畢業(yè)設(shè)計(jì)基于SPCE061A單片機(jī)的自主移動(dòng)機(jī)器人小車設(shè)計(jì)

1、自主移動(dòng)機(jī)器人小車設(shè)計(jì)摘 要智能作為現(xiàn)代社會(huì)的新產(chǎn)物，是以后的發(fā)展方向，智能就是按照預(yù)先設(shè)定的模式在一個(gè)特定的環(huán)境里自動(dòng)的運(yùn)作，無(wú)需人為管理，便可以完成預(yù)期所要達(dá)到的或是更高的目標(biāo)。本設(shè)計(jì)采用凌陽(yáng)超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)小車與障礙物的距離并語(yǔ)音提示，以凌陽(yáng)spce061a單片機(jī)為控制芯片控制機(jī)器人小車的移動(dòng)及轉(zhuǎn)向，來(lái)實(shí)現(xiàn)小車的自動(dòng)避障和報(bào)警功能。其中小車驅(qū)動(dòng)由l298n驅(qū)動(dòng)電路來(lái)完成。 關(guān)鍵詞 自主移動(dòng) 避障 spce061a單片機(jī) l298n 超聲波independent mobile robot car designabstractintelligent as modern society of

2、 new product, is the development direction of the future, intelligence is that according to the predetermined pattern in a specific environment to be automatic operation, no user management, then can be expected to finish what you are trying to achieve the goal. this design use the sunplus ultrasoni

3、c ranging module testing the car and obstacles distance and voice prompt to sunplus spce061a microprocessor control chip for control of the robot car moves and steering, to realize the automatic obstacle avoidance and car alarm function. among them the small car driven by l298n drive circuit to comp

4、lete.key words the independent movement，obstacle avoidance，spce061a，l298n ultrasonic目 錄中文摘要i英文摘要ii1 緒論11.1機(jī)器人小車的意義和作用11.2 機(jī)器人小車的現(xiàn)狀12 方案設(shè)計(jì)32.1 主控系統(tǒng)的比較與選擇32.2 避障單元的比較與選擇32.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的比較與選擇32.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的比較與選擇42.5 電源模塊的比較與選擇52.6 系統(tǒng)總體框圖53 硬件設(shè)計(jì)63.1 spce061a芯片的特點(diǎn)及其功能63.2 spce061a芯片內(nèi)核結(jié)構(gòu)73.3 spce061a的語(yǔ)音播報(bào)功能73.4 超聲

5、波測(cè)距模塊83.4.1 超聲波測(cè)距模組的電路原理圖103.4.2 超聲波電源接口113.4.3 測(cè)距程序流程圖123.5 l298n電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊123.5.1 l298n主要特點(diǎn)143.5.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接圖144 軟件設(shè)計(jì)164.1 軟件調(diào)試平臺(tái)164.2 程序設(shè)計(jì)流程圖175 制作安裝與調(diào)試185.1 硬件制作185.2 系統(tǒng)調(diào)試195.2.1 硬件調(diào)試195.2.2 軟件調(diào)試215.2.3 聯(lián)合調(diào)試215.2.4 本系統(tǒng)存在的問(wèn)題215.2.5 本系統(tǒng)可行的改進(jìn)措施22結(jié)束語(yǔ)23致 謝24參考文獻(xiàn)25附 錄261 緒論1.1機(jī)器人小車的意義和作用自第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人誕生以來(lái)，機(jī)器人的發(fā)

6、展已經(jīng)遍及機(jī)械、電子、冶金、交通、宇航、國(guó)防等領(lǐng)域。近年來(lái)機(jī)器人的智能水平不斷提高，并且迅速地改變著人們的生活方式。人們?cè)诓粩嗵接?、改造、認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程中，制造能替代人勞動(dòng)的機(jī)器一直是人類的夢(mèng)想。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于汽車的研究也就越來(lái)越受人關(guān)注。全國(guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有機(jī)器人小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究?？梢娖溲芯恳饬x很大。本設(shè)計(jì)就是在這樣的背景下提出的，設(shè)計(jì)的自主移動(dòng)小車應(yīng)該能夠具有語(yǔ)音提示，避障功能，根據(jù)題目的要求，確定如下方案：在現(xiàn)有玩具電動(dòng)車的基礎(chǔ)上，加裝超聲波傳感器及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，然后

7、由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的智能控制。該小車可以作為機(jī)器人的典型代表。它可以分為三大組成部分：傳感器檢測(cè)部分、執(zhí)行部分、cpu。機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障功能，還可以擴(kuò)展循跡等功能，感知導(dǎo)引線和障礙物。可以實(shí)現(xiàn)小車自動(dòng)識(shí)別路線，選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測(cè)到障礙物自動(dòng)躲避。基于上述要求，傳感檢測(cè)部分考慮到小車一般不需要感知清晰的圖像，只要求粗略感知即可，所以可以舍棄昂貴的ccd傳感器而考慮使用價(jià)廉物美的超聲波傳感器來(lái)充當(dāng)。智能小車的執(zhí)行部分，是由直流電機(jī)來(lái)充當(dāng)?shù)模饕刂菩≤嚨男羞M(jìn)方向和速度。單片機(jī)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)一般有兩種方案：第一，勿需占用單片機(jī)資源，直接選擇有pwm功能的單片機(jī)，這樣可以

8、實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速；第二，可以由軟件模擬pwm輸出調(diào)制，需要占用單片機(jī)資源，難以精確調(diào)速，但單片機(jī)型號(hào)的選擇余地較大?？紤]到實(shí)際情況，本文選擇第二種方案。cpu使用spce061a單片機(jī)，配合軟件編程實(shí)現(xiàn)。1.2 機(jī)器人小車的現(xiàn)狀隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的智能化和小型化越來(lái)越成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。各種智能小車在智能化玩具中占了很大的比例。近年來(lái)，傳統(tǒng)玩具的市場(chǎng)逐步縮水，高科技智能化的電子類玩具則逐步成為市場(chǎng)的主流。因此，可遙控的智能化小車的研究是非常有意義的，具有很大潛在市場(chǎng)價(jià)值的。智能小車，也被稱之為輪式機(jī)器人。我們知道，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)國(guó)家高科技水平和工業(yè)自動(dòng)化

9、程度的重要標(biāo)志和體現(xiàn)。機(jī)器人由于具有高度的靈活性、可以幫助人們提高生產(chǎn)率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn)，在世界各地的生產(chǎn)生活領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。智能小車正是模仿機(jī)器人的一種嘗試。它是一種以汽車電子為背景，涵蓋控制，模式識(shí)別，電子、電氣、單片機(jī)、機(jī)械等多學(xué)科的科技創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，一般主要由路徑識(shí)別、速度采集、角度控制以及車速控制等模塊組成。這種智能小車能夠自動(dòng)搜尋前進(jìn)路線，還能爬坡；感知前方的障礙物，并自動(dòng)尋找前進(jìn)方向，避開障礙物；加入相關(guān)聲光訊號(hào)后，更能體現(xiàn)出智能化和人性化的一面。12 方案設(shè)計(jì)2.1 主控系統(tǒng)的比較與選擇方案一：采用各類數(shù)字電路來(lái)組成小車的控制系統(tǒng)，對(duì)外圍避障信號(hào)，自動(dòng)尋跡

10、信號(hào)，無(wú)線遙控信號(hào)，語(yǔ)音控制信號(hào)進(jìn)行處理。本方案電路復(fù)雜，靈活性不高，效率低，不利于小車智能化的擴(kuò)展，對(duì)各路信號(hào)處理比較困難。方案二：采用凌陽(yáng)spce061a單片機(jī)來(lái)作為整機(jī)的控制單元。超聲波采用凌陽(yáng)超聲波測(cè)距模塊，利用超聲波檢測(cè)障礙物距離，送往單片機(jī)進(jìn)行處理。此系統(tǒng)比較靈活，采用軟件方法來(lái)解決復(fù)雜的硬件電路部分，使系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)潔化，各類功能易于實(shí)現(xiàn)，能很好地滿足題目的要求。比較以上兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，方案二簡(jiǎn)潔、靈活、可擴(kuò)展性好，更能達(dá)到題目的設(shè)計(jì)要求，因此采用方案二來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.2 避障單元的比較與選擇方案一：采用紅外線避障，利用單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生40khz信號(hào)對(duì)紅外線發(fā)射管進(jìn)行調(diào)制發(fā)射，發(fā)射出去的紅

11、外線遇到避障物的時(shí)候反射回來(lái)，紅外線接收管對(duì)反射回來(lái)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，輸出比較電平。但紅外線容易受到光線的干擾。方案二：采用超聲波避障，超聲波對(duì)外界光線和電磁場(chǎng)不敏感，可用于黑暗、有灰塵或煙霧、電磁干擾強(qiáng)、有毒等惡劣環(huán)境中; 并且可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。通過(guò)比較我采用方案二。2.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的比較與選擇方案一：采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制,通過(guò)開關(guān)的切換對(duì)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(jiǎn)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.2方案二：采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的分壓，從而達(dá)到分壓的目的。但電阻網(wǎng)絡(luò)只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，而數(shù)字電阻的元器件價(jià)格比較昂貴。更主要

12、的問(wèn)題在于一般的電動(dòng)機(jī)電阻很小，但電流很大，分壓不僅回降低效率，而且實(shí)現(xiàn)很困難。方案三：采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(jiǎn)單，加速能力強(qiáng)。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型橋式電路保證了簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制，電子管的開關(guān)速度很快，穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采用的調(diào)速技術(shù)?，F(xiàn)市面上有很多此種芯片，我選用了l298n。這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過(guò)載能力大，能承受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)級(jí)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此決定采用使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機(jī)。機(jī)器人小車采用前輪驅(qū)動(dòng)，

13、前輪左右兩邊各用一個(gè)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，調(diào)制前面兩個(gè)輪子的正反轉(zhuǎn)從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)向的目的。2.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的比較與選擇方案一：使用直流電機(jī)，直流電機(jī)具有良好的調(diào)速性能，控制起來(lái)也比較簡(jiǎn)單。直流電機(jī)只要通上直流電源就可連續(xù)不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)電壓的大小就可以改變電機(jī)的速度。直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路實(shí)際上就是一個(gè)功率放大器。常用的驅(qū)動(dòng)方式是pwm方式，即脈沖寬度調(diào)制方式。此方法性能較好，電路和控制都比較簡(jiǎn)單。方案二：使用步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)具有良好的控制性能。當(dāng)給步進(jìn)電機(jī)輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，因此可以實(shí)現(xiàn)精確的位置控制。與直流電機(jī)不同，要使步進(jìn)電機(jī)連續(xù)的轉(zhuǎn)動(dòng)，需要連續(xù)不斷的輸入點(diǎn)脈沖信

14、號(hào)，轉(zhuǎn)速的大小由外加的脈沖頻率決定。去而且其轉(zhuǎn)動(dòng)不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響，也不受溫度、氣壓等環(huán)境因素的影響，僅與控制脈沖有關(guān)。但步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)相對(duì)較復(fù)雜，要由控制器和功率放大器組成。具體差別見下表2-1。表2-1 電機(jī)控制方式對(duì)比直流電機(jī)步進(jìn)電機(jī)調(diào)速性能較好較差位置控制精度較差好驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單復(fù)雜穩(wěn)定性較好好，僅與控制脈沖有關(guān)由上表可以看出步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)都有各自的優(yōu)點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)能進(jìn)行精確的位置控制，但驅(qū)動(dòng)電路麻煩，鑒于本設(shè)計(jì)中小車的位置控制不要求十分精確，直流電機(jī)即可滿足小車要求的精度。且直流電機(jī)易于控制，驅(qū)動(dòng)電路十分簡(jiǎn)單。2.5 電源模塊的比較與選擇方案一：電腦usb串口供電。能直接為單片

15、機(jī)提供穩(wěn)定的+5v直流電壓。usb串口線又容易得到。但是需要很長(zhǎng)的線，而且要有交流電和電腦配合。方案二：用4節(jié)五號(hào)電池串聯(lián)6v直流電源。在不超過(guò)單片機(jī)工作電壓范圍的情況下，又能驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。且這個(gè)電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，容易得到。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇方案二。2.6 系統(tǒng)總體框圖經(jīng)過(guò)對(duì)方案的設(shè)計(jì)要求的分析和方案論證，采用凌陽(yáng)單片機(jī)控制平臺(tái)，經(jīng)過(guò)超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)距離，控制運(yùn)動(dòng)模塊的電機(jī)運(yùn)動(dòng)方式，近而控制這個(gè)小車系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖2-1spce061a復(fù)位電路語(yǔ)音報(bào)警電機(jī)驅(qū)動(dòng)hghhllll298n超聲波測(cè)距圖2-1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖3 硬件設(shè)計(jì)3.1 spce061a芯片的特點(diǎn)及其

16、功能3spce061a 是繼nsp系列產(chǎn)品spce500a等之后凌陽(yáng)科技推出的又一款16位結(jié)構(gòu)的微控制器。與spce500a不同的是，在存儲(chǔ)器資源方面考慮到用戶的較少資源的需求以及便于程序調(diào)試等功能，spce061a里只內(nèi)嵌32k字的閃存（flash）。較高的處理速度使nsp能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)。因此，與spce500a相比，以nsp為核心的spce061a微控制器是適用于數(shù)字語(yǔ)音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的選擇。 spce061a特性： 16位nsp微處理器；工作電壓：內(nèi)核工作電壓vdd為3.03.6（cpu），i/o口工作電壓vddh為vdd5.5v(i/o)；cpu

17、時(shí)鐘：0.32mhz49.152mhz；內(nèi)置2k字sram；內(nèi)置32k閃存rom；可編程音頻處理；晶體振蕩器：32768hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（系統(tǒng)時(shí)鐘暫停），耗電小于 2a3.6v；2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器tmr0,tmr1(可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值)；2個(gè)10位dac(數(shù)模轉(zhuǎn)換)輸出通道；32位通用可編程輸入/輸出端口；14個(gè)中斷源可來(lái)自定時(shí)器a/b，時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；具備觸鍵喚醒的功能；使用凌陽(yáng)音頻編碼sacm_s240方式（2.4k位/秒），能容納210秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù)；鎖相環(huán)pll振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；通道10位電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)和單通道聲音模數(shù)轉(zhuǎn)換器

18、；聲音ad轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制(agc)功能； 具備串行設(shè)備接口；低電壓復(fù)位(lvr)功能和低電壓監(jiān)測(cè)(lvd)功能；內(nèi)置在線仿真板(ice in- circuit em ulator)接口。3.2 spce061a芯片內(nèi)核結(jié)構(gòu)（1）16位數(shù)據(jù)總線和22位數(shù)據(jù)總線（2）算術(shù)邏輯單元aul：16位算術(shù)邏輯運(yùn)算，帶移位操做的算術(shù)邏輯運(yùn)算，16位x16位乘法和內(nèi)積運(yùn)算。（3）通用型寄存器r1r4：在unsp cpu（isa1.1）中，集成了一組（4個(gè)）16位通用寄存器：r1r4。（4）數(shù)據(jù)運(yùn)算或傳送的源及目標(biāo)寄存器（5）配對(duì)組成一個(gè)32位的乘法結(jié)果寄存器mr（6）配對(duì)組成一個(gè)

19、32位的內(nèi)積結(jié)果寄存器mr（7）專用型寄存器：堆棧指針寄存器sp，基址指針寄存器bp（r5），程序計(jì)數(shù)器pc，段寄存器sr。cs：代碼選擇字段 ds：數(shù)據(jù)選擇字段 c：進(jìn)位標(biāo)志位z：零標(biāo)志位 n：負(fù)標(biāo)志位 s：符號(hào)標(biāo)志位3.3 spce061a的語(yǔ)音播報(bào)功能spce061a內(nèi)置了專用的mic輸入通道和音頻輸出dac，并具有較高的處理速度，因此非常適合對(duì)音頻信號(hào)的處理，如語(yǔ)音播放、語(yǔ)音錄制等。由于未經(jīng)處理的音頻資源數(shù)據(jù)量很大，對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸都比較困難，這使得音頻壓縮編碼成為音頻處理的重要環(huán)節(jié)。為方便用戶將spce061a應(yīng)用于語(yǔ)音產(chǎn)品，凌陽(yáng)公司提供了多種音頻編解碼算法及其api

20、函數(shù)庫(kù)，即sacm-lib。該函數(shù)庫(kù)將a/d、編碼、解碼、存儲(chǔ)及d/a做成相應(yīng)的模塊，每個(gè)模塊都有其應(yīng)用程序接口api，用戶只需了解每個(gè)模塊所實(shí)現(xiàn)的功能及其參數(shù)的內(nèi)容即可。sacm s480的壓縮算法的壓縮比較大，音質(zhì)不是太好，適用于對(duì)音質(zhì)要求不是很高的語(yǔ)音播放場(chǎng)合。sacm s480語(yǔ)音播放也分為“自動(dòng)”和“手動(dòng)”了兩種模式。其播放流程與sacm a2000完全相同，僅僅將sacma2000播放程序調(diào)用的函數(shù)名中的“a2000”全部替換為“s480”即可。sacm a2000壓縮算法壓縮比較小，具有高質(zhì)量、高碼率的特點(diǎn)，適用于高保真音樂(lè)和語(yǔ)音。無(wú)論是自動(dòng)播放還是手動(dòng)播放，將解碼后的語(yǔ)音數(shù)據(jù)通

21、過(guò)dac播放出來(lái)的過(guò)程都是在中斷服務(wù)程序中完成的。sacm a2000在播放初始化是會(huì)打開fiq timera中斷，并將timera溢出頻率設(shè)置為16khz。用戶需要在fiq timera中斷服務(wù)程序中調(diào)用sacm a2000函數(shù)完成語(yǔ)音播放。sacm dvr具有錄音盒放音功能。錄音是從語(yǔ)音采樣、壓縮編碼到存儲(chǔ)的過(guò)程，sacm dvr的錄音采用了sacm a2000壓縮編碼。放音是從取存儲(chǔ)器語(yǔ)音數(shù)據(jù)、譯碼到輸出的過(guò)程，與sacm a2000相同。sacm dvr編碼實(shí)際上使用了sacm a2000壓縮算法，因此錄制的語(yǔ)音資源可以使用sacm a2000播放出來(lái)。sacm dvr也提供了一組庫(kù)函

22、數(shù)，用來(lái)播放錄制的語(yǔ)音資源。spce061a單片機(jī)中dac主要用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)輸出，其音頻信號(hào)輸出有兩種控制方式：一種是語(yǔ)音輸出方式；另一種是音調(diào)輸出方式。兩者的區(qū)別在于其輸出控制機(jī)理不同。語(yǔ)音輸出是用于聲音數(shù)據(jù)采樣相同的速率將聲音數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)/模轉(zhuǎn)換通道還原成聲音。音頻輸出是通過(guò)定時(shí)溢出所產(chǎn)生的不同頻率來(lái)決定聲音音調(diào)的高低，dac的模擬量決定聲音信號(hào)的幅值。語(yǔ)音輸出方式是數(shù)/模轉(zhuǎn)換器dac把模擬聲波輸入的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量實(shí)現(xiàn)波形重放。d/a轉(zhuǎn)換器位數(shù)越多，重放波形的音質(zhì)越好。語(yǔ)音輸出是，cpu以一固定的頻率向dac送出一系列的數(shù)字量值。此數(shù)值轉(zhuǎn)換成一系列的電流模擬量，并經(jīng)平滑濾波

23、后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器得到聲音信號(hào)。這種方式下，聲音數(shù)據(jù)的采樣率決定了聲音音質(zhì)的好壞。采樣率越高，恢復(fù)的聲音波形越接近原來(lái)的波形，音質(zhì)越好。spce061a單片機(jī)采用的d/a轉(zhuǎn)換的音頻輸出硬件結(jié)構(gòu)有兩種：一種是直接采用數(shù)/模轉(zhuǎn)換器dac實(shí)現(xiàn)；另一種是采用單通道脈寬調(diào)制pwm驅(qū)動(dòng)方式輸出。在本系統(tǒng)的語(yǔ)音播放中采用第一種方式。直接dac方式用于兩個(gè)通道的聲音數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬的音頻信號(hào)輸出。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)按相同的采樣速率，將雙通道輸入的表示聲音的數(shù)字量同步且分別地寫入到兩個(gè)數(shù)據(jù)單元dar1和dar2中，并分別送入dac1和dac2中，進(jìn)行d/a轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的電流模擬信號(hào)分別從aud1和aud2輸出，輸入的數(shù)字

24、量分別寫入pdac1和pdac2單元。3.4 超聲波測(cè)距模塊1基本特性與參數(shù)指標(biāo) 超聲波傳感器諧振頻率：40khz 模組傳感器工作電壓：4.5v-9v 模組接口電壓：4.5v-5.5v2主要功能三種測(cè)距模式選擇跳線j1（短距、中距、可調(diào)距）： 短距：20cm-100cm左右（根據(jù)被測(cè)物表面材料決定），精度1cm； 中距：70cm-400cm左右（根據(jù)被測(cè)物表面材料決定）； 可調(diào)：范圍由可調(diào)節(jié)參數(shù)確定，當(dāng)調(diào)節(jié)在合適的值時(shí)，最遠(yuǎn)測(cè)距700cm左右；3結(jié)構(gòu)示意圖 圖3-1 超聲波測(cè)距模組硬件框圖圖3-2 超聲波實(shí)物圖一般應(yīng)用時(shí)，只需要用兩條10pin排線把j5與spce061a的iob口低八位連接，

25、j4與iob口高八位連接，同時(shí)設(shè)置好j1、j2跳線就完成硬件的連接了。不同測(cè)距模式的選擇只需改變測(cè)距模式跳線j1的連接方法即可。模組工作的性能與被測(cè)物表面材料有很大關(guān)系，如毛料、布料對(duì)超聲波的反射率很小，會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量結(jié)果4超聲波測(cè)距原理聲波在其傳播介質(zhì)中被定義為縱波。當(dāng)聲波受到尺寸大于其波長(zhǎng)的目標(biāo)物體阻擋時(shí)就會(huì)發(fā)生反射；反射波稱為回聲。假如聲波在介質(zhì)中傳播的速度是已知的，而且聲波從聲源到達(dá)目標(biāo)然后返回聲源的時(shí)間可以測(cè)量得到，那么就可以計(jì)算出從聲波到目標(biāo)的距離。這就是本系統(tǒng)的測(cè)量原理。這里聲波傳播的介質(zhì)為空氣，采用不可見的超聲波，超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲

26、波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/23.4.1 超聲波測(cè)距模組的電路原理圖圖 3-3 超聲波測(cè)距模組的主要電路原理圖整個(gè)電路可分為兩大部份，一部份是超聲波發(fā)射調(diào)理電路，另一部份是超聲波回波接收處理電路。用于驅(qū)動(dòng)超聲波傳感器的40khz的方波由一片ne555搭成的多諧振蕩器生成，受控于控制器的plus_en信號(hào)；40khz的方波經(jīng)cd4049調(diào)理后，成為振幅18v的方波，提高發(fā)射功率。 發(fā)射頭發(fā)射出去的超聲波經(jīng)障礙物反射后，反射

27、到接收頭，而接收到的波形幅度非常小，所以在回波處理電路中，把接收到的波形放大了5000倍，用的是 ne5532搭成的兩級(jí)交流放大電路。經(jīng)放大后的波形送入，lm311比較器；經(jīng)比較器調(diào)理后的波形成為方波，可送給spce061a的ext1外部中斷。 在模塊電路的設(shè)計(jì)中一定要注意，超聲波發(fā)射頭和接收頭之間的干擾；一般壓電式的超聲波換能器都會(huì)存在余波的干擾，發(fā)射頭和接收頭間要有5cm的距離；而在 發(fā)射頭發(fā)射超聲波后的3ms內(nèi)，接收頭會(huì)一直接收到發(fā)射頭傳過(guò)來(lái)的非反射波，這是干擾波，在軟件處理的時(shí)候一定要注意清除掉此類的干擾。3.4.2 超聲波電源接口圖3-4 超聲波電源接口j3為外部電源接口，最高電壓不

28、要超過(guò)12v，j2為電源選擇跳線，vcc_5即為由61板通過(guò)10pin的排線引入模組的電源，vcc即為模組的放大器，調(diào)理電路的供電電源。當(dāng)用戶使用61板為其供電時(shí)，要把vcc與vcc_5短接；而使用外部電源時(shí)，要把vcc與vcc_5短接。超聲波測(cè)距模組與61板的接口如圖3-5,3-6所示：圖 3-5 超聲波測(cè)距模組接口圖3-6 超聲波與61板進(jìn)行測(cè)距連接實(shí)物圖3.4.3 測(cè)距程序流程圖超聲波測(cè)距的功能函數(shù)流程圖如圖3-7。用戶只需進(jìn)行六次測(cè)距操作，這六次的測(cè)量結(jié)果需要經(jīng)過(guò)處理后才可得到最終的測(cè)距返回值，然后將返回值化成距離。3.5 l298n電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊4l298n是sgs公司的產(chǎn)品，內(nèi)部包含

29、4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，即內(nèi)含二個(gè)h橋的高電壓大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，接收標(biāo)準(zhǔn)ttl邏輯電平信號(hào)，可驅(qū)動(dòng)46v、2a以下的電機(jī)。其實(shí)物及引腳圖如圖3-8及3-9所示圖3-7測(cè)距程序流程圖圖3-8 l298n實(shí)物圖圖 3-9 l298n管腳圖3.5.1 l298n主要特點(diǎn)(1)工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46v； (2)輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3a，持續(xù)工作電流為2a；額定功率25w。(3)內(nèi)含兩個(gè)h橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載；(4)采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；(5)具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的

30、情況下允許或禁止器件工作有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；(6)可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。使用l298n芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。3.5.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接圖5小車的兩個(gè)直流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)模塊l298n的連接如圖3-10。l298有兩路電源分別為邏輯電源和動(dòng)力電源，圖3-10中6v為邏輯電源，12v為動(dòng)力電源。j4接入邏輯電源，j6接入動(dòng)力電源，j1與j2分別為單片機(jī)控制兩個(gè)電機(jī)的輸入端，j3與j5分別與兩個(gè)電極的正負(fù)極相連。ena與enb直接接入6v邏輯電源也就是說(shuō)兩個(gè)電機(jī)時(shí)刻都工作在使能狀態(tài)，控制

31、電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)只有通過(guò)j1與j2兩個(gè)接口。輸入信號(hào)端in1接高電平輸入端in2接低電平，j3連接的電機(jī)正轉(zhuǎn)。（如果信號(hào)端in1接低電平， in2接高電平，j3連接的電機(jī)反轉(zhuǎn)）控制另一臺(tái)電機(jī)是同樣的方式，輸入信號(hào)端in3接高電平，輸入端in4接低電平，j5連接的電機(jī)正轉(zhuǎn)。（反之則反轉(zhuǎn)），pwm信號(hào)端a控制電機(jī)1調(diào)速，pwm信號(hào)端b控制電機(jī)2調(diào)速。圖3-10電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接圖通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊的邏輯輸入端輸入不同的電平，其對(duì)應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)表如表3-1表3-1 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)表左電機(jī)右電機(jī)左電機(jī)右電機(jī)小車運(yùn)行狀態(tài)in1in2in3in41010正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)前行1001正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)1011正轉(zhuǎn)停以左電機(jī)為中心

32、原地左轉(zhuǎn)0110反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)1110停正轉(zhuǎn)以右電機(jī)為中心原地右轉(zhuǎn)0101反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后退通過(guò)編寫相應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序，用單片機(jī)的ioa口來(lái)控制驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)而控制小車的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，來(lái)完成小車的避障功能。4 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(guò)軟件設(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)。4.1 軟件調(diào)試平臺(tái)軟件調(diào)試采用nsp集成開發(fā)環(huán)境，nsp集成開發(fā)環(huán)境集程序的編輯，編譯，鏈接，調(diào)試以仿真等功能為一體。具有友好的交互界面，下拉菜單，快捷鍵和快速訪問(wèn)命令列表等，使編輯，調(diào)試工作方便且高效。此外。它的軟件仿真功能可以在不連接仿真板的情況下模擬硬件的各項(xiàng)功能

33、來(lái)調(diào)試程序。ide的開發(fā)界面如圖4-1圖4-1 nsp ide的開發(fā)界面對(duì)于超聲波測(cè)距模塊的數(shù)據(jù)采集的變化，則可以通過(guò)集成開發(fā)環(huán)境在線觀察，其對(duì)應(yīng)變量的數(shù)值在如圖4-2的變量表watch窗口圖4-2變量表watch窗口界面4.2 程序設(shè)計(jì)流程圖根據(jù)本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路，機(jī)器人小車的主要程序設(shè)計(jì)包括：主程序，超聲波測(cè)距程序，其程序設(shè)計(jì)流程圖如圖4-3所示圖4-3程序設(shè)計(jì)流程圖5 制作安裝與調(diào)試5.1 硬件制作由于61板制板比較復(fù)雜且工藝要求較高，手工制板無(wú)法滿足要求則選擇了現(xiàn)成的61精簡(jiǎn)開發(fā)板，車體源于廢舊的小車玩具進(jìn)行改裝。此后將61板、車體、驅(qū)動(dòng)電路板按照設(shè)計(jì)要求組裝，各部分之間用自制杜邦線連接

34、。確認(rèn)組裝無(wú)誤則上電測(cè)試。61板的結(jié)構(gòu)圖及說(shuō)明如圖：圖5-1 61板的結(jié)構(gòu)圖表5-1 61板框圖說(shuō)明power5v&3v供電電路pll鎖向環(huán)外部電路power電源指示燈sleep睡眠指示燈reset復(fù)位電路k4復(fù)位按鍵probe在線調(diào)試器串行5pin接口s5ez-probe和probe切換的撥斷開關(guān)j12、j3耳機(jī)插孔和兩pin喇叭插針dac一路音頻輸出電路，采用spy0030集成音頻放大器mic麥克風(fēng)輸入電路osc32768晶振電路vrefa/d轉(zhuǎn)換外部參考電壓輸入接口r/c芯片其他外圍電阻、電容電路k1k3擴(kuò)展的按鍵：接ioa0ioa2spce061a61板核心：16位微處理器porta/

35、b32個(gè)i/o口凌陽(yáng)61精簡(jiǎn)開發(fā)板的實(shí)物圖如圖5-2所示。圖5-2 61開發(fā)板實(shí)物圖5.2 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)試和軟硬件調(diào)試。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(cè)試：61板的測(cè)試、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的調(diào)試、超聲波測(cè)距模塊的調(diào)試。最后將各模塊組合后結(jié)合軟件進(jìn)行整體測(cè)試。5.2.1 硬件調(diào)試(1) 61板測(cè)試第一步、連接電源，可以連接3節(jié)電池，也可以直接接5v的穩(wěn)壓源現(xiàn)象：當(dāng)電源接通時(shí)，紅色的發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮。同時(shí)會(huì)有語(yǔ)音提示：歡迎進(jìn)入自檢模式，此時(shí)因?yàn)檫€沒有連線，所以會(huì)聽到：i/o測(cè)試失敗的警告，所以就要進(jìn)行第二步的操作； 第二步、用連線

36、分別將i/oa口的低8位和iob口的低8位相連，ioa口的高8位和iob口的高8位相連，然后按下rest復(fù)位鍵現(xiàn)象：當(dāng)按下復(fù)位鍵后，程序從第一調(diào)開始運(yùn)行開始執(zhí)行，語(yǔ)音提示歡迎進(jìn)入自檢模式，當(dāng)聽到語(yǔ)音：i/o測(cè)試成功后，進(jìn)行第三步操作； 第三步、按k1鍵進(jìn)行睡眠功能測(cè)試現(xiàn)象：如果測(cè)試成功，會(huì)看到綠色的發(fā)光二極管亮滅一下，并有語(yǔ)音提示睡眠測(cè)試成功，否則提示睡眠測(cè)試失敗，然后進(jìn)行第四步操作； 第四步、按下k2鍵進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換的測(cè)試現(xiàn)象：語(yǔ)音提示：a/d測(cè)試成功，否則提示a/d測(cè)試失敗，進(jìn)入最后一步操作； 第五步、拔掉第一步測(cè)試時(shí)的連接線，并按下k3鍵測(cè)試mic輸入及d/a轉(zhuǎn)換輸出是否正?，F(xiàn)象：可以在

37、mic上輕輕的拍幾下，同時(shí)聽是否有聲音輸出，如果有，則說(shuō)明mic輸入和d/a轉(zhuǎn)換輸出部分正常。 以上操作，只有當(dāng)i/o測(cè)試成功時(shí)，按鍵才會(huì)有效經(jīng)過(guò)上述檢驗(yàn)，各個(gè)部分工作都是正常的。(2)超聲波測(cè)距模塊調(diào)試對(duì)于超聲波測(cè)距模塊的調(diào)試是結(jié)合軟件共同實(shí)現(xiàn)，將編寫好的超聲波測(cè)距程序下載到61板中，同時(shí)在線用nsp集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)。期望實(shí)現(xiàn)的功能是，back_data顯示測(cè)得的距離，如果測(cè)量出錯(cuò)則back_data為0，則喇叭發(fā)出“咚”的聲音，測(cè)量正確，則back_data顯示測(cè)的距離，同時(shí)喇叭語(yǔ)音播報(bào)距離，播報(bào)的格式為“.點(diǎn).米”。如表5-2是超聲波調(diào)試記錄。表5-2 超聲波調(diào)試記錄測(cè)試次

38、數(shù)12345678910放置距離20cm25cm40cm45cm55cm65cm70cm80cm90cm100cmback_dat值0356553548351065535655920由上表可以看出，超聲波測(cè)距模塊工作不正常，10次測(cè)量中僅有兩次正確，出現(xiàn)了問(wèn)題，我首先檢查測(cè)距程序，經(jīng)過(guò)反復(fù)的修改，程序確定無(wú)誤。那就是硬件的問(wèn)題了，由于超聲波測(cè)距模塊是買的成品，我研究其工作原理，并和售后服務(wù)聯(lián)系，他們給予幫助來(lái)檢測(cè)超聲波測(cè)距模塊的特性，檢測(cè)結(jié)果是超聲波測(cè)距模塊也沒有問(wèn)題，我認(rèn)為問(wèn)題可能是有電源的不穩(wěn)定以及超聲波測(cè)距模塊受環(huán)境的干擾比較大引起的。(3)電機(jī)控制調(diào)試此模塊調(diào)試實(shí)現(xiàn)的功能是結(jié)合軟件共同

39、實(shí)現(xiàn)，當(dāng)連接61開發(fā)板的ioa口與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的邏輯輸入，加上電源可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)左右轉(zhuǎn)向，前后轉(zhuǎn)向以及停止等功能，如表5-3為電機(jī)測(cè)試記錄。表5-3 電機(jī)測(cè)試記錄ioa8ioa9ioa10ioa11小車行駛狀態(tài)1010前行1001左轉(zhuǎn)1011原地左轉(zhuǎn)0110右轉(zhuǎn)1110原地右轉(zhuǎn)0101后退5.2.2 軟件調(diào)試軟件調(diào)試采用nsp集成開發(fā)環(huán)境，將編好的程序進(jìn)行調(diào)試，主要是檢查語(yǔ)法錯(cuò)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。如超聲波測(cè)距程序，在調(diào)試時(shí)將它放在一個(gè)子程序里單獨(dú)測(cè)試，看其是否能夠完成預(yù)定的功能，如能，測(cè)試通過(guò)，否則，修改并反復(fù)測(cè)試。雖然在軟件的調(diào)試過(guò)程中，綜合利用了

40、設(shè)定斷點(diǎn)、單步、跟蹤等調(diào)試手段，使得調(diào)試工作更易進(jìn)行。但是也出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，如超聲波程序的調(diào)試，超聲波所檢測(cè)的距離是錯(cuò)誤的。 5.2.3 聯(lián)合調(diào)試各模塊都調(diào)試之后，將各個(gè)模塊連接起來(lái)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(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，不斷的來(lái)修改參數(shù)來(lái)完善結(jié)果。使程序按照要求設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行。但由于超聲波的問(wèn)題，所以聯(lián)合調(diào)試的結(jié)果是小車不能實(shí)現(xiàn)避障功能。5.2.4 本系統(tǒng)存在的問(wèn)題盡管我作了很大的努力，但是由于基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，缺乏經(jīng)驗(yàn)以及時(shí)間有限等原因，本系統(tǒng)存在著一些問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn)：1、沒有速度檢測(cè)裝置，故不能有效地控制車速。2、超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)的距離出現(xiàn)錯(cuò)誤。3、對(duì)凌陽(yáng)單片機(jī)

41、了解的不夠，沒有充分利用好單片機(jī)的資源。5.2.5 本系統(tǒng)可行的改進(jìn)措施在條件允許的情況下，本系統(tǒng)可以做以下幾個(gè)方面的改進(jìn)：1、增加速度檢測(cè)裝置，提高速度控制精度。2、增加紅外遙控裝置，來(lái)提高小車的智能化。3、設(shè)計(jì)更加可靠的硬件電路。4、超聲波用紅外線來(lái)代替。結(jié)束語(yǔ)此次設(shè)計(jì)是在凌陽(yáng)公司的精簡(jiǎn)開發(fā)板（61板）上設(shè)計(jì)的，通過(guò)連接控制板和小車電路實(shí)現(xiàn)的。遇到的主要的困難和問(wèn)題就是原本想自己制作電路板，但是時(shí)間不允許，且電路元件的封裝有很多元件的封裝都要自己來(lái)制作，而且在這樣將消耗大量的精力，故采用了61 開發(fā)板。程序編寫是最大的難點(diǎn)，凌陽(yáng)單片機(jī)的編程方法有別于51單片機(jī)的編寫，則需要學(xué)習(xí)，其仿真軟件

42、不能真正仿真，需要將每次修改的程序加載在實(shí)物（小車)中進(jìn)行驗(yàn)證。由于時(shí)間及能力的問(wèn)題，最終小車設(shè)計(jì)的避障功能未能實(shí)現(xiàn)，超聲波檢測(cè)不到數(shù)據(jù)，我反復(fù)檢查超聲波測(cè)距模塊，通過(guò)修改程序，最后超聲波能夠檢測(cè)到數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，對(duì)凌陽(yáng)單片機(jī)的工作原理有了更切實(shí)的認(rèn)識(shí)，對(duì)于單片機(jī)各個(gè)功能如定時(shí)器、rom、ram、wdt(看門狗)等的功能更能系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)。更重要的是學(xué)會(huì)了怎樣更好的學(xué)習(xí)更好的提高自己的能力。 致 謝參考文獻(xiàn)1王衛(wèi)平.電子產(chǎn)品制造技術(shù)m.北京：清華大學(xué)出版社，2005.1，pp.2604302羅亞非.凌陽(yáng)16位單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ) m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.73李學(xué)海

43、.16位語(yǔ)音型單篇機(jī)spce061a實(shí)用教程提高篇m.北京：人民郵電出版社，2007.34胡文金.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程m.重慶：重慶大學(xué)出版社，2005.2，pp.2943155黃智偉.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽制作實(shí)訓(xùn)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.2，pp.1256周堅(jiān).單片機(jī)c語(yǔ)言輕松入門m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.77及力.protel99se原理圖與pcb設(shè)計(jì)教程m.北京：電子工業(yè)出版社，2007.88劉華東.單片機(jī)原理與應(yīng)用m.北京：電子工業(yè)出版社，2006.89韓毅，楊天. 基于hcs12單片機(jī)的智能尋跡模型車的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)j.學(xué)術(shù)期刊，2008，29（1

44、8）：1535-1955.10 王曉明. 電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制j. 學(xué)術(shù)期刊，2002，13（15）：1322-175511張毅剛,彭喜元.新編mcs-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)m.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003. 12何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)m.北京航天航空大學(xué)出版社,2005. 13 宗光華機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐 m 北京航空航天大學(xué)出版社，2004附 錄程序附錄1主程序：#include spce061a.h#include ceju.hunsigned char intflag; /定時(shí)標(biāo)識(shí)unsigned int sum; /2hz 計(jì)數(shù)器 1次為0。5秒void runtime2hz(vo

45、id);void offtime2hz(void);void clear_watchdog(void);void delay2s(int timer) /設(shè)置基頻為2hz的中斷，就是一次定時(shí)0。5s sum=timer; runtime2hz(); /運(yùn)行中斷 while(!intflag) clear_watchdog();/清看門狗 intflag = 0; offtime2hz(); /結(jié)束中斷void delay2s(int timer);int main(void)unsigned int back_data; /裝距離*p_ioa_dir=0x1f00;/初始化ioa,ioa811

46、同向輸出*p_ioa_attrib=0x1f00;*p_ioa_data=0x0000;intflag = 0;clear_watchdog(); /清看門狗while(1) *p_timera_ctrl=0x0373; *p_timera_data=0xff9f; back_data = measure_times(0);/測(cè)距if(back_data=0) /判斷是否為0，為0停車 *p_timera_ctrl=0x006; *p_ioa_data=0x0000;else if(back_data=20) /判斷是否小于20cm，小于則進(jìn)行倒車*p_timera_ctrl=0x006; *

47、p_ioa_data=0x1000; /倒車delay2s(0);*p_timera_ctrl=0x0333; *p_ioa_data=0x0400; /左轉(zhuǎn)delay2s(1);*p_ioa_data=0x0800; delay2s(1);*p_ioa_data=0x0400; /左轉(zhuǎn)delay2s(1);*p_timera_ctrl=0x006; *p_ioa_data=0x0100;/前進(jìn) while(1) else *p_timera_ctrl=0x006; *p_ioa_data=0x0100;/前進(jìn) 2中斷程序：#include spce061a.h#include ceju.hv

48、oid irq3(void)_attribute_(isr); /irq中斷服務(wù)程序void irq3(void)*p_int_clear = 0x0100;/ext1_irq_ult();/調(diào)用超聲波測(cè)距的外部中斷服務(wù)程序.text.include spce061a.inc;.external _sum;.external _intflag;.public _irq5;_irq5: /定時(shí)3秒的中斷程序push r1,r4 to sp;r1 =0x0008; test r1,p_int_ctrl;jnzl_4hz; / timer a fiq entrence r1 = 0x0004; p_

49、int_clear = r1; /清中斷 r1 = _sum /取時(shí)基信號(hào)量 r1 += 1; cmp r1,4; je loop0; _sum=r1 /保存時(shí)基信號(hào)量 pop r1,r4 from sp; reti; loop0: r1 = 0x0001; _intflag = r1; /設(shè)置中斷標(biāo)識(shí) r1 = 0 _sum = r1pop r1,r4 from sp; reti; l_4hz: r1 = 0x0008; p_int_clear = r1; /清中斷 pop r1,r4 from sp;reti;.external _sum;.include spce061a.inc;.co

50、de.public _clear_watchdog;_clear_watchdog: .procr1=0x0001; p_watchdog_clear=r1; /清看門狗retf;.endp.public _runtime2hz; /初始化中斷為2hz定時(shí)中斷源_runtime2hz: .procr1 = 0x0004; p_int_ctrl = r1; int irq; /開中斷 retf .endp;.public _offtime2hz;_offtime2hz: .proc r1 = p_int_ctrl r1 &= 0xfffb; p_int_ctrl = r1; r1 = 0x0000 _sum = r1; retf; .endp;3、測(cè)距程序#include spce061a.h#define long_send_timer1000 /中距測(cè)距時(shí)的40khz信號(hào)發(fā)射時(shí)長(zhǎng)#define long_send_timer23000 /中距測(cè)距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的40khz信號(hào)發(fā)射時(shí)長(zhǎng)#define long_wait_delay600/中距測(cè)距的防余波干擾延時(shí)時(shí)長(zhǎng)#define long_wait_delay21500/中距測(cè)距的補(bǔ)充測(cè)距時(shí)的防余波干擾延時(shí)時(shí)長(zhǎng)#define long_res_add0x00b0/中距測(cè)距的結(jié)