嵌入式智能小車

個人資料整理僅限學習使用個人資料整理僅限學習使用圖3–19所示。DJ8T7nHuGT圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s14泰克示波器觀察到的電機轉(zhuǎn)速檢測電路產(chǎn)生的脈沖QF81D7bvUA通過LPC2138的定時器捕獲功能對上述脈沖進行捕獲，通過以下式子就可以計算出電機的轉(zhuǎn)速了。(公式3-1>r為安裝的輪子的半徑，NUM為單周期捕獲到的脈沖數(shù)。電機使用的光碼盤為一周有12個刻度。從而使捕獲到的電機轉(zhuǎn)速精度非常高，更有利于電機的精確控制。同時為了擴展電機數(shù)度控制范圍，我們運用兩路光碼盤檢測并選擇適當間距讓兩路出信號相位差為90°，然后將兩路信號分別輸給D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)端和時鐘端，Q輸出就可以獲知電機是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)處理電路如REF_Ref251789234\h圖25，如此一來就可以將PID調(diào)節(jié)拓展到反轉(zhuǎn)了，這樣處理得好處是，PID調(diào)節(jié)范圍擴大了一倍，同時速度給零時電機可以迅速停止，這樣就可滿足智能小車的電機控制要求。4B7a9QFw9h2.1.7為了提高小車尋跡的精度，小車使用基恩士傳感器FS2系列光纖傳感器，RGB(紅綠藍>三光源，檢測范圍寬度70±20mm，高速反應(yīng)時間300μs，防水感測頭IP-67。KEYENCE光纖傳感器RGB數(shù)字光纖傳感器通過2個彩色熒屏和3種感測方式檢測傳統(tǒng)的傳感器所不能檢測的物體。業(yè)界最高的顏色解讀度。RGB數(shù)字放大器的3原色中每一色的接收光量被轉(zhuǎn)換為12位資料。每一LED發(fā)射器內(nèi)部都裝置了自我穩(wěn)定其。CZ-V的放大器和傳感器設(shè)置十分簡單，大大改善了以往檢測應(yīng)用中的穩(wěn)定性問題。ix6iFA8xoX激光傳感傳感器信號接受電路使用開關(guān)電路即可，電路如圖：2.1.8為了實現(xiàn)小車掃雷的功能，我選擇了SN04-N.P.Y接近式開關(guān)，它具有精度高，感應(yīng)靈敏，穩(wěn)定等特點。金屬探測信號接受電路同樣使用開關(guān)電路。2.2小車硬件電路圖原理圖2.3智能小車軟件總體及各模塊設(shè)計框圖2.3.1主程序框圖2.3.2按鍵掃描2.3.3液晶菜單顯示2.3.4控制下位機點流水燈2.3.5控制下位機播放歌曲2.3.6尋跡2.3.7掃雷2.3.8P2.3.9定時器1中斷2.4小車實物圖3程序文檔：/********************************************************************Kp5zH46zRk*BWM888Program*江西理工大學交通061班*(c>Copyright1992-2009,歐陽劍飛*AllRightsReserved**File:main.c*By:歐陽劍飛*Version:********************************************************************/Yl4HdOAA61#include"config.h"#include"stdio.h"#include"LCDApp.h"#include"DisplayKey.h"#include"nRF2410.h"#include"nRF2410Conf.h"#include"motor.h"volatileuint32T0Flag=0。/*LED掃頻標志*/ch4PJx4BlIvolatileuint32FollowFlage=0。/*啟動尋跡小車標志*/qd3YfhxCzovolatileuint32MetaldrFlage=0。/*啟動探測金屬小車標志*/E836L11DO5volatileuint32RunLEDFlage=0。/*啟動走迷宮小車標志*/S42ehLvE3Mvolatileuint32PlayMusicFlage=0。/*啟動清潔小車標志*/501nNvZFisuint32GuiMetalNum=0。/*金屬數(shù)量寄存器*/jW1viftGw9charGuDisp_F[30]。/*LCD顯示緩存寄存器*/xS0DOYWHLPstructTIME/*定義時間結(jié)構(gòu)變量*/LOZMkIqI0w{uint8hour。uint8min。uint8sec。}。structTIMETime1。/*時間緩存寄存器*/ZKZUQsUJed/********************************************************************dGY2mcoKtT**Functionname: Timer0Init****Descriptions: InitializetheTime0****inputparameters: None**Returnedvalue: None****Usedglobalvariables: None**Callingmodules: None********************************************************************/rCYbSWRLIAvoidTimer0Init(void>{/**initializationforOStimetick*初始化MR0,為操作系統(tǒng)時鐘*/T0IR=0xffffffff。T0PR=0。T0TC=0。/*定時器設(shè)置為0 */FyXjoFlMWh T0TCR=0x01。 /*計數(shù)器使能 */T0MCR=0x03。/*設(shè)置T0MR0匹配后復(fù)位T0TC，*//*...并產(chǎn)生中斷標志*/TuWrUpPObXT0MR0=(Fpclk/1000>。/*定時1ms*/7qWAq9jPqE}/********************************************************************llVIWTNQFk**函數(shù)名稱:Delayms(>**功能描述:延時程序**入口參數(shù):t時間，單位Ms**出口參數(shù):無********************************************************************/yhUQsDgRT1voidDelayms(uint32t>{uint32n=0。while(n<(t>>{if(T0Flag==1>{n++。T0Flag=0。}}}/**********************************************************************函數(shù)名稱:IRQ_Timer0(>MdUZYnKS8I**功能描述:TIMER0中斷服務(wù)程序**入口參數(shù):無**出口參數(shù):無********************************************************************/09T7t6eTnovoid__irqIRQ_Timer0(void>{ T0Flag=1。 /*T0中斷標志置位*/ T0IR=0x01。 /*清除中斷標志*/ VICVectAddr=0。 /*向量中斷處理結(jié)束*/}/********************************************************************e5TfZQIUB5**Functionname: VICInit****Descriptions: InitializetheInterruptVevtorControllers1SovAcVQM**********************************************************************/GXRw1kFW5svoidVICInit(void>{/*1引入中斷函數(shù)句柄*/externvoidIRQ_Exception(void>。VICIntSelect=0x00000000。/*所有中斷通道設(shè)置為IRQ中斷*/UTREx49Xj9VICIntEnClr=0xffffffff。/*禁止所有中斷通道*/8PQN3NDYyP/*2分配向量通道*/VICVectAddr0=(uint32>IRQ_Timer0。/*設(shè)置Timer0向量入口*/mLPVzx7ZNwVICVectCntl0=(ENABLE|TIME0_NUM>。VICDefVectAddr=(uint32>IRQ_Exception。/*設(shè)置默認向量入口*/AHP35hB02d/*3使能向量通道*/VICIntEnable=(1<<TIME0_NUM>。/*使能相應(yīng)的中斷通道*/}/********************************************************************NDOcB141gT**函數(shù)名稱：playE(>**功能描述：放音函數(shù)**入口參數(shù)：無**出口參數(shù)：********************************************************************/1zOk7Ly2vAvoidplayE(void>{inti,j。PINSEL0&=~(3<<14>。/*放音函數(shù)*/fuNsDv23KhIO0DIR|=(1<<7>。IO1PIN=(0xd0<<16>。for(i=0。i<10000。i++>for(j=0。j<100。j++>。IO0SET|=(1<<7>。for(i=0。i<10000。i++>for(j=0。j<100。j++>。IO0CLR|=(1<<7>。}/********************************************************************tqMB9ew4YX**函數(shù)名稱：RTCInit(void>**函數(shù)功能：RTC初始化**入口參數(shù)：無**出口參數(shù)：無********************************************************************/HmMJFY05dEvoidRTCInit(void>{ PREINT=Fpclk/32768-1。 /*設(shè)置基準時鐘分頻器*/ViLRaIt6sk PREFRAC=Fpclk-(Fpclk/32768>*32768。 HOUR=0。 MIN=0。 SEC=0。 CCR=0x01。 /*啟動RTC*/}/********************************************************************9eK0GsX7H1**函數(shù)名稱：GetTime(structTIME*t>**函數(shù)功能：讀取時間**入口參數(shù)：無**出口參數(shù)：無********************************************************************/naK8ccr8VIvoidGetTime(structTIME*t>{uint32times。times=CTIME0。t->hour=(times>>16>&0x1f。t->min=(times>>8>&0x3f。t->sec=times&0x3f。}/********************************************************************B6JgIVV9ao**函數(shù)名稱：main(>**函數(shù)功能：lcd顯示控制主函數(shù)**入口參數(shù)：無**出口參數(shù)：無********************************************************************/P2IpeFpap5INT8UAddress[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x01}。 //接收端地址:00000000013YIxKpScDMintmain(void>{uint32RK=0。PINSEL2&=~0x08。/*初始化語音播放*/gUHFg9mdSsIO1DIR|=(0xff<<16>。IO1SET|=(0xff<<16>。IO1CLR|=(0xff<<16>。 LED_Init(>。LCD_Init(>。nRF2401Initial(>。 /*初始化nRF2401A*/uQHOMTQe79 nRF2401Mode(1>。 /*設(shè)置nRF2401A工作方式:發(fā)送*/ nRF2401SetAddress(Address,5>。 /*設(shè)置接收端地址0000000001*/IMGWiDkflPTimer0Init(>。 LCD_PictureClear(>。VICInit(>。IRQEnable(>。while(1>{if(T0Flag==1>{T0Flag=0。RK++。if(RK>2>{LED_Redraw(>。RK=0。}}LCD_Menu(>。}return0。}/********************************************************************WHF4OmOgAw**函數(shù)名稱：voidHelp(void>**函數(shù)功能：LCD菜單**測試結(jié)果:通過********************************************************************/aDFdk6hhPdvoidHelp(void>{uint32key=NOKEY。LCD_TextClear(>。LCD_PrintString(0,0,"智能小車！">。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/ozElQQLi4TT0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/CvDtmAfjiAreturn。}}}/*設(shè)置pwm頻率*/voidSetPWMValve(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"路程:%d",ptt>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/T0Flag=0。QrDCRkJkxhLED_Redraw(>。}www=0。key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{ptt++。gotoloops。}if(DOWN==key>{ptt--。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/4nCKn3dlMXreturn。}}*/}/*設(shè)置右輪速度*/voidSetSpeedR(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"右輪速度:%dmm/s",SpeedR/10>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/ijCSTNGm0ET0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{SpeedR=SpeedR+10。gotoloops。}if(DOWN==key>{SpeedR=SpeedR-10。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/vfB1pxanfkreturn。}}*/}/*設(shè)置左輪速度*/voidSetSpeedL(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"左輪速度:%dmm/s",SpeedL/10>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/T0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{SpeedL=SpeedL+10。gotoloops。}if(DOWN==key>{SpeedL=SpeedL-10。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/JbA9VhEou1return。}}*/}/*設(shè)置捕獲頻率*/voidSetCapValve(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"捕獲頻率:%dHz",CapValve>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/X7Ahr18pJIT0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{CapValve++。gotoloops。}if(DOWN==key>{CapValve--。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/b3zqXLCqXoreturn。}}*/}/*設(shè)置為點流水燈*/voidSetRunLED(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"點流水燈:%d",RunLEDFlage>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/pZyytu5rc5T0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{RunLEDFlage=0。/*不啟動尋跡小車*/gotoloops。}if(DOWN==key>{RunLEDFlage=1。/*啟動尋跡小車*/PlayMusicFlage=0。/*保證一次只能設(shè)置一種狀態(tài)*/MetaldrFlage=0。FollowFlage=0。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/return。}}}/*設(shè)置為點歌設(shè)置*/voidSetPlayMusic(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"點歌設(shè)置:%d",PlayMusicFlage>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/T0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{PlayMusicFlage=0。/*不啟動走迷宮小車*/gotoloops。}if(DOWN==key>{PlayMusicFlage=1。/*啟動走迷宮小車*/RunLEDFlage=0。/*保證一次只能設(shè)置一種狀態(tài)*/MetaldrFlage=0。FollowFlage=0。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/return。}}}/*設(shè)置為尋跡小車*/voidSetFollow(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"尋跡小車設(shè)置:%d",FollowFlage>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/T0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{FollowFlage=0。/*不啟動尋跡小車*/gotoloops。}if(DOWN==key>{FollowFlage=1。/*啟動尋跡小車*/PlayMusicFlage=0。/*保證一次只能設(shè)置一種狀態(tài)*/MetaldrFlage=0。RunLEDFlage=0。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/return。}}}/*設(shè)置為掃雷小車*/voidSetMetaldr(void>{uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。loops:LCD_TextClear(>。sprintf(cDispString,"掃雷小車設(shè)置:%d",MetaldrFlage>。LCD_PrintString(0,0,cDispString>。while(1>{if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/T0Flag=0。LED_Redraw(>。}key=LED_GetKey(>。if(UP==key>{MetaldrFlage=0。/*不啟動探測金屬小車*/gotoloops。}if(DOWN==key>{MetaldrFlage=1。/*啟動探測金屬小車*/PlayMusicFlage=0。/*保證一次只能設(shè)置一種狀*/RunLEDFlage=0。FollowFlage=0。gotoloops。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/return。DVyGZezsrM}}}/*小車點流水燈主程序*/voidRunLED(void>{uint32i,T=0。uint32key=NOKEY。LCD_PrintString(0,2,"小車正在點流水燈">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,1,"BMW888">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(0,0,"交通061班">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,3,"歐陽劍飛">。while(1> {if(T==1>{nRF2401SendByte(0x01>。 DelayUs(100000>。 } LED_Redraw(>。/*掃描顯示和按鍵*/RQxPvY3tFskey=LED_GetKey(>。if(DOWN==key>{}if(UP==key>{}if(ENTER==key>{T=1。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/5MxX1IxuU9T=0。return。}}}/*小車點歌主程序*/voidPlayMusic(void>{uint32i,TT=0。uint32key=NOKEY。LCD_PrintString(1,1,"小車正在點歌">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,2,"BMW888">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(0,0,"交通061班">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,3,"歐陽劍飛">。while(1> {if(TT==1>{ nRF2401SendByte(0x02>。 DelayUs(100000>。 } LED_Redraw(>。/*掃描顯示和按鍵*/jIw5xs0v9Pkey=LED_GetKey(>。if(DOWN==key>{}if(UP==key>{}if(ENTER==key>{TT=1。}if(ESC==key>{/*按ESC號鍵退出*/xEve2buwnwTT=0。return。}}}/*小車尋跡主程序*/voidFollowMe(void>{uint32i=0。uint32key=NOKEY。LCD_PrintString(1,1,"小車正在尋跡">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,2,"BMW888">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(0,0,"交通061班">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,3,"歐陽劍飛">。PINSEL1=(PINSEL1&~(0xff<<22>>。IO0DIR&=~(0x0f<<27>。motorInit(>。while(1> {if(GuiFollowMeStart==0>{if(GuiBBFindFlage==0>{GuiBBFindFlage=1。if(GuiLeftMMoveFlage==0>BWMLeftMMoveDistance(0,0>。if(GuiRightMMoveFlage==0>BWMRightMMoveDistance(100,300>。}if(GuiLeftRedLed==0>GuiLeftRedLedFlage=1。if(GuiLeftGreenLed==0>{GuiLeftGreenLedFlage=1。GuiLeftRedLedFlage=0。}if((GuiLeftGreenLedFlage==1>&(GuiLeftRedLedFlage==0>&(GuiLeftGreenLed>>{KAvmyVYxCdGuiSetMotorRightSpeed=0。GuiFollowMeStart=1。}if(GuiBBFindFlage==2>{GuiBBFindFlage=3。if(GuiLeftMMoveFlage==0>BWMLeftMMoveDistance(0,0>。if(GuiRightMMoveFlage==0>BWMRightMMoveDistance(-100,300>。}if(GuiBBFindFlage==4>{GuiBBFindFlage=5。if(GuiLeftMMoveFlage==0>BWMLeftMMoveDistance(100,300>。if(GuiRightMMoveFlage==0>BWMRightMMoveDistance(0,0>。}if(GuiRightRedLed==0>GuiRightRedLedFlage=1。if(GuiRightGreenLed==0>{GuiRightGreenLedFlage=1。GuiRightRedLedFlage=0。}if((GuiRightGreenLedFlage==1>&(GuiRightRedLedFlage==0>&(GuiRightGreenLed>>{Ywuu4FszRTGuiSetMotorLeftSpeed=0。GuiFollowMeStart=1。}} LED_Redraw(>。/*掃描顯示和按鍵*/cstDApWA6Akey=LED_GetKey(>。if(DOWN==key>{}if(UP==key>{}if(ENTER==key>{}if(ESC==key>{GuiSetMotorLeftSpeed=0。/*按ESC號鍵退出*/qotL69pBkhGuiSetMotorRightSpeed=0。return。}}}/*小車正在掃雷主程序*/voidMetaldr(void>{uint32i=0,w=0。uint32uiMetalFlage=0。uint32key=NOKEY。charcDispString[16]。PINSEL0=(PINSEL0&~(0x03<<16>>。IO0DIR&=~(0x01<<8>。LCD_PrintString(1,1,"小車正在掃雷">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,2,"BMW888">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(0,0,"交通061班">。for(i=0。i<1000。i++>。LCD_PrintString(2,3,"歐陽劍飛">。PINSEL1=(PINSEL1&~(0xff<<22>>。IO0DIR&=~(0x0f<<27>。motorInit(>。while(1> {if(GuiFollowMeStart==0>{if(GuiBBFindFlage==0>{GuiBBFindFlage=1。if(GuiLeftMMoveFlage==0>BWMLeftMMoveDistance(0,0>。if(GuiRightMMoveFlage==0>BWMRightMMoveDistance(100,300>。}if(GuiLeftRedLed==0>GuiLeftRedLedFlage=1。if(GuiLeftGreenLed==0>{GuiLeftGreenLedFlage=1。GuiLeftRedLedFlage=0。}if((GuiLeftGreenLedFlage==1>&(GuiLeftRedLedFlage==0>&(GuiLeftGreenLed>>{EksTCSTCzXGuiSetMotorRightSpeed=0。GuiFollowMeStart=1。}if(GuiBBFindFlage==2>{GuiBBFindFlage=3。if(GuiLeftMMoveFlage==0>BWMLeftMMoveDistance(0,0>。if(GuiRightMMoveFlage==0>BWMRightMMoveDistance(-100,300>。}if(GuiBBFindFlage==4>{GuiBBFindFlage=5。if(GuiLeftMMoveFlage==0>BWMLeftMMoveDistance(100,300>。if(GuiRightMMoveFlage==0>BWMRightMMoveDistance(0,0>。}if(GuiRightRedLed==0>GuiRightRedLedFlage=1。if(GuiRightGreenLed==0>{GuiRightGreenLedFlage=1。GuiRightRedLedFlage=0。}if((GuiRightGreenLedFlage==1>&(GuiRightRedLedFlage==0>&(GuiRightGreenLed>>{Sgs28CnDOEGuiSetMotorLeftSpeed=0。GuiFollowMeStart=1。}}if(T0Flag==1>{/*掃描顯示和按鍵*/6craEmRE2kT0Flag=0。w++。}while(w==80>{if((IO0PIN&(0x01<<8>>==0> uiMetalFlage=1。else{if(uiMetalFlage==1>{GuiMetalNum++。uiMetalFlage=0。LCD_TextClear(>。s