智能超聲波避障小車的設(shè)計(jì)與制作

1、江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目：超聲波避障小車的設(shè)計(jì)與制作 專 業(yè) 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 完成日期 摘 要智能小車是一種能夠通過編程手段完成特定任務(wù)的小型化機(jī)器人，它具有制作成本低廉，電路結(jié)構(gòu)簡單，程序調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。由于具有很強(qiáng)的趣味性，智能小車深受廣大機(jī)器人愛好者以及高校學(xué)生的喜愛。本論文介紹的是具有自動(dòng)避障功能的智能小車的設(shè)計(jì)與制作（以下簡稱智能小車），論文對(duì)智能小車的方案選擇，設(shè)計(jì)思路，以及軟硬件的功能和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析和論述。經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)收測試，該智能小車的電路結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，系統(tǒng)反映快速、靈活，設(shè)計(jì)方案正確、可行，各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定、可靠。AbstractSmar

2、t cars can be programmed to perform a specific task means the miniaturization of robot, it has to make cost is low, circuit simple structure, convenient program test. Because of it has strong interest, intelligent robot car favored by the majority of the university students enthusiasts and love. Thi

3、s paper introduces the is a automatic obstacle avoidance function of intelligent car design and production (hereinafter referred to as the smart car), the thesis to the intelligence of the car scheme selection, design idea, and the implementation of hardware and software function and working princip

4、le of a detailed analysis and discusses. After practice acceptance test, this intelligent car circuit structure is simple, convenient debug, fast, flexible system reflect, correct and feasible design scheme, each index is steady and reliable. 目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第一章 緒論11.1項(xiàng)目研究背景及意義：11.2項(xiàng)目主要研究內(nèi)容：1

5、1.3設(shè)計(jì)思路：11.4應(yīng)用場合和功能：2第二章 總體方案32.1總體方案概述：32.2 總體電路原理圖：3第三章 各模塊功能介紹43.1障礙物測距系統(tǒng)：43.2顯示模塊：53.3驅(qū)動(dòng)模塊：103.4電源模塊：12第四章 軟件設(shè)計(jì)134.1 程序設(shè)計(jì)流程圖134.2 關(guān)鍵程序設(shè)計(jì)：14第五章 系統(tǒng)調(diào)試175.1 調(diào)試的思路：175.2 各模塊的調(diào)試：175.3 調(diào)試心得：19第六章 結(jié)論與展望206.1 結(jié)論：206.2 展望：20致 謝21參考資料22附錄231.元器件清單：232.樣機(jī)實(shí)物照片：243.電路原理圖：25相關(guān)程序26第一章 緒論 1.1項(xiàng)目研究背景及意義： 智能作為現(xiàn)代社會(huì)的

6、新產(chǎn)物，是以后的發(fā)展方向，他可以按照預(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)主要體現(xiàn)多功能小車的智能模式，設(shè)計(jì)中的理論 方案、分析方法及特色與創(chuàng)新點(diǎn)等可以為自動(dòng)運(yùn)輸機(jī)器人、采礦勘探機(jī)器人、 家用自動(dòng)清潔機(jī)器人等自動(dòng)半自動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與普及有一定的參考意義。同 時(shí)小車可以作為玩具的發(fā)展對(duì)象，為中國玩具市場技術(shù)含量的缺乏進(jìn)行一定的 彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益，形成商業(yè)價(jià)值。 超聲波作為智能車避障的一種重要手段，以其避障實(shí)現(xiàn)方便，計(jì)算簡單， 易于做到實(shí)時(shí)控制，測量精度也能達(dá)到實(shí)用的要求，在未來汽車智能化進(jìn)程中 必將得到廣泛應(yīng)用。我國作為一個(gè)

7、世界大國，在高科技領(lǐng)域也必須占據(jù)一席之 地，未來汽車的智能化是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必然的，在這種情況下研究超聲波在智 能車避障上的應(yīng)用具有深遠(yuǎn)意義，這將對(duì)我國未來智能汽車的研究在世界高科 技領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位具有重要作用。 本智能小車系統(tǒng)最誘人的前景就是可用于未來的智能汽車上了，當(dāng)駕駛員 因疏忽或打瞌睡時(shí)這樣的智能汽車的設(shè)計(jì)就能體現(xiàn)出它的作用。如果汽車偏離 車道或距障礙物小于安全距離時(shí)，汽車就會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒駕駛員注意，如果 駕駛員沒有及時(shí)作出反應(yīng)，汽車就會(huì)自動(dòng)減速或?？坑诼愤?。 這樣的小車還可以用于月球探測等的無人探月車，幫助我們傳達(dá)月球上更 多的信息，讓我們更加的了解月球，為將來登月做好充分準(zhǔn)備。

8、這樣的小車在科學(xué)考察探測車上也有廣闊的應(yīng)用前景，在科學(xué)考察中，有 很多危險(xiǎn)且人們無法涉足的地方，這時(shí)，智能科學(xué)考察車就能夠派上用場，在 它上面裝上攝像機(jī)，代替人們進(jìn)行許多無法進(jìn)行的工作。1.2項(xiàng)目主要研究內(nèi)容：本設(shè)計(jì)題目為智能避障小車設(shè)計(jì)，主要研究小車的避障功能，小車遇到障礙物時(shí)，當(dāng)距離障礙物大于40cm，PWM信號(hào)自增，驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速，小車加速前進(jìn)，當(dāng)小于30cm時(shí)，PWM信號(hào)自減，驅(qū)動(dòng)電機(jī)減速，小車減速前進(jìn)，并且小車采取相應(yīng)的避障措施。這里探測裝置必不可少，因?yàn)槌暡ㄔ诰嚯x檢測方面的較準(zhǔn)確定位。所以采用超聲波傳感器作為探測裝置，由于超聲波遇到障礙物時(shí)發(fā)生像光一樣的反射和散射，在經(jīng)過多次發(fā)射之

9、后再回到超聲波檢測端口會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的路程差，從而影響對(duì)距離的檢測進(jìn)而影響對(duì)障礙物的較準(zhǔn)確定位。通過軟件內(nèi)部校準(zhǔn)優(yōu)化消除外部物理?xiàng)l件造成的誤差從而達(dá)到對(duì)障礙物的較準(zhǔn)確定位。1.3設(shè)計(jì)思路：直流電機(jī)PWM控制系統(tǒng)的主要功能包括：實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的加速、減速，并且可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制。主體電路：即直流電機(jī) PWM 控制模塊。這部分電路主要由 AT89S52 單片機(jī) 的 I/O 端口、定時(shí)計(jì)數(shù)器、外部中斷擴(kuò)展等控制直流電機(jī)的加速、減速以及轉(zhuǎn)彎，并且可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)電機(jī)的智能控制。 其間是通過 AT89S52 單片機(jī)產(chǎn)生脈寬可調(diào)的脈沖信號(hào)并輸入到 L298

10、 驅(qū)動(dòng)芯片來 控制直流電機(jī)工作的。該直流電機(jī) PWM 控制系統(tǒng)由以下電路模塊組成：設(shè)計(jì)控制部分： 主要由 AT89S52 單片機(jī)的外部中斷擴(kuò)展電路組成。直流電機(jī)PWM控制實(shí)現(xiàn)部分主要由電機(jī)和 L298 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊組成。設(shè)計(jì)顯示部分：LCD 數(shù)碼顯示部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波測的距離的實(shí)時(shí)顯示。1.4應(yīng)用場合和功能：應(yīng)用場合：智能小車是一種能夠通過編程手段完成特定任務(wù)的小型化機(jī)器人，它具有制作成本低廉，電路結(jié)構(gòu)簡單，程序調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。由于具有很強(qiáng)的趣味性，智能小車深受廣大機(jī)器人愛好者以及高校學(xué)生的喜愛。同時(shí)在玩具的應(yīng)用上深受小朋友的青睞。功能：本小車使用AT89S52單片機(jī)作為主控芯片，它通過超

11、聲波測距來獲取小車距離障礙物的距離，并且用LED顯示出來，當(dāng)小車與障礙物的距離大于40cm時(shí)，小車會(huì)沿直線前進(jìn)，當(dāng)小車與障礙物的距離小于30cm時(shí)，小車轉(zhuǎn)彎以避開障礙物，并且此時(shí)蜂鳴器報(bào)警。在避開障礙物后，小車會(huì)沿直線前進(jìn)。第二章 總體方案2.1總體方案概述： 本小車使用AT89S52單片機(jī)作為主控芯片，它通過超聲波測距來獲取小車距離障礙物的距離，并且用LCD顯示出來，當(dāng)小車與障礙物的距離大于40cm時(shí)，小車會(huì)沿直線前進(jìn)，當(dāng)小車與障礙物的距離小于30cm時(shí)，小車轉(zhuǎn)彎以避開障礙物，并且此時(shí)蜂鳴器報(bào)警。在避開障礙物后，小車會(huì)沿直線前進(jìn)。簡要框圖如圖2-1。圖 2.1：簡要框圖2.2 總體電路原理圖

12、：第三章 各模塊功能介紹3.1障礙物測距系統(tǒng)：方案一：超聲波視覺 優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格合理，夜間不受影響。易于多目標(biāo)測量和分類，分辨率好。缺點(diǎn)：測量范圍小，對(duì)天氣變化敏感。不能直接測量距離，算法復(fù)雜，處理速度慢。方案二：激光雷達(dá)MMW雷達(dá) 優(yōu)點(diǎn)：夜間不受影響,不受燈光、天氣影響。缺點(diǎn)：對(duì)水、灰塵、燈光敏感、價(jià)格貴。 探測障礙的最簡單的方法是使用超聲波傳感器，它是利用向目標(biāo)發(fā)射超聲波脈沖，計(jì)算其往返時(shí)間來判定距離的。算法簡單，價(jià)格合理。所以我們選擇超聲波傳感器。超聲波測距原理：首先利用單片機(jī)輸出一個(gè)40kHz的觸發(fā)信號(hào)，把觸發(fā)信號(hào)通過TRIG管腳輸入到超聲波測距模塊，再由超聲波測距模塊的發(fā)射器向某一方向發(fā)

13、射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)單片機(jī)通過軟件開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物返回，超聲波測距模塊的接收器收到反射波后通過產(chǎn)生一個(gè)回應(yīng)信號(hào)并通過ECHO腳反饋給單片機(jī)，此時(shí)單片機(jī)就立即停止計(jì)時(shí)。時(shí)序圖如圖1所示。由于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，即：S=VT/2，通過單片機(jī)來算出距離。圖3.1：超聲波測距原理3.2顯示模塊：方案一：用LCD顯示。優(yōu)點(diǎn)：輻射小、顯示內(nèi)容多 、低耗能、散熱小、顯示的畫面穩(wěn)定不閃爍。缺點(diǎn)：不適合做圖，圖像還原不好、有可視范圍限制 。方案二：用LED顯示。優(yōu)點(diǎn)：亮度高、成本低，缺點(diǎn)：不能顯示漢字

14、，顯示內(nèi)容較少。對(duì)于本課題的要求，我們選擇LCD實(shí)現(xiàn)功能，顯示內(nèi)容多，低功耗，顯示畫面穩(wěn)定不閃爍，硬件電路設(shè)計(jì)簡單。字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般1602字符型液晶顯示器實(shí)物如圖：圖 3.2.1：1602字符型液晶顯示器3.2.1 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量:162個(gè)字符芯片工作電壓:4.55.5V工作電流:2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm3.2.2 引腳功能說

15、明：1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表3-2-1所示:編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極表3-2-1：引腳接口說明表第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：

16、RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。3.2.3 1602LCD的指令說明及時(shí)序：1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表3-2-2所示：序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示0

17、0000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容表3-2-2：控制命令表1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指

18、令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯

19、示5x10的點(diǎn)陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。指令8：DDRAM地址設(shè)置。指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。與HD44780相兼容的芯片時(shí)序表如下：讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0D7=指令碼，E=高脈沖輸出無讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無表3-2-3：基本操作時(shí)序表讀寫操作時(shí)序如圖和所示：圖 ：讀操作時(shí)序圖 3.2.3

20、：寫操作時(shí)序3.3驅(qū)動(dòng)模塊：方案一：采用ULN2003驅(qū)動(dòng)，它是由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,具有同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組負(fù)載的能力，一般用于高速大功率驅(qū)動(dòng)電路。所以我們不采用這個(gè)方案。方案二：采用由雙極性管組成的H橋電路（L298N）。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，則效率非常高；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。而且它有更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。L298N有過電流保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)卡死時(shí)，可以保護(hù)電路和電機(jī)等。L298N有過電流保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)卡死時(shí)，可

21、以保護(hù)電路和電機(jī)等。所以我們選擇L298N。下圖為L298內(nèi)部圖：圖3.3：L298內(nèi)部原理圖L298各引腳功能，如下表。引腳功能1、15SEN1、SEN2分別為兩個(gè)H橋的電流反饋腳，不用時(shí)可以接地2、31Y1、1Y2輸出端，與對(duì)應(yīng)輸入端（IN1、IN2）同邏輯4VS驅(qū)動(dòng)電壓，最小值需比輸入的低電平電壓高2.5V5、7IN1、IN2輸入端，TTL電平兼容6、11EN1、EN2使能端，低電平禁止輸出8GND地9VSS邏輯電源，4.57V10、12IN3、IN4輸入端，TTL電平兼容13、142Y1、2Y2輸出端，與對(duì)應(yīng)輸入端（IN3、IN4）同邏輯表3-3-1 封裝引腳及功能驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行，I/

22、O端口狀態(tài)與電機(jī)制動(dòng)對(duì)照表，如下。IN1IN2IN3IN4EN1EN2轉(zhuǎn)速101011正轉(zhuǎn)010111反轉(zhuǎn)111111停止000011停止XXXX00停止表3-3-2 I/O端口狀態(tài)與電機(jī)制動(dòng)對(duì)照表3.4電源模塊：我們選擇采用5v的獨(dú)立的穩(wěn)壓電源。優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定可靠，且有各種成熟電路可供選用；缺點(diǎn):各模塊都采用獨(dú)立電源，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜，且可能影響電路電平。綜合電源模塊的缺優(yōu)點(diǎn)，和電路的實(shí)際需求，我們采用了兩塊獨(dú)立穩(wěn)壓電源，一塊給小車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)供電，一塊給小車的芯片供電，這樣彌補(bǔ)了單個(gè)獨(dú)立電源供電出現(xiàn)電力不足的情況。第四章 軟件設(shè)計(jì)4.1 程序設(shè)計(jì)流程圖本設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序定時(shí)子程序

23、、電機(jī)驅(qū)動(dòng)子程序中斷子程序、顯示子程序算法子程序構(gòu)成。主程序流程圖如圖4.1所示。圖 4.1：主程序流程圖4.2 關(guān)鍵程序設(shè)計(jì)：1. PWM產(chǎn)生程序設(shè)計(jì)：void Timer2(void) interrupt 5 TF2=0; RCAP2H=0x0fe;RCAP2L=0x33; +click; if (click=100) click=0; if (click=ZK1) PWM1=1; else PWM1=0; if (click=200)timer=0;TX=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _

24、nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();TX=0; 3.1602的初始化程序的設(shè)計(jì)：void ini_lcd1602() write_lcd1602(0x38,0); delay(1); write_lcd1602(0x0c,0); delay(1); write_lcd1602(0x06,0); delay(1); write_lcd1602(0x01,0); delay(1); 4.16

25、02的寫程序的設(shè)計(jì)：void write_lcd1602(uchar cmd,uchar i) lcd_mang();rs=i;rw=0;e=0;_nop_();_nop_();e=1; _nop_();_nop_();P0=cmd; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();e=0;5.1602的判忙程序的設(shè)計(jì)：void lcd_mang() rs=0; rw=1; e=1; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); while(P0&0x80); e=0;第五章 系統(tǒng)調(diào)試5.1 調(diào)試的思路：本設(shè)計(jì)的智能避障小車，一共分為四大模塊。分別是：L29

26、8驅(qū)動(dòng)模塊，超聲波測距模塊，LCD顯示模塊以及蜂鳴器報(bào)警模塊。調(diào)試的時(shí)候我們可以把四大模塊分別調(diào)試，最后再把所有模塊組合起來再進(jìn)行最后的整機(jī)調(diào)試這樣一個(gè)調(diào)試的思路。5.2 各模塊的調(diào)試：5.2.1 LCD的調(diào)試：首先根據(jù)電路圖將顯示模塊焊好，再用萬用表檢查電路是否出現(xiàn)短路。一切都正常的情況下，將LCD測試程序燒到芯片中，觀察LCD的顯示是否正確，如圖5.2.1。一開始可能什么都不顯示，這個(gè)時(shí)候我們只需調(diào)整LCD 3腳的變阻器阻值即可。圖 5.2.1：LCD測試圖 超聲波的調(diào)試：超聲波模塊一共有四個(gè)腳，一個(gè)是VCC，一個(gè)是GND,還有兩個(gè)分別是超聲波的發(fā)射和接收引腳。連接電路時(shí)候只需引出四根插線

27、，分別連接到89S52的對(duì)應(yīng)引腳，燒制好測試程序，測試結(jié)果圖。本設(shè)計(jì)四根插線分別連接到VCC,GND，還有發(fā)射和接收引腳分別為：P3.0和P3.2口。圖 5.2.2：超聲波測試圖 蜂鳴器報(bào)警調(diào)試：蜂鳴器的連接很簡單，只需用一個(gè)PNP管來做驅(qū)動(dòng)，當(dāng)?shù)碗娖降絹頃r(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音，當(dāng)高電平到來時(shí)沒有聲音。本設(shè)計(jì)中，蜂鳴器連接到P3.4口，如圖5.2.3所示。圖5.2.3：蜂鳴器報(bào)警電路5.3 調(diào)試心得：通過系統(tǒng)的調(diào)試，我們可以學(xué)到更多的知識(shí)，我們也可以發(fā)現(xiàn)仿真和實(shí)物調(diào)試不同的地方。程序設(shè)計(jì)的結(jié)果可能往往和實(shí)物調(diào)試出的結(jié)果不一樣，這就需要我們?nèi)ニ伎?，去斟酌，去改進(jìn)，以達(dá)到預(yù)期效果。通過程序和硬件的調(diào)試，

28、我們可以更深刻的理解各功能模塊之間的聯(lián)系，也可以明白各調(diào)試的步驟。在調(diào)試的過程中，我也遇到許多問題，例如：我在宿舍調(diào)試好小車之后，帶到班級(jí)時(shí)候在插上電源試圖讓小車跑起來時(shí)候，發(fā)現(xiàn)超聲波模塊失去了作用，LCD不再顯示數(shù)據(jù)了，后來我用電腦USB口供電發(fā)現(xiàn)也不可以，檢查了許久才發(fā)現(xiàn)是超聲波模塊上的電源線和地線的兩根插線出現(xiàn)了斷路，換線之后LCD正常顯示數(shù)值，小車正常行駛。整個(gè)調(diào)試過程需要硬件和軟件結(jié)合起來調(diào)試，要仔細(xì)檢查電路，認(rèn)真思考程序。硬件部分調(diào)試的步驟：1） 檢查原理圖連接是否正確2） 用萬用表檢查是否有虛焊，引腳短路現(xiàn)象 3） 檢查原理圖與電路板上引腳是否一致4） 各模塊逐個(gè)調(diào)試，看看各模塊

29、是否能用5） 整合在一起調(diào)試，用電腦USB口供電6） 在5的基礎(chǔ)上用電池供電第六章 結(jié)論與展望6.1 結(jié)論：歷時(shí)三個(gè)月的設(shè)計(jì)過程中，我首先邊查資料，邊在實(shí)驗(yàn)室焊接小車的線路板。在焊接過程中，我感覺到即使是一個(gè)簡單的電路，要想很輕松的焊好，也不是很容易的事情。有時(shí)是“虛焊”的原因，有時(shí)可能是阻值選錯(cuò)。在焊接顯示電路時(shí)，我就錯(cuò)將680歐的電阻焊成了6.8千歐。這使我深深感受到理論與實(shí)際間的差距。在調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)插上編程器后不能燒制程序，通過檢查電路發(fā)現(xiàn)，AT89S52芯片的使能端沒有接VCC。改好之后重新燒制，發(fā)現(xiàn)還是不可以，通過再次檢查，發(fā)現(xiàn)是共陰管的驅(qū)動(dòng)芯片74LS245的引腳出現(xiàn)焊接錯(cuò)誤。

30、通過這些調(diào)試，提高了我檢查電路的能力，以及鞏固了電路圖的知識(shí)。通過這樣的設(shè)計(jì)，提高了我的動(dòng)手能力。每天在實(shí)驗(yàn)室除了焊接線路板，還可以上機(jī)編程，使我軟件調(diào)試知識(shí)也提高了。本設(shè)計(jì)采用的是89S52單片機(jī)，這主要是因?yàn)樵搯纹瑱C(jī)的穩(wěn)定性比較好。還可以采用其它系列的單片機(jī)。比如采用陵陽單片機(jī)，就可以簡化編程，但其穩(wěn)定性不是很好。 6.2 展望：1、在本課題的基礎(chǔ)上，我們可以在小車的底座下面裝一個(gè)吸塵裝置，這樣就可以在小車行駛的過程中吸除一些預(yù)先放好的小紙屑。2、設(shè)計(jì)出兩輛小車，一輛小車放在另一輛的前面。當(dāng)前面一輛小車起動(dòng)時(shí)候，后面一輛小車也起動(dòng)，前面一輛小車轉(zhuǎn)彎的時(shí)候后面一輛也跟著轉(zhuǎn)彎，前面一輛小車停止

31、時(shí)，后面一輛也跟著停止。致 謝歷時(shí)三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)告一段落。經(jīng)過自己不斷的搜索努力以及白老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。在這段時(shí)間里，白老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)令我十分欽佩，他的指導(dǎo)使我受益非淺。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深刻地認(rèn)識(shí)到學(xué)好專業(yè)知識(shí)的重要性，也理解了理論聯(lián)系實(shí)際的含義，并且檢驗(yàn)了大學(xué)四年的學(xué)習(xí)成果。雖然在這次設(shè)計(jì)中對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用和銜接還不夠熟練。但是我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。這三個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。參考資料1 趙

32、負(fù)圖，傳感器集成電路手冊(cè).第一版，化學(xué)工業(yè)出版社，2004,5905912李華，MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)，第三版，北京：1997年3張紅潤，實(shí)用自動(dòng)控制，成都：科技大學(xué)出版社。1990年1月4康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社，1983年10月5潘新民，微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，北京：人民郵電技術(shù)出版社，1988年3月6趙依軍，單片機(jī)微型接口技術(shù)。北京：人民郵電技術(shù)出版社，1989年3月7李廣弟，單片機(jī)基礎(chǔ)，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，20018胡漢才，單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社，19969王毅，單片機(jī)器件應(yīng)用手冊(cè)，北京：人民郵電出版社，1995附錄1.元器件清

33、單：序號(hào)元件名稱數(shù)量參數(shù)1AT89S52單片機(jī)12超聲波模塊 13L298n14智能避障小車底盤15蜂鳴器16LCD液晶屏12.樣機(jī)實(shí)物照片：3.電路原理圖：相關(guān)程序#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned char i;sbit rs=P26; /定義引腳sbit rw=P25;sbit e=P27;sbit TX=P30; /觸發(fā)信號(hào)引腳sbit FM=P34;sbit PWM1=P36; /pwm信號(hào)輸出 sbit PWM2=P37;static char click=0; unsigned char ZK1,ZK2;unsigned int time=0;unsigned int timer=0;u