单片机课程设计-哈工大-测速小车结题报告资料

哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）设计题目：测速小车 院 系：电气学院测控系 班 级：班 设 计 者： 学 号： 指导教师：胡瑞强 设计时间：2013.9.112013.9.13哈尔滨工业大学课程设计考核表题目：学生姓名： 班级： 学号：实验部分考核考核内容分值得分基本设计任务的完成情况40附加设计任务的完成情况10对教师提问的回答情况10总结报告评分评分内容分值得分内容完整、字数达标20层次清晰、重点突出、分析透彻10书写规范、文字流畅5有独特见解、有一定的创新5总成绩： 指导教师签字：结题报告1 课题完成情况1. 总体完成情况说明在为期两周的课程设计过程中，我们完成了测速小车的设计与调试，最终完成了基本任务要求。在第一周里，我们选定了测速小车的课题，并完成了开题报告，在这一阶段内，我们熟悉并了解了宝贝车机器人的控制原理，单片机主控模块的接线方式，数字编码器的工作原理和硬件连接电路。我们还编制了让小车前进，加速，减速，左右转弯的子程序。在写代码过程中，熟悉了相关软件的使用方法。在第二周里，我们查阅了资料，详细了解并掌握了1602液晶显示模块的工作及控制原理，并编制了四位初始化子函数和显示初始化子函数。在验证显示环节的过程中，还用protues进行了仿真。接下来，我们完成了计数器，定时器的设置，并且对测得的脉冲数进行转换，使其变成速度，并显示在1602上。最后我们设置了小车的运动轨迹，使其可以测量不同的速度，并完成了结题报告。总的来说，我们完成了测量速度的完整显示，开题报告和结题报告的书写。2. 程序设计子程序名如下，具体函数见附录/*-子函数声明-*/void init_devices(void); /初始化函数void t0_init(void); void t1_init(void);void t2_init(void);void LCM_init(void);void init_4bit(void);/*-小车运动子函数申明-*/void Forward(void);void Left_90(void);void Right_90(void);void Right_180(void);/*-功能实现子函数申明-*/void Measure_Speed(void); /测速子函数void Data_Conversion(float speed); /速度数据类型转换函数void display(uchar x,uchar y,uchar *s); /问候语显示子函数void Display_List_Char(uchar x,uchar y,uchar *s); /字符显示子函数void Set_xy_LCM(uchar x,uchar y); /显示位置设置子函数void Data_Conversion(float speed); /速度转换子函数/*-1602数据指令写入函数-*/void Write_Data_LCM(uchar dat);void Write_Command_LCM(uchar com);/*-延时-*/void delay_nus(unsigned int i);void delay_1ms(void); void delay_nms(unsigned int n);2 问题及解决办法1. 在完成液晶屏初始化后，仿真也可以显示字符，但将程序烧入单片机后不能正常显示。原因：仿真是选择的是1602液晶显示模块的八位显示模式，而实际的液晶屏硬件连接为四位模式。之后，我们重新编制了相应的四位初始化程序，实现了显示功能。2. 根据指导书上硬件图连接后，发现无法显示速度。原因：硬件连接图上P1.1和P1.0只是一种示例，并不是实际对应的P1.1和P1,0口。实际编码器的脉冲输入口应为P3.4和P3.5，这两个外部计数的输入端口。改变接线后可以正常显示。3. 当全速前进时，左右两轮显示速度不一致。原因：左右两轮控制脉冲的接入时间不一致，并且传感器在检测过程中可能存在干扰。这是系统误差，无法消除。4. 对于float型的变量，1602无法正常显示。解决办法：使用一个库函数sprintf 将float转换成字符串型数据并进行显示。三心得体会课程设计是将课本知识运用到实践中的很好机会，在课题的研究过程中，我们遇到问题又会重新回到课本，对基础知识进一步理解和掌握，同时又把知识和实际问题结合起来，对知识的理解上升了一个层次。并且智能车的设计，更能激发我们学习的兴趣，每个人都有一颗年轻的心，在设计过程中，我们不仅掌握了知识，并且也找到了很多乐趣。并且我们小组内两人分工合作，促进我们养成团队协作精神。当然设计和调试过程并不是一帆风顺，我们遇到一个有一个或大或小的问题，我们通过讨论，请教老师，参考实例，查阅资料也解决了这些问题。任何探索都不会是一马平川，我们肯定会遭遇坎坷，而通过课程设计也培养了我们发现问题，解决问题的习惯。在做工程时遇到问题如何处理，我有了一次切身的体验。在工作时，不管大事还是小事，尤其是一些不起眼的细节，更要保持一丝不苟的作风。另外，在这两周的单片机课设中，我要十分感谢胡老师的辛苦指导，胡老师从小车原理的介绍到程序的调试，都给予了非常大的帮助。也正是因为胡老师的辛勤监督，才使得我们按要求、认真的完成了两周的课设，顺利完成了测速小车的设计。虽然课设就要结束了，但胡老师教导的严谨的工作作风，“规格严格，功夫到家”的校训，将永远影响着我以后的学习、研究、工作，让我在做每一件事情时，都认真严格的要求自己，追求卓越。4 参考文献1胡瑞强，李成伟，周庆东等单片机原理及应用课程设计指导书 哈尔滨：测控实验中心2张毅刚，彭喜元等 单片机原理及应用 北京：高等教育出版社3张毅刚 基于Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计 北京;人民邮电出版社4彭伟 单片机C语言程序设计实训100例 北京：电子工业出版社5苏小红，陈慧鹏等 C语言大学实用教程 北京：电子工业出版社6李东，黄庆成等 计算机组成技术教程 北京：电子工业出版社附录 源程序代码/*/测速小车程序设计 班/ 王斌峰 /*#include#include #include #include #include #define uchar unsigned char /宏定义#define uint unsigned intsbit right=P10; /左右电机引脚定义sbit left=P11;sbit rw=P21; /1602控制端定义sbit rs=P22;sbit en=P20;float RightSpeed,LeftSpeed; /全局变量 左右轮速度uchar str_temp10; /全局变量 转化后速度显示数组uchar time=0; /全局变量 中断次数计数变量/*-子函数声明-*/void init_devices(void); /初始化函数void t0_init(void); void t1_init(void);void t2_init(void);void LCM_init(void);void init_4bit(void);/*-小车运动子函数申明-*/void Forward(void);void Left_90(void);void Right_90(void);void Right_180(void);/*-功能实现子函数申明-*/void Measure_Speed(void); /测速子函数void Data_Conversion(float speed); /速度数据类型转换函数void display(uchar x,uchar y,uchar *s); /问候语显示子函数void Display_List_Char(uchar x,uchar y,uchar *s); /字符显示子函数void Set_xy_LCM(uchar x,uchar y); /显示位置设置子函数void Data_Conversion(float speed); /速度转换子函数/*-1602数据指令写入函数-*/void Write_Data_LCM(uchar dat);void Write_Command_LCM(uchar com);/*-延时-*/void delay_nus(unsigned int i);void delay_1ms(void); void delay_nms(unsigned int n);/*-定时器2定时中断子程序-*/void Timer2(void) interrupt 5TF2=0; /中断标志清零time+;if(time=20) /中断20次，计时一秒 time=0; /中断指针清零TR0=TR1=0; TR2=ET2=0; /计时结束 Measure_Speed(); /测速，转换，并显示 Data_Conversion(RightSpeed); Display_List_Char(0,0,Right:); Display_List_Char(0,6,str_temp); Display_List_Char(0,10,cm/s); Data_Conversion(LeftSpeed); Display_List_Char(1,0,Left:); Display_List_Char(1,6,str_temp); Display_List_Char(1,10,cm/s); TH0=TL0=0; /计数器清零 TH1=TL1=0; /计数器清零 TR2=ET2=TR0=TR1=1; /计数开始，开定时器并允许中断/*-主函数-*/void main(void)init_devices();/器件初始化delay_nus(800);Write_Command_LCM(0x0c); /关显示Write_Command_LCM(0x01); /清屏 display(0,0,Hi,wellcome to);/显示问候语display(1,0,wbf&zdx Group);delay_nms(300);Write_Command_LCM(0x01); /清屏RightSpeed=0;/速度初始置零LeftSpeed=0; EA=1; /开总中断TR2=ET2=TR0=TR1=1; /定时，计数开始while(1)/小车运动控制 Forward(); Left_90(); Forward(); Left_90(); Right_180(); Forward(); /*-子函数-*/void init_devices(void)/初始化子程序 t0_init(); t1_init(); t2_init(); LCM_init();void t0_init(void)/T0初始化 TMOD = 0x05;/方式一计数 ET0=1; TH0=TL0=0; /设置计数起点void t1_init(void)/T1初始化 TMOD |= 0x50;/方式一计数 ET1=1; TH1=TL1=0; /设置计数起点void t2_init(void)/T2初始化 RCAP2H=19456/256; /定时一秒，设置计数起点 RCAP2L=19456%256;void LCM_init(void)/LCM初始化 rw=0; en=0; init_4bit(); Write_Command_LCM(0x28); /8位数据+双行显示+5*10点阵 delay_nus(1000); Write_Command_LCM(0x06); /光标增量方式+不移位 delay_nus(1000);void init_4bit(void) unsigned char rd_four; rd_four = 0x28; rw=0; rs=0; P0 = rd_four; delay_nus(1000); en=1; delay_nus(2000); en=0;/*-1602数据指令写入函数-*/void Write_Command_LCM(unsigned char com) /LCM写命令子函数 unsigned char com_H=0,com_L=0; rw=0; rs=0; com_H=com&0xf0; com_L=(com4)&0xf0; P0 = com_H; delay_nus(1000); en=1; delay_nus(2000); en=0; P0 = com_L; delay_nus(1000); en=1; delay_nus(2000); en=0;void Write_Data_LCM(unsigned char dat) /LCM写数据子函数 unsigned char dat_H=0,dat_L=0; rw=0; rs=1; dat_H=dat&0xf0; dat_L=(dat4)&0xf0; P0 = dat_H; delay_nus(1000); en=1; delay_nus(2000); en=0; P0 = dat_L; delay_nus(1000); en=1; delay_nus(2000); en=0;void Set_xy_LCM(unsigned char x,unsigned char y) /光标位置设置 if(x=0) Write_Command_LCM(0x80+y); /设置起始地址为0x0y,即确定显示位 else Write_Command_LCM(0xc0+y); /设置起始地址为0x0y,即确定显示位 void Measure_Speed(void) /测速子程序 unsigned char Num_T0,Num_T1; Num_T0=TH0*256+TL0; Num_T1=TH1*256+TL1; RightSpeed=2.54*Num_T0/2; LeftSpeed=2.54*Num_T1/2;/*-液晶模块指定位置显示子程序-*/void Display_List_Char(uchar x,uchar y,uchar *s) uchar length,j; uchar LCM_Data; length=strlen(s); Set_xy_LCM(x,y); if(length=6) for(j=0;jlength;j+) LCM_Data=*s; Write_Data_LCM(LCM_Data); s+; else for(j=0;j4;j+) LCM_Data=*s; Write_Data_LCM(LCM_Data); s+; void display(uchar x,uchar y,uchar *s)uchar j,length;length=strlen(s);Set_xy_LCM(x,y);for (j=0;jlength;j+)Write_Data_LCM(*s);s+;void Data_Conversion(float speed)/数据转换，将float转换为uchar形式 sprintf(str_temp,%f,speed);/*-小车运动子函数-*/void Forward(void) /小车前进子函数 uchar j;for(j=0;j30;j+) right=1; delay_nus(1300); right=0; delay