智能小車設(shè)計(jì)與開發(fā)畢業(yè)論文.doc

湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電類專業(yè)智能小車設(shè)計(jì)與開發(fā)畢業(yè)論文目 錄摘要1. 設(shè)計(jì)任務(wù)12.設(shè)計(jì)要求及原理分析12.1基本要求：12.2原理分析12.2.1電控系統(tǒng)分析12.2.2機(jī)械系統(tǒng)分析12.2.3傳感器設(shè)置與布局分析13.傳感器和總控電路的選型與工作方式選取23.1紅外探測器的選型與工作方式23.1.1紅外探測器的選型23.1.2主動(dòng)式紅外探測器的工作方式選取33.2超聲探測器的選型與工作方式33.2.1超聲探測器的選型33.2.2用超聲波探測器測距的工作方式的選取33.3總控電路的選型34.方案比較與選擇：44.1引導(dǎo)線識(shí)別模塊44.2顯示模塊：54.3測速模塊：54.4控速模塊：64.5障礙探測模塊方案分析與比較74.6剎車機(jī)構(gòu)功能方案比較84.7復(fù)位電路模塊：84.7遙控模塊:85最小系統(tǒng)圖：96最終PCB板圖：107程序框圖：108系統(tǒng)程序：129調(diào)試16致謝17參考文獻(xiàn)17附錄一17附錄二:18附錄三：26附錄四：271. 設(shè)計(jì)任務(wù)任務(wù)1：小車能夠?qū)崟r(shí)測出與障礙物間的距離，并通過液晶實(shí)時(shí)顯示。任務(wù)2：小車在啟動(dòng)后的一段距離內(nèi)加速，達(dá)到最大速度后勻速行駛，在距離障礙物一定距離后減速，要求不能碰到障礙物。2.設(shè)計(jì)要求及原理分析2.1基本要求：l 小車能夠?qū)崟r(shí)測距，可以考慮采用超聲波測距；l 小車的狀態(tài)能夠?qū)崟r(shí)通過液晶顯示；l 小車能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制；l 小車可遙控；注：帶下劃線的部分為學(xué)生發(fā)揮部分。2.2原理分析2.2.1電控系統(tǒng)分析根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們認(rèn)為此設(shè)計(jì)屬于多輸入量的復(fù)雜程序控制問題，并且輸入量屬于低速開關(guān)量，對于低速開關(guān)量復(fù)雜程序控制應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)比較合適，初步計(jì)劃使用單片機(jī)作為核心器件來完成本設(shè)計(jì)。2.2.2機(jī)械系統(tǒng)分析在題目中沒有要求精確的轉(zhuǎn)彎因此我們對前輪轉(zhuǎn)彎節(jié)構(gòu)不必進(jìn)行改造2.2.3傳感器設(shè)置與布局分析通過對題目的分析我們得出如下幾大需要檢測的物理量：（1）障礙物位置；（2）地面軌跡的位置；（3）小車行走里程。對于這幾大物理量我們分別使用（1）紅外探測器；（2）紅外對管；（3）霍爾元件。在傳感器的布局上我們擬采用以下方案：n 前左側(cè)紅外探測器、前右側(cè)紅外探測器、后左側(cè)紅外探測器、后右側(cè)紅外探測器，為電動(dòng)小汽車規(guī)避障礙物提供近距位置參數(shù)。n 超聲波探測器測遠(yuǎn)距離物體，與紅外線探測器構(gòu)成避障系統(tǒng)。n 霍爾元件，為小車記錄行駛路程。n 中央紅外對管，為小汽車尋找軌跡提供開關(guān)量信息。3.傳感器和總控電路的選型與工作方式選取3.1紅外探測器的選型與工作方式3.1.1紅外探測器的選型紅外探測器以其發(fā)射功率大、抗干擾能力強(qiáng)而在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，紅外探測器按其工作模式可大致分為主動(dòng)式與被動(dòng)式，主動(dòng)式紅外探測器自帶紅外光源，通過對光源的遮擋、反射、折射等光學(xué)手段可以完成對被探測物體位置的判別。被動(dòng)式紅外探測器本身沒有光源，通過接受被探測物體的特征光譜輻射來測量被探測物的位置、溫度或進(jìn)行紅外成像。在本體中我們要利用紅外探測器檢測黑白兩種不同的灰度和障礙物的距離，顯然選用主動(dòng)式紅外傳感器比較合適，系統(tǒng)的造價(jià)可以降低可靠性可以提高。紅外發(fā)光管紅外接收管分立元件型透射遮擋型反射型圖3.1 主動(dòng)式紅外探測器的形式主動(dòng)式紅外傳感器又可分為分立元件型、透射遮擋型和反射型（如圖3.1示），分立元件型發(fā)光管與接收管相互獨(dú)立，用戶在使用時(shí)可以根據(jù)需要靈活的設(shè)定發(fā)光管與接受管的位置，并可利用棱鏡、透鏡等完成特殊的目的，缺點(diǎn)是裝置麻煩。透射遮擋型和反射型通過塑料模具將發(fā)光管與接收管封裝在一起，非常方便用戶使用，在本題中“碼盤紅外探測器”我們使用透射遮擋型而對黑白灰度和障礙物的檢測我們使用反射型。3.1.2主動(dòng)式紅外探測器的工作方式選取主動(dòng)式紅外探測器常用的驅(qū)動(dòng)方式可分為直流直接驅(qū)動(dòng)方式和交流調(diào)制方式，直流直接驅(qū)動(dòng)方式裝置簡單但檢測距離和抗干擾能力都比較差；交流調(diào)制方式由于可以采用交流耦合方式解決了放大器的直流漂移問題從而可以大大提高檢測的距離，同時(shí)由于環(huán)境光產(chǎn)生的干擾多數(shù)情況是信號(hào)的直流或低頻分量可以由濾波器加以隔絕，因此交流調(diào)試方式抗干擾能力也比較強(qiáng)，缺點(diǎn)是系統(tǒng)相對復(fù)雜。在本題中對障礙物的檢測受到環(huán)境光（特別是200W白熾光源）的干擾比較大，因此我們選用抗干擾能力較強(qiáng)的交流調(diào)制工作方式；而對黑白灰度的檢測由于在車的底部干擾相對較弱，為簡化設(shè)計(jì)我們選用直流直接驅(qū)動(dòng)方式。3.2超聲探測器的選型與工作方式3.2.1超聲探測器的選型超聲探測技術(shù)主要用于中程測距、結(jié)構(gòu)探傷等領(lǐng)域，超聲波換能器是其核心部件，換能器按其工作介質(zhì)可分為氣相、液相和固相換能器；按其發(fā)射波束寬度可分為寬波束和窄波束換能器；按其工作頻率又可分為38KHz、40KHz等不同等級(jí)。按題目要求我們選用氣相、窄波束、40KHz的超聲波換能器。3.2.2用超聲波探測器測距的工作方式的選取當(dāng)利用超聲波探測器測距時(shí)常用二種方法強(qiáng)度法和反射時(shí)間法，強(qiáng)度法是利用聲波在空氣中的傳輸損耗值來測量被測物的距離，被測物越遠(yuǎn)其反射信號(hào)越弱，根據(jù)反射信號(hào)的強(qiáng)弱就可以知道被測物的遠(yuǎn)近，但在使用這種方法時(shí)由于換能器之間的直接耦合信號(hào)很難消除，在放大器增益較高時(shí)這一直接耦合信號(hào)就可使放大器飽和從而使整套系統(tǒng)失效其原理如圖2.2.1示，由于直接耦合信號(hào)的影響強(qiáng)度法測距只適合較短距離的且精度要求不高的場合。反射時(shí)間法是利用檢測聲波發(fā)出到接收到被測物反射回波的時(shí)間來測量距離其原理，對于距離較短和要求不高的場合我們可認(rèn)為空氣中的聲速為常數(shù)，我們通過測量回波時(shí)間T利用公式s=v（t/2）其中，S為被測距離、V為空氣中聲速、T為回波時(shí)間（），可以計(jì)算出路程，這種方法不受聲波強(qiáng)度的影響，直接耦合信號(hào)的影響也可以通過設(shè)置“時(shí)間門”來加以克服，因此這種方法非常適合較遠(yuǎn)距離的測距，如果對聲速進(jìn)行溫度修訂，其精度還可進(jìn)一步提高，本題中我們選用此方法。3.3總控電路的選型針對本設(shè)計(jì)特點(diǎn)多開關(guān)量輸入的復(fù)雜程序控制系統(tǒng)，我們需要擅長處理多開關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)，而不能用精簡I/O口和程序存儲(chǔ)器的小體積單片機(jī)，D/A、A/D功能也不必選用根據(jù)這些分析我們選定了89C51單片機(jī)作為本設(shè)計(jì)的主控裝置，51系列單片機(jī)具有功能強(qiáng)大的位操作指令，I/O口均可按位尋址，程序空間多達(dá)4K對于本設(shè)計(jì)也綽綽有余，更可貴的是51系列單片機(jī)價(jià)格非常低廉。4.方案比較與選擇：針對題目要求，我們設(shè)計(jì)了一種單片機(jī)控制的，簡易智能小車，這臺(tái)小車的車體選用現(xiàn)成的市售玩具車改裝而成，對其結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)部件等部分作了改裝。為完成題目要求，我們使用了很多傳感器包括“紅外傳感器” “紅外對管”使這臺(tái)小車有了“視覺”和“觸覺”，我們還為這臺(tái)小車安裝了“大腦”“單片機(jī)控制系統(tǒng)”通過以上努力，基本可以使這臺(tái)小車可以按我們設(shè)定的路線運(yùn)行。并且根據(jù)我們自己的需要而附加的功能，該電路的總體框圖可分為幾個(gè)基本的模塊，框圖如圖4.1所示：檢驗(yàn)識(shí)別、循跡模塊單 片 機(jī) 控 制加減速控制模塊遙控控制模塊動(dòng)力、方向控制模塊電源模塊里程、時(shí)間顯示模塊紅外線模塊超聲波模塊圖4.1總體框圖4.1引導(dǎo)線識(shí)別模塊方案一：應(yīng)用紅外線傳感器，通過紅外敏感端對不同顏色的感光能力的不同，可以很容易的辨別白紙上的黑色引導(dǎo)線，在車身底部裝上紅外對管，分兩級(jí)控制，使得小車循跡而行，電路容易實(shí)現(xiàn)且原理簡單，并可以通過調(diào)節(jié)感光端三極管的限流電阻來調(diào)節(jié)感光距離，以此來避免不必要的干擾。在小車的車頭兩邊各裝一個(gè)紅外線的發(fā)射頭，在車頭中間部加一個(gè)紅外線的接收頭，這樣就可以來判斷障礙物的位置，實(shí)現(xiàn)避障功能。 方案二：通過普通發(fā)光二極管和光敏二極管（三極管）來實(shí)現(xiàn)，但受自然光影響嚴(yán)重，且方向感不強(qiáng)，很容易造成判斷誤差。經(jīng)過論證方案一為計(jì)劃方案如圖4.2所示：圖4.2紅外發(fā)射接收對管控制循跡原理圖4.2顯示模塊：采用共陽極數(shù)碼管SR410361K進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示小車行駛時(shí)間和里程，SR410361K具有四位數(shù)碼管，這四個(gè)數(shù)碼管的段選a、b、c、d、e、f、g分別接在一起，每一個(gè)都擁有一個(gè)共陽的位選端，通過動(dòng)態(tài)顯示可輪流顯示時(shí)間和路程，這有利于節(jié)省I/O口。系統(tǒng)顯示時(shí)間的精度為1S，顯示路程的精度為0.02m。用P0口來控制數(shù)碼管8段，P1.0到P1.3控制數(shù)碼管始能端。因?yàn)镮/O口輸出電流比較小，所以采用PNP三極管放大電流點(diǎn)亮數(shù)碼管。時(shí)間和里程實(shí)現(xiàn)5秒的交替動(dòng)態(tài)顯示，以精確實(shí)時(shí)表達(dá)小車的行駛情況。4.3測速模塊：方案一：采用采用霍爾開關(guān)元器件A44E檢測輪子上的小磁鐵從而給單片機(jī)中斷脈沖，達(dá)到測量速度的作用?；魻栐哂畜w積小，頻率響應(yīng)寬度大，動(dòng)態(tài)特性好，對外圍電路要求簡單，使用壽命長，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，電源要求不高，安裝也較為方便。霍爾開關(guān)只對一定強(qiáng)度的磁場起作用，抗干擾能力強(qiáng)，因此可以在車輪上安裝小磁鐵，而將霍爾器件安裝在固定軸上，通過對脈沖的計(jì)數(shù)進(jìn)行車速測量。方案二：采用紅外傳感器進(jìn)行測速。但無論是反射式紅外傳感器還是對射式紅外傳感器，他們對都對外圍環(huán)境要求較高，易受外部環(huán)境的影響，穩(wěn)定性不高，且價(jià)格較為昂貴。通過對方案一、方案二的比較其優(yōu)缺點(diǎn)，綜合多方面因素決定選用方案1，其原理圖接線如圖4.3所示：圖4.3霍爾A44接線圖4.4控速模塊：方案一：使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機(jī)。線性型驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)和原理簡單，成本低，加速能力強(qiáng)，但功率損耗大，特別是低速大轉(zhuǎn)距運(yùn)行時(shí)，通過電阻R的電流大，發(fā)熱厲害，損耗大，對于小車的長時(shí)間運(yùn)行不利。方案二：采用繼電器對電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制,通過開關(guān)的切換對小車的速度進(jìn)行調(diào)整.此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路較為簡單,缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢,易損壞,壽命較短,可靠性不高。方案三：采用由集成了雙極性管組成的H橋電路芯片L298。用單片機(jī)控制晶體管使之工作在占空比可調(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)。綜合三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，決定選擇方案三，其電路原理圖如圖4.4所示：圖4.4動(dòng)力和方向控制模塊模塊原理圖4.5障礙探測模塊方案分析與比較考慮到在測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易，也可以檢測到障礙物的存在，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，對小車與障礙物相對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?；趯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。4.6剎車機(jī)構(gòu)功能方案比較方案一、自然減速式當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出停止信號(hào)時(shí)停止給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，小車在無動(dòng)力狀態(tài)因阻力而自然變?yōu)殪o止。由于慣性，小車全速行駛時(shí)需1.8秒后才能停止，因車輪滑行造成的誤差較大。無法實(shí)現(xiàn)精確制動(dòng)的目標(biāo)。方案二、反轉(zhuǎn)式當(dāng)小車需要停車時(shí)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)以反轉(zhuǎn)信號(hào)，利用輪胎與跑道的摩擦力抵消慣性效應(yīng)。由于車速是漸減的，反向驅(qū)動(dòng)信號(hào)長度也要漸減，否則小車可能反向行駛。使用此方案后全速剎車反應(yīng)時(shí)間減少為0.5s。本系統(tǒng)中采用方案二。4.7復(fù)位電路模塊：單片機(jī)的復(fù)位電路通過手動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，復(fù)位電路圖如圖4.5所示。圖4.5復(fù)位電路原理圖4.7遙控模塊:遙控模塊的選擇有聲、光、磁、電、波等幾種形式，考慮到聲音遙控受外界干擾較大，光控也有同樣的弊病，磁、電等都受發(fā)射距離的限制，所以我們采用由Atmel公司的89C52單片機(jī)和HS0038一體化紅外接收頭作為小車遙控控制啟停的控制器。由于空氣中的紅外光強(qiáng)度很小，因此我們采用UPD6121編碼芯片作為紅外發(fā)射器的控制核心部件，這樣一來，由此紅外發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出的紅外信號(hào)就具有相當(dāng)高的強(qiáng)度，足以被與其配套的接收器件接收到。接收器件是根據(jù)發(fā)射器發(fā)射的紅外信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和處理，然后進(jìn)一步處理成電信號(hào)來對小車進(jìn)行啟動(dòng)和停止的控制。在遙控解碼制作中，軟件設(shè)計(jì)有一個(gè)很大的難度，解碼程序的調(diào)試和編寫是難點(diǎn)也是亮點(diǎn)。實(shí)際上，由于發(fā)射能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，接受模塊精度高，抗干擾能力強(qiáng)，且辨碼率高，所以，此紅外發(fā)射、接收模塊不僅能完成小車的遙控控制的功能，還能實(shí)現(xiàn)其它許多功能。當(dāng)然，雖然此遙控模塊設(shè)計(jì)巧妙，功能比較齊全，但受時(shí)間，水平限制，肯定有不盡人意之處，我們一定繼續(xù)努力，設(shè)計(jì)出更好的遙控模塊，和其他方面的作品。（原理圖見附錄四）5最小系統(tǒng)圖： 該系統(tǒng)主要用到的是單片機(jī)，所以主要的部分是最小系統(tǒng)圖，該最小系統(tǒng)圖如圖5.1所示，其余部分見附錄三圖5.1單片機(jī)的最小系統(tǒng)原理圖6最終PCB板圖：該最小系統(tǒng)的最終PCB板圖（包括LCD接口以及其他的外部擴(kuò)展電路部分，考慮到最小系統(tǒng)的簡潔以及容易看懂，外部擴(kuò)展電路不在最小系統(tǒng)圖上顯示。）如圖6.1所示圖6.1最小系統(tǒng)的PCB板圖7程序框圖：52單片機(jī)主程序框圖、障礙物感應(yīng)程序框圖和尋跡程序框圖分別如圖7.1所程序初始化 小車啟動(dòng) 傳感器是否檢測到黑線是否檢測到障礙物沿黑線行駛向右轉(zhuǎn)向左轉(zhuǎn)檢測到在左向右轉(zhuǎn)走完黑線停車 前進(jìn)10秒停車前進(jìn)顯示總里程結(jié)束圖7.1程序流程圖8系統(tǒng)程序：尋跡子程序:按照預(yù)定的功能，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能的程序如下所示：void inte_infrared(void) interrupt 0unsigned int i;unsigned int datapackettemp=0;unsigned int datapacketend=0;unsigned int datapacketstart=0;decode_counter+;EX0=0;datapacketend=0;if(decode_counter=1)TR0=1;while(remotein=1&(TH053);/低電平datapacketstart=TH0;datapacketstart=datapacketstart8;datapacketstart=datapacketstart|TL0;while(remotein=0&(TH035);/記錄起始時(shí)間while(remotein=1&(TH053);/脈沖結(jié)速datapackettemp=TH0;datapackettemp=datapackettemp8;datapackettemp=datapackettemp|TL0;datapacketend=datapackettemp-datapacketstart;TR0=0;TH0=0;TL0=0;/記下13.5ms的引導(dǎo)碼if(datapacketend0x2EE0)/確認(rèn)是紅外信號(hào)TR0=1;TH0=0;TL0=0;/確認(rèn)時(shí)間datapacket=i=0;/初始化for(i=0;i=31;i+)TR0=1;TH0=0;TL0=0;datapackettemp=TH0;datapackettemp=datapackettemp8;datapackettemp=datapackettemp|TL0;/已經(jīng)為低電平,應(yīng)該馬上記下時(shí)間while(remotein=0&(TH03);while(remotein=1&(TH09);datapackettemp=TH0;datapackettemp=datapackettemp23)if(datapacketend0x0630)&(datapacketend0x08cb)/為1datapacket=(datapacket0x0231)&(datapacketend0x0465)/為零 datapacket=datapacket1;else datapacketend=0;/無效操作TR0=0;TH0=0;TL0=0;EX0=0;/end forrun_key();TCON=TCON&0xfd;EX0=1;TR0=0;TH0=0;TL0=0;decode_counter=0;按鍵子程序:void run_key()switch(datapacket)case 0xfe: ahead(0);break;case 0xde:right(0);break;case 0xee:left(0);break;case 0xce:stop(0);break;case 0x7e:flag_follow=1;/循跡開break;case 0x5e:flag_follow=0;/循跡關(guān)default:break;datapacket=0x00;void time_1s() interrupt 3k-;if(!k)count_time+;k=4000;count+;if(count=5)flag_display=1;if(count=10)flag_display=0;count=0;void distance() interrupt 2caculate_distance=caculate_distance+1;void display_t()n_1=count_time%60%10;n_2=count_time%60/10;n_3=count_time/60%10;n_4=count_time/60/10;P1_3=0;P0=timen_1;if(flag_follow&P2_1)left(15);ahead(0);delay_small(20);P1_3=1;P0=0xff;P1_2=0;P0=timen_2;if(flag_follow&P2_2)right(15);ahead(0);delay_small(20);P1_2=1;P0=0xff;P1_1=0;P0=distance_pointn_3;if(flag_follow&P2_1)left(15);ahead(0);delay_small(20);P1_1=1;P0=0xff;P1_0=0;P0=timen_4;if(flag_follow&P2_2)right(15);ahead(0);delay_small(20);P1_0=1;P0=0xff;void display_d()n_1=caculate_distance%10;n_2=caculate_distance/10%10;n_3=caculate_distance/100%10;n_4=caculate_distance/1000%10;P1_3=0;P0=timen_1;if(flag_follow&P2_1)left(15);ahead(0);delay_small(20);P1_3=1;P0=0xff;P1_2=0;P0=distance_pointn_2;if(flag_follow&P2_2)right(15);ahead(0);delay_small(20);P1_2=1;P0=0xff;P1_1=0;P0=timen_3;if(flag_follow&P2_1)left(15);ahead(0);delay_small(20);P1_1=1;P0=0xff;P1_0=0;P0=timen_4;if(flag_follow&P2_2)right(15);ahead(0);delay_small(20);P1_0=1;P0=0xff;9調(diào)試能正確的按照遙控指令進(jìn)行啟動(dòng)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止;在進(jìn)行尋跡調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)在駛出軌道左面時(shí)能快速靈敏的駛回原軌道,但在駛出右面時(shí)有時(shí)不能駛回原軌道,反應(yīng)不是很靈敏,后來發(fā)現(xiàn)右面的紅外對管的反射距離沒有左面的反射距離大,最后我們決定采用墊高右面的軌道來達(dá)到右面紅外對管的反射距離,經(jīng)過這一處理基本可以達(dá)到尋跡的要求了。致謝在本次設(shè)計(jì)過程中，我們小組得到了很多來自各方面的幫助，特別是左希慶老師，從最初設(shè)計(jì)方向的確立，搜集各方資料， 到真正進(jìn)入到軟硬件實(shí)際操作，反復(fù)更正補(bǔ)充，修改都得到了他的全程指導(dǎo)。其次，感謝同學(xué)們的幫助。由于工作比較的忙，耽誤了一些設(shè)計(jì)的時(shí)間，是一些同學(xué)在默默的幫助我，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠在這段期間比較成功完成。最后，謝謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)注參考文獻(xiàn)1紅外技術(shù)，呂惠智主編，哈爾濱工程大學(xué)出版社，1998年2傳感器及其應(yīng)用電路，何希才主編，電子工業(yè)出版社，2001年3單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，胡漢才主編，清華大學(xué)出版社，1996年4單片機(jī)編程與應(yīng)用入門，楊西明主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2005年5單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)，張友德主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年6MCS-51 單片機(jī)應(yīng)用教程，譚浩強(qiáng)主編，清華大學(xué)出版社，2000年7電路原理與電路板設(shè)計(jì)教程 Protel 99SE，夏路易 石宗義主編，希望電子出版社，2004年8電路分析，劉志名主編，西安電子科技大學(xué)出版社，XXXX年9電路仿真與實(shí)驗(yàn)，王麗敏主編，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2000年10單片機(jī)原理與應(yīng)用，萬文略主編，重慶大學(xué)出版社，2004年參考網(wǎng)絡(luò):中國工控網(wǎng)中國文檔網(wǎng)附錄一元件清單:名稱型號(hào)數(shù)量備注單片機(jī)AT89C521可變電阻1034紅外對管TCR750004穩(wěn)壓管78051二極管400712四位數(shù)碼管1霍爾A44E1發(fā)光二極管2紅 綠晶振12M1陶瓷晶振455E1三極管8550580501電解電容200uF1100uF122uF1電阻1K1110K52K122K4芯片UPD61211LM2981LM393N1SN74LS051按鈕171帶自鎖瓷片電容1042222uF2附錄二:總程序:#include/*/變量的定義/*unsigned int k=4000, /定時(shí)變量 定時(shí):250us*ktime10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,/時(shí)間顯示字符distance_point10=0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x00; /路程顯示字符unsigned int count_time=0,caculate_distance=0;/時(shí)間與距離的變量 /遙控中斷變量unsigned char datapacket,count=0;sbit remotein=P32;unsigned char decode_counter=0x00;bit flag_follow=0; /遙控標(biāo)志bit flag_display=0;/時(shí)間路程切換標(biāo)志char n_1=0,n_2=0,n_3=0,n_4=0;/用于顯示字符的選擇sbit P1_4=P14; /enable 1sbit P1_5=P15; /=1,forwardsbit P1_6=P16; /enable 2sbit P1_7=P17; /=1,forward/尋跡使能引腳 遇黑色為1sbit P2_0=P20;sbit P2_1=P21;sbit P2_2=P22;sbit P2_3=P23;sbit spk=P24; /spk 為蜂鳴器使能/數(shù)碼管使能sbit P1_0=P10;sbit P1_1=P11;sbit P1_2=P12;sbit P1_3=P13;void run_key();void delay_small(unsigned int n)while(n)n-;void ahead(unsigned int n) /(min)n=300 P1_4=0;P1_6=0;P1_5=1;P1_7=1;P1_4=1;P1_6=1;delay_small(n);/*void back(int n)P1_4=0;P1_6=0;P1_5=0;P1_7=0;P1_4=1;P1_6=1;delay_small(n);*/void left(unsigned int n) /(90)n=54200P1_4=0;P1_6=0;P1_5=0;P1_7=1;P1_4=0;P1_6=1;delay_small(n);void right(unsigned int n)P1_4=0;P1_6=0;P1_5=1;P1_7=0;P1_4=1;P1_6=0;delay_small(n);void stop(unsigned int n) /n=50000 stop immidiatly;P1_4=0;P1_6=0;delay_small(n);void initial_T1(void)IE=0x8d;IT1=1;IT0=1;TMOD=0x21;TH1=5;TL1=5;TR1=1;void inte_infrared(void) interrupt 0unsigned int i;unsigned int datapackettemp=0;unsigned int datapacketend=0;unsigned int datapacketstart=0;decode_counter+;EX0=0;datapacketend=0;if(decode_counter=1)TR0=1;while(remotein=1&(TH053);/低電平datapacketstart=TH0;datapacketstart=datapacketstart8;datapacketstart=datapacketstart|TL0;while(remotein=0&(TH035);/記錄起始時(shí)間while(remotein=1&(TH053);/脈沖結(jié)速datapackettemp=TH0;datapackettemp=datapackettemp8;datapackettemp=datapackettemp|TL0;datapacketend=datapackettemp-datapacketstart;TR0=0;TH0=0;TL0=0;/記下13.5ms的引導(dǎo)碼if(datapacketend0x2EE0)/確認(rèn)是紅外信號(hào)TR0=1;TH0=0;TL0=0;/確認(rèn)時(shí)間datapacket=i=0;/初始化for(i=0;i=31;i+)TR0=1;TH0=0;TL0=0;datapackettemp=TH0;datapackettemp=datapackettemp8;datapackettemp=datapackettemp|TL0;/已經(jīng)為低電平,應(yīng)該馬上記下時(shí)間while(remotein=0&(TH03);while(remotein=1&(TH09);datapackettemp=TH0;datapackettemp=datapackettemp23)if(datapacketend0x0630)&(datapacketend0x08cb)/為1datapacket=(datapacket0x0231)&(datapacketend0x0465)/為零 datapacket=datapacket1;else datapacketend=0;/無效操作TR0=0;TH0=0;TL0=0;EX0=0;/end forrun_key();TCON=TCON&0xfd;EX0=1;TR0=0;TH0=0;TL0=0;decode_counter=0;/*/鍵掃描盤/*/void run_key()switch(datapacket)case 0xfe: ahead(0);break;case 0xde:right(0);break;case 0xee:left(0);break;case 0xce:stop(0);break;case 0x7e:flag_follow=1;/循跡開break;case 0x5e:flag_follow=0;/循跡關(guān)default:break;datapacket=0x00;void time_1s() interrupt 3k-;if(!k)count_time+;k=4000;count+;if(count=5)flag_display=1;if(count=10)flag_display=0;count=0;void distance() interrupt 2caculate_distance=caculate_distance+1;void display_t()n_1=count_time%60%10;n_2=count_time%60/10;n_3=count_time/60%10;n_4=count_time/60/10;P1_3=0;P0=timen_1;if(flag_follow&P2_1)left(15);ahead(0);delay_small(20);P1_3=1;P0=0xff;P1_2=0;P0=timen_2;if(flag_follow&P2_2)right(15