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文档简介
1、基于单片机的智能循迹小车控制电路设计摘要at89s52单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用at89s52单片机来实现智能小车的设计。本系统以设计题目的要求为目的,采用at89s52单片机为控制核心,利用红外光电管检测道路上黑线,快慢速行驶,以及自动停车,自动寻迹和寻光功能。整个系统的电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的软硬件各模块设计方法及测试结果分析。采用的技术主要有:通过编程来控制小车循迹;使用pwm波来控制小车的速度和转向;光电管的有效应用。关键词: at89s52单片机,光电检测器,pwm调速,智能小车
2、abstractat89s52 scm is a section 8 microcontroller, his usability and multi-functional received overwhelming support from users praise. here introduces at89s52 scm is how to use to realize intelligent car design. this system to design the topic request, the purpose for at89s52 scm as control core, u
3、sing infrared phototubes detection road black line speed, speed, and automatic parking, automatic tracing and making light function. the whole system circuit structure simple, reliable performance is high. the test results meet the requirements, the paper introduces the system hardware and software
4、module design method and the analysis of the testing resultthe technique to be used mainly include: through the programming to control the car follow the mark; using pwm wave to control the speed of the car and steering; phototubes effective application。keywords: at89s52 scm, photoelectric detector,
5、 pwm motor speed, intelligent cars目 录摘要iabstractii1 绪 论 1 1.1课题背景1 1.2课题研究的目的和意义 2 1.3本设计的内容及意义3 1.3.1 设计的内容3 1.3.2 本设计的意义3 2单片机的简述42.1 主要特性4 2.2管脚说明42.3振荡器特性6 2.4芯片擦除63 技术方案概要说明74 硬件电路的设计8 4.1系统基本原理分析 8 4.2 最小系统 84.3电源电路设计 94.4传感器电路 10 4.5电机驱动电路105 软件设计 125.1 程序设计总体思路125.2小车状态定义12 5.3程序主函数流程图145.4总
6、结146 开发工具156.1 创建文件 15 6.2 设计图纸尺寸 156.3 自制原理图元件156.4.原理图载入pcb板和自动布局 15 6.5 自动布局16 结论17 致 谢18参考文献19 附件20 - 27 -1 绪 论1.1课题背景目前 ,在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下,智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能车辆的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支,出现于20世纪06年代。当时斯坦福研究院(sri)的nils nilssen和charles rosen等
7、人,在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人,目的是将人工智能技术应用在复杂环境下,完成机器人系统的自主推理、规划和控制。从此,移动机器人从无到有,数量不断增多,智能车辆作为移动机器人的一个重要分支也得到越来越多的关注。智能小车,是一个集环境感知、规划决策,自动行驶等功能于一体的综合系统,它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术,是典型的高新技术综合体。智能车辆也叫无人车辆,是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。智能车辆的主要特点是在复
8、杂的道路情况下,能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨迹)行进。智能车辆在原有车辆系统的基础上增加了一些智能化技术设备:(1)计算机处理系统,主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作;(2)摄像机,用来获得道路图像信息;(3)传感器设备,车速传感器用来获得当前车速,障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物等信息。智能车辆技术按功能可分为三层,即智能感知/预警系统、车辆驾驶系统和全自动操作系统团。上一层技术是下一层技术的基础。三个层次具体如下:(1)智能感知系统,利用各种传感器来获得车辆自身、车辆行驶的周围环境及驾驶员本身的状态信息,必要时发出预警信息。主
9、要包括碰撞预警系统和驾驶员状态监控系统。碰撞预警系统可以给出前方碰撞警告、盲点警告、车道偏离警告、换道/并道警告、十字路口警告、行人检测与警告、后方碰撞警告等.驾驶员状态监控系统包括驾驶员打吨警告系统、驾驶员位置占有状态监测系统等。(2)辅助驾驶系统,利用智能感知系统的信息进行决策规划,给驾驶员提出驾驶建议或部分地代替驾驶员进行车辆控制操作。主要包括:巡航控制、车辆跟踪系统、准确泊车系统及精确机动系统。(3)车辆自动驾驶系统,这是智能车辆技术的最高层次,它由车载计算机全部自动地实现车辆操作功能。目前,主要发展用于拥挤交通时低速自动驾驶系统、近距离车辆排队驾驶系统等。这种智能小车的主要应用领域包
10、括以下几个方面:(1)军事侦察与环境探测现代战争对军事侦察提出了更高的要求,世界各国普遍重视对军事侦察的建设,采取各种有效措施预防敌方的突然袭击,并广泛应用先进科学技术,不断研制多用途的侦察器材和探测设备,在车上装备摄像机、安全激光测距仪、夜视装置和卫星全球定位仪等设备,通过光缆操纵,完成侦察和监视敌情、情报收集、目标搜索和自主巡逻等任务,进一步扩大侦察的范围,提高侦察的时效性和准确性。(2)探测危险与排除险情在战场上或工程中,常常会遇到各种各样的意外。这时,智能化探测小车就会发挥很好的作用。战场上,可以使用智能车辆扫除路边炸弹、寻找和销毁地雷。民用方面,可以探测化学泄漏物质,可以进行地铁灭火
11、,以及在强烈地震发生后到废墟中寻找被埋人员等。(3)安全检测受损评估在工程建设领域,可对高速公路自动巡迹,进行道路质量检测和破坏分析检测;对水库堤坝、海岸护岸堤、江河大坝进行质量和安全性检测。在制造领域,可用于工业管道中机械损伤,裂纹等缺陷的探寻,对输油和输气管线的泄漏和破损点的查找和定位等。(4)智能家居在家庭中,可以用智能小车进行家具、远程控制家中的家用电器,控制室温等等。对这种小车的研究,将为未来环境探测术上的有力支持。1.2课题研究的目的和意义目前,国内外的许多大学及研究机构都在积极投入人力、财力研制开发针对特殊条件下的安全监测系统。其中包括研究使用远程、无人的方法来进行实现,如机器人
12、、远程监控等。无线传输的发展使得测量变得相对简单而且使得处理数据的速度变得很快甚至可以达到实时处理。该智能小车可以作为机器人的典型代表。它可以分为三大组成部分:传感器检测部分、执行部分、cpu。机器人要实现自动避障功能,还可以扩展循迹等功能,感知导引线和障碍物。可以实现小车自动识别路线,选择正确的行进路线,并检测到障碍物自动躲避。通过构建智能小车系统,培养设计并实现自动控制系统的能力。在实践过程中,熟悉以单片机为核心控制芯片,设计小车的检测、驱动和显示等外围电路,采用智能控制算法实现小车的智能循迹。灵活应用机电等相关学科的理论知识,联系实际电路设计的具体实现方法,达到理论与实践的统一。在此过程
13、中,加深对控制理论的理解和认识。1.3本设计的内容及意义1.3.1 设计的内容(1) 路面检测模块(2) 电源模块为5v(3) 直流电机的驱动模块电路,及相应的驱动程序(4) 控速模块(5) 循线功能电路及程序(6) 复位电路模块1.3.2 本设计的意义随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。本设计就采用了比较先进的c51为控制核心, c51采用choms工艺,功耗很低。该设计具有实际意义,可
14、以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景;在考古方面也应用到了超声波传感器进行检测。所以本设计与实际相结合,现实意义很强。智能小车国内外研究现状。世界各国在智能微型车领域进行了很多研究,己经应用于各个领域,在探测和军事领域使用特别多。近年来,我国也开展了很多研究工作,以满足不同用途的需要。世界各国开发、研制星球探测车系统己经有了多年的历史。美国和前苏联是从20世纪60年代末期开始进行月球表面探测任务的。美国曾在1966-1968年间,向月球成功发射了两次无人巡游探测器。1997年,由美国jpl(全称jetpropulsion laboratory,
15、美国太空总署喷气推进实验室)研制的sojourner号探测车登上了火星。它验证了小型火星车的性能,并完成了一系列技术试验。2004年1月,美国的“勇气号”和“机遇号”火星探测车再度登陆火星。前苏联在1959-1976年间,总共成功发射了两个月球探测车。单片机的应用领域越来越广泛,无论是在生活,生产上,单片机无处不在。atmel公司的at89s52单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。at89s51可以说是单片机领域的主流产品 ,其应用如此广泛,所以有必要去学习和应用该单片机,以满足实际产品开发的需要,也是适应社会智能化、自动化的趋势。通过构建
16、智能小车系统,培养设计并实现自动控制系统的能力。在实践过程中,熟悉以单片机为核心控制芯片,设计小车的检测、驱动和显示等外围电路,采用智能控制算法实现小车的智能循迹。灵活应用机电等相关学科的理论知识,联系实际电路设计的具体实现方法,达到理论与实践的统一。在此过程中,加深对控制理论的理解和认识。2单片机的简述at89s52是一种带4k字节闪烁可编程可擦除只读存储器(fperomfalsh programmable and erasable read only memory)的低电压,高性能cmos8位微处理器,俗称单片机。该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的mcs-51
17、指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中,atmel的at89s52是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。2.1 主要特性与mcs-51 兼容 4k字节可编程闪烁存储器 寿命:1000写/擦循环数据保留时间:10年全静态工作:0hz-24hz三级程序存储器锁定128*8位内部ram32可编程i/o线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路 2.2管脚说明vcc:供电电压。gnd:接地。p0口:p0口为一个8位漏级开路双向i/o口,每脚可吸收8ttl门电流。当p1口的管脚第一次写
18、1时,被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时,p0 口作为原码输入口,当fiash进行校验时, p0输出原码,此时p0外部必须被拉高。p1口:p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口,p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,p1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在flash编程和校验时,p1口作为第八位地址接收。p2口:p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口,p2口缓冲器可接收,输出4个ttl门电流,当p2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且
19、作为输入。并因此作为输入时,p2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,p2口输出其特殊功能寄存器的内容。p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。p3口:p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口,可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,p3口将输出电流(ill)这是由于上拉的缘故。p3口也可作为at89c51的一些
20、特殊功能口,如下表所示:管脚 备选功能p3.0 rxd(串行输入口) p3.1 txd(串行输出口) p3.2 /int0(外部中断0) p3.3 /int1(外部中断1) p3.4 t0(记时器0外部输入) p3.5 t1(记时器1外部输入) p3.6 /wr(外部数据存储器写选通) p3.7 /rd(外部数据存储器读选通) p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 rst:复位输入。当振荡器复位器件时,要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。ale/prog:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,al
21、e端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时, ale只有在执行movx,movc指令是ale才起作用。另外,该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止,置位无效。/psen:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/psen信号将不出现。/ea/vpp:当/ea保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000h-ffff
22、h),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,/ea将内部锁定为reset;当/ea端保持高电平时,此间内部程序存储器。在flash编程期间,此引脚也用于施加12v编程电源(vpp)。xtal1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。xtal2:来自反向振荡器的输出。2.3振荡器特性xtal1和xtal2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,xtal2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。2.4芯片擦除整个perom
23、阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ale管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。此外,at89s52设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。在闲置模式下,cpu停止工作。但ram,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。在掉电模式下,保存ram的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。3 技术方案概要说明本模型车的电路系统包括电源管理模块、单片机模块、传感器模块、电机驱动模块、舵机控制模块。在整个系统中,由电源管理模块实现对其他各
24、模块的电源管理。其中,对单片机、光电管、舵机提供9v电压,对电机提供9v电压。路径识别电路由5对光电发送与接收管组成。由于路面存在黑色引导线,落在黑线区域内的光电接收管接收到反射的光线的强度与白色的路面不同,进而在光电接收管两端产生不同的电压值,由此判断路线的走向。传感器模块将当前采集到的一组电压值传递给单片机,进而根据一定得算法对舵机进行控制,使小车自动寻线行走。单片机模块是智能车的核心部分,主要完成对外围各个模块的管理,实现对外围模块的信号发送,以及对传感器模块的信号采集,并根据软件算法对所采集的信号进行处理,发送信号给执行模块进行任务执行,还对各种突发事件进行监控和处理,保证整个系统的正
25、常运作。舵机控制模块则根据检测情况经单片机处理后发出相应的pwm波对舵机进行转向的控制。电机驱动模块采用桥驱动,通过pwm 波对电机进行控制,以实现对小车速度的调节。4 硬件电路的设计4.1系统基本原理分析 系统可以分为几个基本功能模块,如图4-1所示at89s52光电传感器电机驱动芯片系统电源两组电机 图 4-1 对各功能模块的设计,分别有以下不同的设计方案。4.2 最小系统小车采用atmel公司的at89s52单片机作为控制芯片,图4-2是其最小系统电路。主要包括:时钟电路、电源电路、复位电路。其中各个部分的功能如下:1、时钟电路:给单片机提供一个外接的12mhz的石英晶振。2、电源电路:
26、给单片机提供5v电源。3、复位电路:在电压达到正常值时给单片机一个复位信号。图4-2 单片机最小系统原理图4.3电源电路设计模型车通过自身系统,采集赛道信息,获取自身速度信息,加以处理,由芯片给出指令控制其前进转向等动作,各部分都需要由电路支持,电源管理尤为重要。在本设计中,51单片机使用5v电源,电机及舵机使用9v电源。本模块采用9v蓄电池供电。在电车底座空隙装置9v蓄电池供电,方便有有效的利用空间。且蓄电池电量比干电池充足,占用空间相对小。所以单片机及传感器模块采用lm805稳压后的5v电源供电,舵机及电机直接由电池供电。如图4-3所示。图4-3 电源电路4.4传感器电路应用红外线传感器,
27、通过红外敏感端对不同颜色的感光能力的不同,可以很容易的辨别白纸上的黑色引导线。发光二极管发出的可见光照射到黑带时,光线被黑带吸收,光敏二极管为检测到信号。呈高阻抗,使输出端为低电平。当发光二极管发出的可见光照射到地面时,它发出的可见光反射回来被光敏二极管检测到,其阻抗迅速降低,此时输出端为高电平。但是由于光敏二极管受环境中可见光影响较大,电路的稳定性很差。原理图如图4-4 所示。图4-4 赛道检测原理图4.5电机驱动电路电机驱动芯片l298n是sgs公司的产品,内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个h桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准ttl逻辑电平信号,
28、可驱动46v、2a以下的电机。l298可驱动2个电机,out1、out2和out3、out4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平,控制电机的正反转,ena,enb接控制使能端,控制电机的停转。基本思路为使能端输入使能信号,即接高电平,控制输入端a端输入pwm 信号,控制输出端b输入方向信号,在一个pwm周期内,电动机只承受单极性的电压,电机的选择方向由控制信号决定,电机的速度由pwm决定,pwm占空比为0%-100%对应于电机转速0-max。因此,当接收到由检测模块的信号时,单片机处理该信号,根据该信号产生对应的pwm 波,从而可以根据调节电机的转速与方向。表1 l298n
29、的逻辑功能图4-5 l298n实物图图4-6 l298n电路图5 软件设计5.1 程序设计总体思路小车通过红外传感器获得路径信息。通过at89s52进行判断小车所处的状态,通过控制h桥驱动芯片来控制电机加速或减速及转向进行相应的动作,小车的速度通过pwm控制进行调速,小车转弯的力度通过pwm控制。框架如图5-100000全部检测到黑线时车停10000大拐角情况右拐程序初始化小车启动传感器11111特别出线时用00001大拐角情况左拐00011小车左转定时0.005ms100011001111001小车直走定时0.002ms11000小车右转定时0.005ms图5-1 总体设计思路5.2小车状态
30、定义小车通过两组传感器获得信息,因此可将小车分成5种状态,不同的状态下,小车有不同的动作。 5.2.1黑线正中状态 黑线处在中间位置时,中间的传感器都能检测到黑线存在,当小车处于此状态时,小车方向不变,如果小车没有达到最大速度则逐渐加速到最大速度。3.2.2黑线偏左状态只有左传感器检测到黑线存在,当小车处于此状态时,小车必须保证能寻找黑线而必须减速,并且小车略微左转。3.2.3黑线偏右状态 只有右传感器检测到黑线存在,当小车处于此状态时,小车必须保证能寻找到黑线而必须减速,并且小车略微右转。3.2.4黑线级偏左状态避免左边有传感器坏掉,或防止左边有一个传感器检测不到黑线存在,当小车处于此状态时
31、,小车必须保证能寻找黑线而必须减速,并且小车尽最大可能向左转。3.2.5黑线级偏右状态避免右边有传感器坏掉,或者右边防止一个传感器检测不到黑线,所以右传感器检测到黑线存在,当小车处于此状态时,小车必须保证能寻找到黑线而必须减速,并且小车尽最大可能向右转。5.3程序主函数流程图小车初始化函数开始获得小车状态函数根据得到的状态实时调节小车的速度图5-1 程序主函数流程图5.4总结通过各种方案的讨论和尝试,在经过多次的整体软硬件结合调试,不断地对系统进行优化,能比较流畅的沿着黑线运动,小车在直道上可以加速行驶,在弯道上又可以减速转弯,如果增加传感器的个数可以实现更为精确的黑线识别,使得小车跑得更快更
32、稳。6 开发工具6.1创建文件1、创建项目文件(项目文件后缀名为.prjpcb)文件创建项目pcb项目(刚创建的文件名“pcb-project1. prjpcb”,下方有一个粉色的文件夹图标,表明文件没有保存)右击刚创建的蓝色的文件“pcb-project1. prjpcb”点击“保存项目”选择保存路径重命名保存。2、创建原理图(原理图文件后缀:.schdoc)文件创建原理图右击刚创建的文件名保存项目选择保存路径重命名保存。3、创建pcb板文件点击在需要创建的项目文件,点击菜单栏“文件”“创建”“项目”“pc”b文件右击刚创建的文件选择保存路径重命名保存。6.2设计图纸尺寸在原理图面板上点击“
33、设计”文档选项在“标准风格”里选择合格的纸张或点击“使用自定义”右方的方框点击打钩,在下方输入自定义的宽度、高度等参数确定是否需要显示图纸明细表(点击去掉勾不显示图纸明细表,明细表为显示图纸张数、作者等信息,捕获:为元件移动的基本步长)。放大图纸pgup,缩小图纸pagedn,合适大小ctrl+ pagedn,移动图纸右击出现手型不放拖动。6.3自制原理图元件(注意:在原理图 .schdoc界面上不能创建原理图文件)文件创建库原理图库右击左边新建的(schlib.schdoc)文件点击“保存”选择存放位置重命名保存。点击画图工具中的 “创建新建元件”图标命名。6.4.原理图载入pcb板和自动布
34、局1、原理图载入pcb板之前必须确保已建立项目文件。2、原理图文件必须在项目文件夹之下并重命名。3、确认在原理图界面。4、必须建立pcb板图并保存。设计选择第一项:update pcb document1.pcbdoc【如第一项不是这个,那是因为没有建立项目文件,原理图文件(.pcbdoc )必须在项目文件之下】-点击第一项“update pcb document1.pcbdoc”点击“使变化生效-”-点击“执行变化”-(如修改了原理图文件,第二次执行update pcb document1.pcbdoc时会出现是否更新对话框,点击yes点击“是的”点击“继续”点击“使变化生效-”-点击“执行
35、变化”)点击“关闭”。 自动会进入pcb板界面-点击下方选择keepout layer(禁布层)层面-(确保项目文件和原理图文件已经保存)-选择划线或画圆工具在pcb板上画方框或圆,作为放置元件的位置,否则元件会放在pcb板外。划线的拐角处要双击,方框闭合时会出现八角形时,说明方框已闭合(出现紫色线条为正确,否则选择线路板的层面不对)。6.5自动布局自动布局是将原理图的文件放在pcb板上,显示的是元件间的连线,而不是元件间真正连了铜箔,在自动布线后元件间才连接了铜箔。虽然自动布局后显得元件间连线很乱,连线有交叉,但是自动连线后就会自动纠正。 1、在pcb板上,必须点击下方keep out la
36、ger(禁布层)在pcb板上画意方框或圆(显示黄色的线为正确),用于放置元件,不能太小,否则元件太密。2、自动布局:“工具”“放置元件”“自动布局”。不理想的话,可以再次进行自动布局,可以获得不同的布线方式。自动布局前,如pcb板进行了编辑移动了元件位置,必须重新放置元件、自动布局。3、调整元件位置:(1)如果自动布局的横竖比例不对,或位置偏移pcb板,可以先缩小图像,看到pcb板外有蓝色方框(中间带红色的有“原理图“字样的图标),单击这个蓝色的方框不放鼠标,按空格键旋转所有元件,移动鼠标可以移动所有元件的位置。(2)如栅格线妨碍视线,可以调整栅格线:右击鼠标选择项pcb板选择项在可视网格(v
37、)的网格2中调整为更大或更小的数值确定。这样,在图像缩小或扩大时,就会隐藏栅格线。(3)如元件位置需要调整,可以单击元件拖动,同时按空格键旋转。如不能拖动元件,可以右击选择元件,输入法应在英文状态或按m选择不同的状态。结论根据本次设计要求,我系统地阅读了大量的资料,并认真分析了设计课题的需求,还系统学习了51系列单片机的工作原理及其使用方法,并独自设计智能小车的整个项目。虽然条件艰苦,但经过不懈钻研和努力,购买到了所有所需的元器件,并系统的进行了多项试验,最终做出了整个小车的硬件系统,然后结合课题任务和小车硬件进行了程序的编制,本系统能够基本满足设计要求,能够较快较平稳的是小车沿引导线行驶,但
38、由于经验能力有限,该系统还存在着许多不尽人意的地方有待于进一步的完善与改进。通过本次课题设计,不仅是对我们课本所学知识的考查,更是对我的自学能力和收集资料能力以及动手能力的考验。本次毕业设计使我们对一个项目的整体设计有了初步认识,还认识了几种传感器,并能独立设计出其接口电路,再有对电路板的制作有了一定的了解,并学会了使用protel设计电路。本次毕业设计使我们意识到了实验的重要性,在硬件制作和软件调试的过程中,出现了很多问题,最终都是通过实验的方法来解决的。还有以前对程序只是一个很模糊的概念,通过这次的课题设计使我对程序完全有了一个新的认识,并能使用c熟练的进行编程了。通过本次课题设计,极大的
39、锻炼了我们的思考和分析问题的能力,并对单片机有了一个更深的认识。总之,在课题设计的过程中,无论是对于学习方法还是理论知识,我们都有了新的认识,受益匪浅,这将激励我们在今后再接再厉,不断完善自己的理论知识,提高实践运作能力。致 谢在课程设计中,我感受到了老师对学生的那种悔人不卷的精神,每天的固定时间,田老师都来给我们指导,经过一段时间的忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个专科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有田老师的督促指导,以及一起工作的同学们的支持,想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的老师田老师。每次当发现不明白或是自己不能解决的问题
40、时,田老师都会耐心的为我们讲解其中的问题所在,并为我们提出解决的办法和思路。这为我们在设计时少走了许多弯路。我的设计较为复杂烦琐,但是田老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬田老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我们永远学习的榜样,并将积极影响我们今后的学习和工作。在此,向在课程设计当中给予我们提供帮助的田老师说一声“老师您辛苦了!” 预祝老师在今后的生活及工作中,身体健康、工作顺利,在电子领域有更大的飞跃。其次要感谢与我朝夕相处“战友”。这些日子,在遇到不懂的问题上,他们和我一块努力奋斗共进共退,相互鼓励相互扶持,互通有无,及时沟通。正因为如此我才能顺利的完成设计,我要感谢我的
41、母校沈阳工程学院,是母校给我们提供了优良的学习环境;另外,我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师,是你们教会我专业知识。在此,我再说一次谢谢!谢谢大家!。参考文献1 李全利.单片机原理及接口技术.北京:高等教育出版社,20082 何希才.传感器及其应用电路.电子工业出版社,2001年3 李玉峰,霓虹霞.cs-51系列单片机原理与接口技术m.人民邮电出版社,2004.4 吕惠智.红外技术.哈尔滨工程大学出版社,1998年5 王丽敏.电路仿真与实验.哈尔滨工程大学出版社,2000年6 杨西明.单片机编程与应用入门.机械工业出版社,2005年7 夏路易 石宗义.电路原理与电路板设计教程 dxp.,希
42、望电子出版社,20048任为民. 电子技术基础课程设计. 中央广播电视大学出版社. 1997年5月第1版9 胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社,1996年10 张友德.单片机原理与应用技术.机械工业出版社,2004年11 刘志名.电路分析.西安电子科技大学出版社,2004年12 万文略.单片机原理与应用.重庆大学出版社,2004年13 陈杰. 传感器与检测技术m北京:高教出版社,2004.14 邵贝贝 龚光华.单片机认识与实践m.北京:北京航空航天大学出版社,2006.15 张兴业汽车电子信息技术状况和发展对策j汽车实用技术,2004616 邱铁模型车控制系统设计与实现d大连理工大
43、学,200717 沈长生常用电子元器件使用一读通m北京. 人民邮电出版社2004 18 王晓明. 电动机的单片机控制m北京. 北京航空航天大学出版社2002附录程序:#include#include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /*sbit p2_0=p20; /循迹口 sbit p2_1=p21; sbit p2_2=p22; sbit p2_3=p23; sbit p2_4=p24; sbit p0_4=p04; /电机总开关 sbit p0_0=p00 sbit p0_1=p01; sbit
44、 p0_2=p02; sbit p0_3=p03;*/unsigned int i=0,j=0,w=0,q=0;void main() while(1) p0_0=1;p0_1=1;p0_2=1;p0_3=1; tmod=0x01; ea=1; et0=1; p0_4=1; /电机启动 if(p2_0=1&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=1) / 小车直走 定时0.002ms th0=0xff; /定时0.005ms tl0=0xfe; tr0=1; if(p2_0=1&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=1&p2_4=1) / 小车直走 定时0.002ms th0=0x
45、ff; /定时0.005ms tl0=0xfe; tr0=1; if(p2_0=1&p2_1=1&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=1) / 小车直走 定时0.002ms th0=0xff; /定时0.005ms tl0=0xfe; tr0=1; if(p2_0=1&p2_1=1&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=0) /小车右转 定时0.005ms tl0=0xfe; /0.01 tr0=1; if(p2_0=0&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=1&p2_4=1) /小车左转 定时0.005ms th0=0xff; tl0=0xfe; tr0=1; if(p2_0=0&p2_1
46、=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=0) /全部检测到黑线时 车停 th0=0xff; tl0=0xfe; tr0=1; /*/ if(p2_0=1&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=0) /角度较大的情况 右拐 th0=0xff; tl0=0xfe; tr0=1; if(p2_0=0&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=1) /角度较大的情况 左拐 th0=0xff; tl0=0xfe; tr0=1; /*/ /*/ xiong() interrupt 1 if(p2_0=1&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=1) /小车直线快走
47、定时0.002ms th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=0 p0_2=0; p0_3=0; if(p2_0=1&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=1&p2_4=1) / 小车直走 定时0.002ms th0=0xff; /定时0.005ms tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=0; p0_2=0; p0_3=0; if(p2_0=1&p2_1=1&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=1) / 小车直走 定时0.002ms th0=0xff; /定时0.005ms tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=1; p0_2=0; p0_3=0; i
48、f(p2_0=1&p2_1=1&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=0) /小车右转 定时0.005ms th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=0; p0_2=1; p0_3=0; i=1; if(p2_0=1&p2_1=1&p2_2=1&p2_3=1&p2_4=1&i=1) / 特别 出线时用 th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=0; p0_2=1; p0_3=0; j=0; if(p2_0=0&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=1&p2_4=1) /小车左转 定时0.005ms th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0
49、=1; p0_1=0; p0_2=0; p0_3=1; j=1; if(p2_0=1&p2_1=1&p2_2=1&p2_3=1&p2_4=1&j=1) / 特别 出线时用 th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=0; p0_2=0; p0_3=1; i=0; if(p2_0=0&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=0) /全部检测到黑线时 车停 th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0=0; p0_1=1; p0_2=0; p0_3=1; /*/ if(p2_0=1&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=0) /大角度情况 右拐 th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=0; p0_2=1; p0_3=0; if(p2_0=0&p2_1=0&p2_2=0&p2_3=0&p2_4=1) /大角度情况 左拐 th0=0xff; tl0=0xfe; p0_0=1; p0_1=0; p0_2=0; p0_3=1; /*/电路总图:原文已完。下文为附加文档,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!施工组织设计本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时,我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺,
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