(shù)a的值，就可以明顯得到不同的控制規(guī)則，因而通過調(diào)整系數(shù)a，就可以輕易實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)控制規(guī)則的在線調(diào)整，所以在大多數(shù)情況下不會(huì)直接調(diào)整未知數(shù)的用量，而是調(diào)整公式結(jié)構(gòu)進(jìn)行模糊參數(shù)處理。形式如下：u=<a1x+(1-a1)y>

x=O

u=<a2x+(1-a2)y>

x=1,-1

u=<a3x+(1-a3)y>

x=2,-2

u=<a4x+(1-a4)y>

x=4,4如果參數(shù)過多的話就會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不好控制，所以應(yīng)該用較少的參數(shù)尋求更復(fù)雜的計(jì)算關(guān)系來計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果。模糊參數(shù)PID控制:結(jié)合了模糊算法和PID算法的優(yōu)點(diǎn)

它根據(jù)不同的輸入將PID算法中的KP,KI,KD進(jìn)行在線模糊調(diào)整，以達(dá)到對(duì)常規(guī)PID控制器參數(shù)實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。

本次實(shí)驗(yàn)要求是要求小車，在使用過程中加速減速避開障礙物或者進(jìn)行下更大的操作事項(xiàng)效應(yīng)的有效時(shí)間，不要超過1秒，所以控制的因素越多，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果影響越大而且快捷環(huán)境對(duì)中央控制系統(tǒng)的影響來說很大，所以要控制教授的參數(shù)不容易達(dá)到令人滿意的效果，所以將第一種方法也不適用于本次實(shí)驗(yàn)，故選擇的是模糊常量來改變散發(fā)模式的具體方式控制實(shí)驗(yàn)的具體變量，從而得出可控精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.2方案實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過程中控制了速度和速度變化率為變量也電動(dòng)機(jī)的脈沖寬度為輸出量?jī)蓚€(gè)變量相互自我矯正、自我成立，成為公式中的不變常量，所以整個(gè)控制系統(tǒng)如圖所示。圖3非精確推理框架圖輸入變量和輸出結(jié)果呈現(xiàn)圖圖4所示：圖4輸入量函數(shù)圖5輸出量函數(shù)O是以公式為基礎(chǔ)，所以不用建立精確的模型控制系統(tǒng)只需要給兩個(gè)輸入函數(shù)一個(gè)初始關(guān)系和一個(gè)初始量，然后尋求自我優(yōu)化，就可以得出最終結(jié)果具體的方式如下公式如下。u=<ax+(

1-a)y>

x=1,2

u=<bx+(1-a)y>

x=3,4,5

.選取兩個(gè)可變化地量，由于單片機(jī)是基于非即時(shí)性的系統(tǒng)的，根據(jù)多次不同實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)因素為3另一個(gè)為8時(shí)中心處理系統(tǒng)可以最快最穩(wěn)定地輸出。在一開始的時(shí)候會(huì)得到兩個(gè)變量之間的控制變化量，并且對(duì)對(duì)象進(jìn)行控制。將兩個(gè)變量輸入中心處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，計(jì)算最低的偏差值，尋找最理想的數(shù)值并且盡量縮小偏差。在一個(gè)常量消耗最少的情況下完成整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化計(jì)算。此時(shí)達(dá)到一個(gè)系統(tǒng)平衡情況，每個(gè)因素都是最理想的狀態(tài)。當(dāng)然這是理論上的實(shí)驗(yàn)過程，具體情況還需要進(jìn)一步結(jié)合實(shí)際情況來考慮。可以采用單調(diào)因子法對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行控制，具體的算法是這樣的：在2維平面中取一邊長(zhǎng)為a的正三角形，三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)就是三組因子的值，將他們分別代入求出偏差，找出最劣點(diǎn)，然后拋棄此點(diǎn)，并且將該頂點(diǎn)的對(duì)應(yīng)邊為軸翻轉(zhuǎn)，這樣就可以得到一個(gè)全新的三角形，反復(fù)重復(fù)上述過程，直到能找到最優(yōu)點(diǎn)。上述就是具有普世性的計(jì)算方法，在可變常量的屬性下，有意地干預(yù)計(jì)算常量，減少不必要的無畏的計(jì)算過程與步驟和無方向的羅列結(jié)果。目標(biāo)是走捷徑找到中央處理核心最一般最穩(wěn)定的計(jì)算情況。第4章設(shè)計(jì)電路的分析4.1單片機(jī)設(shè)置實(shí)驗(yàn)中采用的單片機(jī)擁有者多種多樣的處理效果和內(nèi)置儀器，還有注意支撐實(shí)驗(yàn)所需的輸出輸入工具儲(chǔ)存量十分巨大，足以完成整個(gè)電路實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。除此之外，O還擁有著單片機(jī)的外延設(shè)備，來輔助整個(gè)實(shí)驗(yàn)順利地完成。為了獲取更精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于單片機(jī)的設(shè)置已經(jīng)初始化，清除了以往的數(shù)據(jù)，來確保實(shí)驗(yàn)不存在任何干預(yù)項(xiàng)。4.2電光理論設(shè)置4.2.1基本原理電光科技在現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)有著廣泛的應(yīng)用本次實(shí)驗(yàn)所采取的各項(xiàng)數(shù)據(jù)檢測(cè)都是通過光電歌曲，直接完成的使用高新的電路制造技術(shù)的電光科技，具有著與以往完全不同的功能優(yōu)勢(shì)在于不存在延時(shí)、具有同步和抗干擾性準(zhǔn)確純度高，的遺忘不存在的優(yōu)良性能，但是這種光電科技在實(shí)驗(yàn)中的作用分為兩種，一種是相對(duì)的一種是相反的。他在實(shí)驗(yàn)中主要負(fù)責(zé)的是監(jiān)測(cè)速度、寬度和計(jì)算時(shí)間等領(lǐng)域，所以主要應(yīng)用的是反射功能。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制，所以對(duì)于檢測(cè)設(shè)置的假設(shè)有著非常大的影響不允許假設(shè)任何的高中里設(shè)施，所以反射在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用十分廣泛的藥品，用反射的光波去探測(cè)實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)相關(guān)速度。圖7反射光電的圖當(dāng)測(cè)量物體進(jìn)入反射廣博的測(cè)量范圍時(shí)，發(fā)光管射出的光波遇到阻擋物體彈回接收器，并且在接收器中被接收分析處理以及傳入中心處理器在以中心處理器以數(shù)據(jù)的形式輸入公式計(jì)算，最終結(jié)果如果有延時(shí)或者途中的意外情況，任何數(shù)據(jù)都會(huì)被輸入反射即使物體在一個(gè)非常小的范圍內(nèi)出現(xiàn)波動(dòng)、反射器智能分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)極微小數(shù)據(jù)進(jìn)行取舍，減少中心處理器的負(fù)荷。是中心處理器始終保持在一個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài)。4.3具體電路具體的反射效果也取決于所實(shí)驗(yàn)的物體。反射器在光滑的表面反射出高頻率的反射率，反而言之在不光滑的表面反射出的反射率是較低的。所以反射率是區(qū)分具體的測(cè)量物體的一個(gè)有效方式。圖8反射頻率相關(guān)接口4.3.1采集方式將反射傳感器放在小車的底部靠前的部位，可以很容易地與通道上設(shè)置的感受標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)，但是由于反射波與傳感器之間有間隔而且中央處理器的具體安裝與其有著一定的排斥性，所以在傳感器安裝時(shí)，應(yīng)打同一個(gè)通道與反射區(qū)相連接一邊有獲取更高的更高精度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖9傳感器安裝位置4.3.2電機(jī)控制方法傳感器的安裝模式，是在小車的各個(gè)部位都設(shè)置了不同的傳感器，開關(guān)燈道路上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到對(duì)應(yīng)開關(guān)時(shí)嗯說，反射的波長(zhǎng)急劇上升證明消除已經(jīng)到了一個(gè)預(yù)設(shè)的標(biāo)點(diǎn)。這個(gè)原理和GPS定位的原理相似，可以在道路上設(shè)置不同的標(biāo)記點(diǎn)來達(dá)到不同波段的脈沖如圖，求索是處理器單片機(jī)，可以憑藉得到的分?jǐn)?shù)，信號(hào)來計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)度以及。以此為模型來推測(cè)出在不同道路上獲得的具體情況。對(duì)于一些轉(zhuǎn)速要求非常緊密的如車床、液壓機(jī)或者吊車等大而重的器械，因?yàn)橐鹬胤浅Ｖ氐奈锲?，所以?duì)于精度的要求會(huì)高很多，一般采用如下公式n:電樞轉(zhuǎn)速,

Ua:電機(jī)端電壓,

la

:電機(jī)端電流，

Ra

:電樞電阻,

Ce

:常數(shù),

φ:每極總磁通

可以看出,調(diào)速可以有三種方法:

1、改變電機(jī)端電壓Ua,即改變電樞電源電壓;

2、改變磁通φ,即改變激磁回路的調(diào)節(jié)電阻Rj以改變激磁電流Ij;此時(shí)的轉(zhuǎn)速公式為:PWM脈寬調(diào)制本質(zhì)上就是通過改變電機(jī)端電壓的平均值從而來進(jìn)行調(diào)速的一種方法。此類方法便于與單片機(jī)等數(shù)字3、在電樞回路中串聯(lián)調(diào)節(jié)電阻Rtj,見圖10。此時(shí)的轉(zhuǎn)速公式為:圖10電樞調(diào)節(jié)回路剎車制動(dòng)裝置是一種利用端口調(diào)節(jié)速度的方式，必須與單片機(jī)的接口，相連接前后一致取電壓兩端電壓的平均值才能控制實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，所以采取這種方式。在實(shí)驗(yàn)中關(guān)心的作用是非常大的關(guān)心的停頓距離，因?yàn)橘|(zhì)量變大而變長(zhǎng)，為了在讓小車能在減速停下時(shí)獲得更大的加速。應(yīng)該采取一些手段來控制使用實(shí)驗(yàn)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)想要的目標(biāo)。第一種方法是在小車運(yùn)行的相反方向發(fā)出同向的沖擊波用相互作用力來控制小車停下。這種方式對(duì)于小車本身的損害并不大，順應(yīng)了循環(huán)利用的理念。第二種方式類似于汽車的防爆死裝置，在想要?jiǎng)x車的時(shí)候突然爆發(fā)出一股高質(zhì)量的電流來抑制小車?yán)^續(xù)往前的董事，其實(shí)就是對(duì)電擊的語種高效能的損耗，使運(yùn)動(dòng)中的物體極具停下會(huì)產(chǎn)生極高的熱量和能量這種方式的損耗比較高，但是比第一種方式能更好地制動(dòng)。上述兩種方法，可以根據(jù)具體要求單獨(dú)使用或配合使用，以達(dá)到不同的減速和剎車效果。4.3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊在這一模塊里，采用了電機(jī)驅(qū)動(dòng)的形式采用直接電流來對(duì)電擊進(jìn)行作用，直接電流的轉(zhuǎn)動(dòng)力，如果大的話對(duì)電擊的驅(qū)動(dòng)力越大，這種電擊的本體質(zhì)量比較輕，裝配簡(jiǎn)單可裝載力強(qiáng)，而且可以承受比較大的沖擊力，是一個(gè)理想的動(dòng)力機(jī)制，它可以靈敏的驅(qū)動(dòng)小車進(jìn)行一些復(fù)雜的操作，如爬坡后退或者原地轉(zhuǎn)圈等。而且這個(gè)電擊的啟動(dòng)裝置比較簡(jiǎn)單，它可以在1秒內(nèi)啟動(dòng)五次，所以可以是滿足非常短時(shí)間內(nèi)的操作，要求變換出更多的花樣。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)用的小車必須要完成各種各樣復(fù)雜的操作，所以選用一個(gè)高效智能及時(shí)反饋的專用驅(qū)動(dòng)，電機(jī)是非常必要的選用的，是雙橋，不僅電擊，他包含著復(fù)雜的邏輯電路可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)或多個(gè)直流電路相配速，而且單片機(jī)的輸出功率并沒有超過電擊的處理功率左右，兩個(gè)部分可以分別控制小車的左輪和右輪進(jìn)行一些別的實(shí)驗(yàn)對(duì)象做不到的和動(dòng)作，而且這個(gè)電擊輸出的數(shù)值比較小，方便中央處理器輸入公式來進(jìn)行計(jì)算，不會(huì)損耗過多的誤會(huì)的能耗，這是一個(gè)理想的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模型。4.3.4黑線探測(cè)模塊黑線檢測(cè)原理是對(duì)路面的光線反射考慮的因素。因?yàn)楹诎拙€的反射系數(shù)不同，所以憑借接到的反射光來判斷強(qiáng)度。鑒于環(huán)境光干擾的據(jù)頂因素是直流分量，為了大大減少來自外部的干擾，須使用交流分量控制調(diào)制信號(hào)。此外，平均電流決定了紅外發(fā)生管的最大工作電流。為了顯著的提高信噪比，如果占空比小調(diào)制信號(hào)在瞬時(shí)電流非常大（50~100mA）時(shí)達(dá)到平均電流不變。用高功率紅外射頻二極管和高靈敏度組成紅外光電反射傳感器（LTH1550）[4]，它能做到近距離有效，這么做的原因是車底盤低。檢測(cè)距離4mm至15mm，配合采用無觸摸檢測(cè)模式。因?yàn)樘綔y(cè)器上不能有環(huán)境光射到，所以須調(diào)整傳感器方向，這樣環(huán)境光就不能對(duì)本次的實(shí)驗(yàn)有干涉了。最佳探測(cè)距離為6~14mm，必須安裝時(shí)在地面上，約10毫米。4.4電路圖小車的向前方向的電路圖和向后方向的電路圖如圖所示，以單片機(jī)的高低來控制小車的具體方向。圖11小車前進(jìn)電路圖4.5顯示屏在屏幕的形式上采用的是LED管。屏幕的主要作用是顯示，往返一次的具體形式時(shí)間和時(shí)間次數(shù)對(duì)于顯示屏的材質(zhì)上，所以有兩種選擇一種是LED顯示屏一種是LCD顯示屏LCD顯示屏，因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉準(zhǔn)確度高，而且功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于LCD所以這里采用的是LCD顯示屏，它的質(zhì)量較輕安裝在小車上不會(huì)增加他的多余重量，而且可以安裝切換按鈕，方便，可以切換時(shí)間單位和次數(shù)單位將實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確到一厘米以內(nèi)4.6語音芯片：語音芯片有一些核心部件和一些外圍部件組成的核心部件。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理和外圍部件負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集。負(fù)責(zé)信息的采集的。語音芯片采用的是國際先進(jìn)的CS技術(shù)制造，具有低功耗、還原度高等特色還有穩(wěn)定輸出部分在全程實(shí)驗(yàn)過程中可以采集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的各種微小的聲音來分析，小車在實(shí)驗(yàn)中的狀態(tài)是正常，還是非正常因而對(duì)實(shí)驗(yàn)具有十分重要的功能，而且此種芯片的單個(gè)儲(chǔ)量高重量輕。適合本次的實(shí)驗(yàn)要求4.6.1供電方案因?yàn)樾≤嚧钶d的電機(jī)比較多，所以將集成電路的控制接口分別采用3V的電池供電，經(jīng)過解電池以后通過聯(lián)合的方式得到更高的電壓?，F(xiàn)有的條件不足以滿足的時(shí)候，應(yīng)該創(chuàng)造條件來滿足。4.6.2供電方式因?yàn)橛袃蓚€(gè)電源，一個(gè)電機(jī)電源，一個(gè)控制電路的電源，要將二者分離。之所以這么做的原因是因?yàn)殡姍C(jī)耗電量太大。這里可以采用9v電池給電機(jī)供電，6v方電池經(jīng)二極管降壓后給控制電路供電。為了獲得9V電壓，故采用6節(jié)5號(hào)電池串聯(lián)起來的辦法，從而獲得實(shí)驗(yàn)需要的電壓。4.7紅外遙控及解碼模塊紅外遙控技術(shù)在國內(nèi)市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)無線，無接觸，無干擾因素，信息傳遞效率高，成本低，功耗小等。該技術(shù)系統(tǒng)由收發(fā)兩個(gè)部門組成。主要芯片為二進(jìn)制信好的調(diào)制的行為準(zhǔn)則，產(chǎn)生一系列脈沖信號(hào)。紅外信號(hào)接收終端普遍接受低成本，高效率和高保障的紅外接收頭（如HS0038紅外接收器，38kHz紅外頻率26us）。接收器放大信號(hào)，同時(shí)波形信號(hào)顯示切換并轉(zhuǎn)換為TTL語言代碼，從中心源傳輸解碼和發(fā)布指導(dǎo)以控制相關(guān)實(shí)體。圖13紅外遙控解碼框圖4.7.1二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制處理二進(jìn)制信號(hào)的工作主要是由控制器的主芯片負(fù)責(zé)。簡(jiǎn)單的來說，就是為了使兩者相乘，方便之后用于的信號(hào)發(fā)射環(huán)節(jié)部分。它起到了一個(gè)將二進(jìn)制信號(hào)的編碼處理變成為?38KHz的不連續(xù)脈沖串的作用。二進(jìn)制信號(hào)波用A來表示，?不間斷脈沖串用B來表示，它的頻率=38KHz(周期=26us），經(jīng)過芯片處理過的不連續(xù)脈沖串用C來表示，它是由前面兩者相乘得到的，表現(xiàn)為C=A×B,是用于之后的信號(hào)發(fā)射環(huán)節(jié)部分的波信號(hào)。4.7.2二進(jìn)制的調(diào)節(jié)實(shí)際上就是對(duì)信息的分解工作，調(diào)解顧名思義調(diào)制解調(diào)。將輸入的反射波不斷變化為二進(jìn)制的波形（恰好是對(duì)二進(jìn)制的一個(gè)復(fù)原）。此頻段的波長(zhǎng)不能被中央處理器所直接吸收，需要依靠一個(gè)新型的調(diào)制解調(diào)器對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。4.7.3二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)碼將受到的波形復(fù)原成最開始發(fā)送端輸出的信號(hào)，本質(zhì)上就是接收單片機(jī)的解碼工作。圖14為紅外信號(hào)的編碼格式。圖14紅外信號(hào)的編碼格式4.8道路設(shè)置模塊紅外線射線在探查道路狀況的方面有著極其重要的作用。紅外傳感器主要用于非接觸式溫度測(cè)量、氣體成分分析和無損檢測(cè)等，所以紅外線傳感器它被廣泛應(yīng)用于在軍事、醫(yī)學(xué)、空間技術(shù)和環(huán)境工程等多數(shù)領(lǐng)域。例如，利用紅外傳感器測(cè)量人體表面溫度的熱圖像，可以發(fā)現(xiàn)人體表面溫度的異常部位。小車想要在設(shè)定的道路上平穩(wěn)地行駛需要依賴這個(gè)聽似非常常見，可是卻用處非常大的裝置。紅外線探查路面異常的反射情況產(chǎn)生回波。由于顏色不同材質(zhì)不同的物體返回回來的波長(zhǎng)不同可以敏感地察覺出不一樣的地方。4.8.1軌道模塊在兩個(gè)色差相差很大的部分設(shè)置一條彎曲無規(guī)則的軌道，使用紅外線探測(cè)原理。在小車的行駛過程中不斷地向其發(fā)射著信號(hào)。A色部分不會(huì)反射紅外線信號(hào)，B線部分可以反射紅外線信號(hào)。小車就會(huì)一直按著有紅外信號(hào)反射的位置前行。而且要紅外線探測(cè)儀的相對(duì)間距合理猜呢格式小車行駛在預(yù)設(shè)的軌道上。4.8.2防撞模塊汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)主要是用于幫助駕駛員避免高速、低速追尾、無意識(shí)偏離車道、高速行駛與行人發(fā)聲碰撞等嚴(yán)重交通事故。他就像第三只眼一樣，可以幫助駕駛員持續(xù)檢測(cè)車輛前方的路況。該系統(tǒng)能夠識(shí)別和判斷各種潛在隱性的危險(xiǎn)情況，通過不同的聲音和視覺提醒來幫助駕駛員避免或減緩碰撞事故。兩個(gè)32位的ARM9處理器，管理著4層計(jì)算引擎，運(yùn)行速度更快，計(jì)算能力更強(qiáng)世界領(lǐng)先的的視頻分析處理技術(shù)是其技術(shù)的核心采用CAN總線傳輸技術(shù)使其能更好的與汽車信號(hào)結(jié)合晴天、雨天、橋涵、隧道、白天、夜晚等全天候報(bào)警采用單一的視覺感知系統(tǒng)使其成本更低。包括汽車越線預(yù)警、前向碰撞等其他方面。應(yīng)用在小車上就是單片機(jī)在遇到障礙的時(shí)候換成一個(gè)返回的波長(zhǎng)，聯(lián)通前后的設(shè)備，會(huì)發(fā)出警報(bào)來提醒駕駛員。如果前方路況正常那么紅外探測(cè)儀無異常。程序的設(shè)定使得這些事情成為可能。

第5章軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)從字面上意思就可以看出：軟件設(shè)計(jì)就軟件需求規(guī)格說明書的角度出發(fā)來說，是一個(gè)根據(jù)需求分析階段從而來確定的功能設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和劃分功能的模塊、確定每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法和編寫具體的代碼，最后軟件成形的具體設(shè)計(jì)方案。本次在這個(gè)方面所作的工作就是將所有的過呢能全部?jī)?chǔ)存進(jìn)中央處理器。因?yàn)樵诟鱾€(gè)階段都有著不同的程序需求，不但會(huì)占用存儲(chǔ)空間還會(huì)應(yīng)為要搭載更多處理器而變得沉重。5.1軟件系統(tǒng)的任務(wù)及總體流程本軟件系統(tǒng)主要控制小車在規(guī)定的區(qū)域上，以允許最快速度行駛，正確定位在規(guī)定的終始線上。主要有初始化模塊、測(cè)速模塊、位置測(cè)量模塊、電機(jī)自適應(yīng)模糊PWM調(diào)速控制模塊、LCD顯示和語音播放等。系統(tǒng)主要流程圖如圖15所示：圖15系統(tǒng)軟件控制流程圖16PWM輸出控制流程5.2擴(kuò)展軟件功能實(shí)現(xiàn)1、自動(dòng)記錄、顯示一次往返時(shí)間和行駛距離2、自動(dòng)語音播報(bào)往返時(shí)間和行駛距離3、控制流程說明圖17跑道示意圖5.3遙控解碼所有對(duì)于小車發(fā)出的指令都由一個(gè)終端發(fā)出，它是所有動(dòng)作的指導(dǎo)者。就像是上帝，也是實(shí)驗(yàn)者手里的指揮棒。采用最新的技術(shù)編解碼，采用閃斷方式控制門泵電磁閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門的切換。對(duì)于總線（總線、小巴）遙控器的開、關(guān)車門，避免駕駛員每次需要上車打開故障。紅外發(fā)光二極管就是遙控器的發(fā)射部分的主要元件。從本質(zhì)上來說，它屬于一種特殊的發(fā)光二極管，它與普通二極管的區(qū)別就在于它的內(nèi)部材料，所以當(dāng)給它兩端施加電壓時(shí)，它不會(huì)發(fā)出可見光，而是紅外線。具體來說就是按下什么按鈕就會(huì)出現(xiàn)什么相應(yīng)的動(dòng)作。內(nèi)部的動(dòng)作就是識(shí)別電流大小，超過某個(gè)界限就實(shí)行另一個(gè)動(dòng)作，就像數(shù)學(xué)中的IF公式。5.4驅(qū)動(dòng)軟件前文提到過作為主驅(qū)動(dòng)力的點(diǎn)擊，這是真?zhèn)€實(shí)驗(yàn)的源泉。靈魂位置。它接受遙控器的指令并且向外發(fā)散，小車通過它來分辨遙控器的指令。想要完成發(fā)出的指令，它是必經(jīng)的樞紐。引擎可以實(shí)現(xiàn)汽車的左和右轉(zhuǎn)動(dòng)作，停這些行為不能光靠遙控器來完成為了達(dá)到這個(gè)按鍵，可以設(shè)計(jì)讓汽車獲得更多發(fā)展的程序不斷地掉頭甩尾，重啟。并且把這都寫成了數(shù)據(jù)輸入函數(shù)中。然后在每一個(gè)函數(shù)的基礎(chǔ)上記錄。且可能使你功能恢復(fù)。節(jié)省計(jì)劃空間不,例如，在寫法時(shí)，主要會(huì)以左轉(zhuǎn)彎來實(shí)現(xiàn)汽車的左旋轉(zhuǎn)所行之有效，即授權(quán)0010,0比3的0判例行動(dòng)可通過改變相應(yīng)的分配制度完成。但是為了…為了安全起見可以重寫函數(shù)指示，避免拖延太多地?fù)p壞了發(fā)動(dòng)機(jī)。5.5小車軌道設(shè)計(jì)前文提到小車的前進(jìn)主要依靠尋找遙控器發(fā)出的信號(hào)而且根據(jù)紅外線反射的波段探尋前方路段的可取之處。具體的操作原理如下。第一步，需要了解小車是如怎樣進(jìn)行尋跡功能的，有關(guān)于它的原理已經(jīng)說明過了，這里就不再做過多的說明，那樣會(huì)顯得啰嗦。小車尋跡的函數(shù)指的是：用P3.5和P3.6這兩個(gè)函數(shù)來作為實(shí)時(shí)掃描單片機(jī)的管腳。用p3.5管腳來接受小車左側(cè)探頭返回的信號(hào)，若p3.5=0，則代表小車的左方探頭正在偏離黑線，這個(gè)時(shí)候，實(shí)時(shí)掃描的單片機(jī)監(jiān)測(cè)p3.5=0，為了實(shí)現(xiàn)小車的右轉(zhuǎn)功能，應(yīng)立刻調(diào)取右轉(zhuǎn)函數(shù)。用P3.6管腳來接受小車的右側(cè)探頭返回的信號(hào)，原理同上面一樣，當(dāng)監(jiān)測(cè)到右側(cè)探頭正在偏離黑線時(shí)，立即調(diào)取左轉(zhuǎn)的尋跡函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)小車的左轉(zhuǎn)功能。圖18小車尋跡程序示意圖。5.6防撞擊與警報(bào)裝置小車的防撞報(bào)警器吃不屬于遙控器的遙控范圍屬于程序的既定設(shè)置，在遇到阻礙的時(shí)候，比如說有深坑或者有懸崖等等，不可走的路，小車會(huì)自動(dòng)調(diào)區(qū)內(nèi)不得的安全程序，來探究前方的路是否具有危險(xiǎn)性，并且根據(jù)其危險(xiǎn)性預(yù)估判斷到底是要繞行還是繼續(xù)行駛，防止出現(xiàn)危險(xiǎn)情況當(dāng)真正遇到危險(xiǎn)時(shí)也就是意外停止活動(dòng)時(shí)，小車會(huì)自動(dòng)打開報(bào)警裝置、發(fā)出聲響吸引注意來獲救。如圖19，關(guān)于小車防撞與報(bào)警的程序示意圖。5．7行車距離紅外線有著其他測(cè)距軟甲所不能替代的優(yōu)勢(shì)。無延遲性、精確而且非常強(qiáng)力的反饋性。所以采用紅外線來測(cè)量距離。測(cè)距儀有很多的部分組成，目的是為了測(cè)量小車和其他車的安全距離。根據(jù)電動(dòng)控制的需要就可以確定測(cè)距裝置具體安裝在什么地方。為了不遮擋紅外線反射的回波，應(yīng)該講測(cè)距裝置裝在小車的表面而不是底部。底部容易被車體遮擋。為了接受紅外線的回波專門設(shè)置了一個(gè)后槽，使得車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過一個(gè)車輪周長(zhǎng)的時(shí)刻可以從溝槽中接受到反射的回波。由車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)和接受反射光的間隔可以計(jì)算出車輛的距離。還有和前后車的距離。當(dāng)超過安全距離時(shí)自動(dòng)剎車裝置就會(huì)啟動(dòng)，把車速降下來。防止出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。當(dāng)小車后退時(shí)，所有的設(shè)置同樣運(yùn)轉(zhuǎn)，但是所有的記錄方式相反?？梢愿玫貐^(qū)分在不同情況下應(yīng)該做出的判斷。為進(jìn)一步深化小車的后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置做了提前準(zhǔn)備。所有設(shè)備都裝在一個(gè)透黑的匣子中，來避免外界各種可見或者不可見光的影響，影響整個(gè)裝置的正常工作。測(cè)距原理：將光柵安裝在電機(jī)軸上，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光柵也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)點(diǎn)亮安裝在光柵一側(cè)的紅外發(fā)光二極管，在光柵的另外一側(cè)可以安裝紅外三極管，用于接收紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線信號(hào)。因?yàn)楣鈻烹S電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以紅外線三極管接收到的就是一系列脈沖信號(hào)。之后就將該信號(hào)傳輸?shù)?0C51單片機(jī)的內(nèi)部計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，根據(jù)預(yù)先實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)換算關(guān)系，然后就可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)車的行車距離。5.8抗干擾設(shè)置在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中總是充滿著各種各樣不如意的干擾。不存在絕對(duì)完美的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。所以在實(shí)驗(yàn)過程之中應(yīng)該考慮到這一因素，設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟之時(shí)將預(yù)防和減小干擾項(xiàng)的功能考慮進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中。類似紅外傳感器、遙控器等具有重要功能的部件，阻擋噪音，雜波干擾就顯得十分重要?，F(xiàn)階段存在的干擾有：1、電磁干擾很多物體在表層產(chǎn)生靜電荷特別是電動(dòng)控制裝置靜電炸藥是…這靜電平臺(tái)將改變電路的功能負(fù)載制度會(huì)造成阻礙電極交互作用還包括向循環(huán)系統(tǒng)周圍的物體釋放電擊，電場(chǎng)聯(lián)接，通過高頻電導(dǎo)管傳輸電子儀器生成的電氣融合裝置等。2、牽引器干擾電氣成像電路離合器周圍有電流干擾電力、馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、動(dòng)力感應(yīng)器和繼電器產(chǎn)生了磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)的干擾常常伴隨著電磁場(chǎng)的干擾，因?yàn)殡姶艌?chǎng)是一種統(tǒng)一的、所謂的電磁干擾。3、泄漏耦合干擾絕緣電阻降低引起的泄漏電流干擾。它經(jīng)常發(fā)生在惡劣的工作條件或設(shè)備性能下降和設(shè)備老化。據(jù)此考慮的抗干擾技術(shù)有：數(shù)字過濾技術(shù)、光電隔離、指令冗余技術(shù)等等數(shù)字過濾技術(shù)在輸入信號(hào)的仿照過程中汪汪會(huì)出現(xiàn)以下幾種難以屏蔽的信號(hào)干擾，來自于無法真空化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)設(shè)備本身。使用數(shù)字過濾技術(shù)可以用精確的波值手段來篩選需要的波段并且消除可能的影響之后將需要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化了可視化的呈現(xiàn)。一舉兩得。它兼具著下列好處：①數(shù)字濾波是用程序來實(shí)現(xiàn)的，所以不需要另外增加硬設(shè)備，所以它的可靠性高，穩(wěn)定性也很好。②數(shù)字濾波可以根據(jù)信號(hào)的不同，運(yùn)用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，擁有靈活、方便、功能強(qiáng)的特點(diǎn)。③數(shù)字濾波能夠?qū)︻l率很低的信號(hào)實(shí)行濾波，彌補(bǔ)了模擬濾波器的不足之處。④數(shù)字濾波器具有上面所列舉的優(yōu)點(diǎn)，所以數(shù)字濾波被人們廣泛應(yīng)用在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中。光電隔離這個(gè)聚光燈隔離的目的是要將光作為介質(zhì)，兩種分隔兩端之間的信號(hào)傳遞。使用的設(shè)備是光電離合器。由于二分之一的視覺系統(tǒng)在傳遞信息時(shí)，與之直接連接，而是以射電軸作為介質(zhì)，所以它具有強(qiáng)大的隔離和僵化性。在系統(tǒng)中，它可以被用于一般的進(jìn)口/出口卸載，但也可以取代脈沖導(dǎo)體的孤立和沖動(dòng)?；诙O性和同合作用，光電耦合很容易結(jié)合到不同的電路。此外，因?yàn)樗蕾嚬饫w傳播信息，因此有很強(qiáng)的抵抗電磁干擾的能力，電動(dòng)整合產(chǎn)品普遍呈現(xiàn)。指令冗余技術(shù)這個(gè)技術(shù)的目的是在在命令鏈結(jié)束之前插入到程序中NOP命令火箭被放置在正好的軌道上。和一些對(duì)系統(tǒng)最重要的指令也可以插入兩個(gè)nop信號(hào)確保正確執(zhí)行。冗余可能限制編程它經(jīng)常會(huì)進(jìn)入軌道，但在這一段時(shí)間內(nèi)他是否會(huì)失控以及是否會(huì)干壞事都無法得到保證。也無法保證整個(gè)過程的順利進(jìn)行。所以需要做的是一個(gè)有軟件缺陷的技術(shù)。來確保正確率。

第六章測(cè)試方法與數(shù)據(jù)6.1系統(tǒng)仿真調(diào)試在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)情況電解電容的正負(fù)極二極管的極的氣氛話筒的接口是否正確警報(bào)器的接口十分正確三極管的正確接法電機(jī)的安裝對(duì)應(yīng)關(guān)系調(diào)試遙控器6.2對(duì)于電機(jī)的調(diào)試電機(jī)調(diào)試工作內(nèi)容分為下列部分1.電動(dòng)機(jī)，2.勵(lì)磁機(jī)，3.隔離開并，4.起動(dòng)設(shè)備5.控制回路調(diào)試。當(dāng)然調(diào)試動(dòng)力配電箱至電機(jī)的線路（電纜、母線）的部分也包含在里面。1、刀開關(guān)控制：顧名思義，電機(jī)的啟動(dòng)和停止就是直接通過開關(guān)來控制的，其他任何的保護(hù)、聯(lián)鎖都沒有；2、電磁控制：空氣開關(guān)、熱繼電器等安裝在控制回路當(dāng)中；3、非電量控制：就是在原有的控制回路中加入了除電磁控制外其他方面的控制因素，如溫度、壓力等。（當(dāng)然這些因素不能直接反映，最后也是轉(zhuǎn)換成為電氣信號(hào)和控制回路中的電磁元件）；4、帶過流保護(hù)：過流保護(hù)器是控制回路中不可缺少的；5、速斷過流保護(hù)：過流保護(hù)器、速斷器在控制回路中起到很大的作用；6、反時(shí)限過流保護(hù)：主要指延時(shí)過流保護(hù)。7、開機(jī)檢查：確保正確連線

總結(jié)通過這次的畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，我對(duì)我自己有了深刻認(rèn)識(shí)，自身存在很大的不足。因?yàn)橹皩W(xué)的都是書本知識(shí)，實(shí)踐很少。俗話說“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。不通過實(shí)踐，對(duì)自己學(xué)的知識(shí)是理解也是不夠深刻的。而且，在書本上學(xué)的都是最基本的東西，對(duì)現(xiàn)在的發(fā)展幾乎沒什么用，跟時(shí)代幾乎脫軌，跟不上時(shí)代的潮流。為了更好地完成我的論文，僅僅依靠在課堂上學(xué)的那點(diǎn)知識(shí)幾乎是寫不出來的。所以我去網(wǎng)上查詢資料，因?yàn)樯鐣?huì)在進(jìn)步，時(shí)代在發(fā)展，外面的世界什么樣我是難以想象的，以前人們不知道的領(lǐng)域可能已經(jīng)探索過了，以前沒有成熟的技術(shù)可能已經(jīng)應(yīng)用起來了。我上網(wǎng)找了很多有關(guān)這個(gè)專業(yè)的文章，也看了許多前輩們的作品，從中提取有用的東西來完成我的論文。一些不懂不理解的地方我就想盡辦法去搞明白，我上網(wǎng)百度查詢資料，如果還是不能理解，我就去請(qǐng)教我的老師。老師總是很耐心的聽我的困惑，然后就我的