北京邮电大学实习报告(2)

1、北京邮电大学电子工艺实习实验报告实验名称： “智能”迷宫小车 姓 名： 陈育龙 学 号： 指导老师： 张君毅 日 期： 2015 年 9 月 20 日电子工艺实习实验报告 陈育龙目录北京邮电大学实习报告综述1一、实习任务:2二、本人在实习项目中的具体工作2三、实习题目的设计思路及实现过程21.焊接练习22.焊接交替闪烁电路23.小车的焊接和组装34.程序的编写和调试4（1）左（右）手扶墙法：4（2）直行优先法：45.外观设计4五、遇到的问题及解决方法5六、心得体会和总结5七、参考文献6八、部分算法源程序6电子工艺实习实验报告 陈育龙北京邮电大学实习报告实习名称 电子工艺实习学 院电子工程学院学

2、生姓名陈育龙班 级2013211207学 号2013210994实习时间2015/9/79/17实习地点主楼501实习内容实习题目：“智能迷宫小车”；实习进度安排：2015/9/79/8：了解实习要求，练习手工焊接；2015/9/9：焊接发光二极管交替闪烁电路；2015/9/109/11：焊接小车的电路主板，拼接组装小车；2015/9/129/16：编写调试小车的程序，实现小车性能；2015/9/17:小车验收及比赛；实习要求：一、 了解和掌握常用电子器件的类别、型号、规格、性能及简单测量等电子工艺知识和技能； 二、 掌握手工焊接的工艺和技术； 三、 初步了解单片机相关知识及其开发环境； 四、

3、 了解发光二级管交替闪烁电路和迷宫小车的基本原理；进一步熟悉和掌握单片机的C语言编程； 五、 整机调试与验收，撰写实验报告。学生实习总结（附页，不少于2000字）（实习任务要求、实习题目的设计思路及详细实现过程、本人在实习项目中的具体工作、实现功能及测试数据结果、遇到的问题及解决方法、心得体会和总结、参考文献、部分算法源程序等）实习成绩评定遵照实习大纲并根据以下三方面按五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）综合评定成绩：1、思想品德、实习态度、实习纪律等2、技术业务考核、笔试、口试、实际操作等3、实习报告、分析问题、解决问题的能力实习评语:实习成绩:指导教师签名： 实习单位公章年 月 日电

4、子工艺实习总结一、实习任务: 1. 焊接一个发光二级管交替闪烁电路； 2两人一组完成一个迷宫小车的焊接、组装、编程及调试等工作，完成自动穿越迷宫的小车。二、本人在实习项目中的具体工作 本人主要负责小车程序的编写、修改和调试，并协助队友进行小车的焊接和组装以及外观设计与制作。三、实习题目的设计思路及实现过程 实习题目：两人一组完成迷宫机器人的焊接、组装、编程及调试等工作，完成自动穿越迷宫的机器人。1.焊接练习小学期实习为期两周，9月7日到9月8日为电路焊接练习。练习的主要内容为在一块电路板上焊接各种废弃的电路元件，包括电阻、电容、各种接插件等。我们按照老师的要求将元件焊满了整个电路板。 2.焊接

5、交替闪烁电路9月9日下午老师要求在电路板上焊接出发光二极管，电路虽然简单，但是器件之间的相连与器件的摆放位置相关，要求器件的摆放应该尽量对称和靠近。我和我的组员就因为器件相距太远，用的导线与其他组相比多出一倍，导致电路相连的难度大大增加，使这个任务的完成时间落后其他组，不过也让我们了解了我们的错误，下次可以做出改正。 3.小车的焊接和组装9月10日开始正式组装并焊接迷宫机器人即智能小车。按照小车装配说明中的装配步骤我们边装配变焊接。其中最考验我们的便是我们的焊接技术，因为有些器件彼此之间相距很近或者管脚过多，这对我们的精细操作要求很高。另外就是我们的细心程度，因为有很多器件是有方向要求的，一旦

6、方向焊接错误，轻则电路无法工作，重则电路短路烧毁。我们组在焊接时就把单片机的底座方向给焊接错误，由于底座的管脚众多，取下来的工程量巨大，我们又花费了几乎一个下午的时间才把底座拆下来又焊回去，浪费了大量时间和精力。而且最后一定要注意的是VCC与GND是否短路，其他组就出现了这种情况导致了在往单片机里烧程序时把USB下载模块给烧坏。焊接完成后便是小车的组装，与焊接比起来，组装就相对简单多了，比较麻烦的是传感器的连接，需要自己阅读传感器的使用说明书。在组装时我们发现电池盒放在车头会导致车子前后不平衡而向前倒，所以把电池盒改到了车子的中间部分，最后的成品车子如下图：4.程序的编写和调试在组装完小车后，

7、编写出能让小车走出迷宫的程序就是当务之急。为了能迅速的让自己掌握单片机的编程语言，我利用电路中心网站的示例程序作为参考，逐渐的清楚了小车的各个模块的程序，例如电机的前进、转弯、后退、停止等程序的具体写法。而要让小车能够成功的走出迷宫，就要一个合适的算法。因此我做了大量的调研，在网上阅读了其他往届北邮学生的程序，与其他人进行交流等。具体尝试的方法有如下：（1）左（右）手扶墙法： 中心思想：以左（右）边的传感器为优先级最高，前面传感器为次优先级的判断，一旦左（右）边没有检测到障碍就往左边转弯。如果左边检测到障碍，前面没检测到障碍，就前进。否则右转。缺点：需要左（右）传感器的灵敏度和感应距离高，因为

8、扶墙法的重点在于扶墙，如果有墙没检测到(转弯时)或者没墙时检测到(进入转角时)就会引起程序错乱；另外在死路需要两个转弯才能出死路，耗时大，容错性差。优点：思路清晰，迷宫适应性强，理论上不出现错误能走出所有迷宫。综上，我们摒弃这种方法。（2）直行优先法：中心思想：以前面的传感器为优先级最高，左右传感器为次优先级的判断，一旦前面没有检测到障碍就前进。如果前面检测到障碍，左边没检测到障碍，就左转。否则右转。如果前面检测有障碍，左右检测都没有障碍，优先左转。进入死路后退直到一边没障碍，向没有障碍方向转弯。缺点：需要前面感应器感应距离和灵敏度刚好，既不能太高也不能太低。迷宫适应差，由于左右优先级不明朗。

9、优点：程序简单，容易修改，能够根据迷宫使小车走出最短路线。我们的小车采用的就是这种方法。另外有如结点法、预定路线法等方法由于实行度不高，我们只有拿它们作为参考而没有进行尝试。在确定了具体的算法以后，在9/129/16时间里，我们针对具体迷宫进行程序上的调试。在一次次的试跑中，定下合适的数据(转弯的延时、后退的延时等)，并就出现的问题进行解决，并在最后加上了计时器的功能。5.外观设计今年9月北京正好举行了阅兵仪式，振奋人心。其中海军的装甲车更是让我们印象深刻。我们的小车外观模仿阅兵仪式的海军装甲车，由泡沫板裁剪成车身，外面贴上迷彩贴纸。用彩纸卷成火箭筒。最后效果如下图:四、实现功能及测试数据结果

10、使用算法总尝试次数成功次数成功率最快成功时间平均用时左手扶墙法（带停顿）571933.3%10.3s11s直行优先法1014645.5%7.8s8.6s五、遇到的问题及解决方法硬件方面: 在尝试走出迷宫时，我们发现电池的电量对传感器的灵敏度影响相当之大，大概在跑了几次后，电池的电压就不足以提供传感器的工作电压，使得小车试跑出错。所以我们在原有的电池盒上又加上了一个电池盒，让一个电池盒供应电机的消耗，另一个电池盒供应传感器的电压。这样终于解决了电池消耗大，电压起伏大的问题。软件方面：小车在跑进死胡同后的解决程序，既然是走迷宫，肯定会出现走进死胡同的情况。我们试过记忆前面的选择，退回原点，重新选择

11、，但程序相当复杂。最后我们选定后退直到一边没有障碍后转弯，但这样没有记忆性，对复杂的迷宫有可能会出错。两种方法各有利弊，由于我们迷宫相对简单，我们选了后者。还有小车容易在一个地方卡死，我们利用判断如果程序一直不间断的进行，就后退右转一段，然后重新判断。另一个问题是计时器的出迷宫自动停止问题，因为不能由传感器来进行判断(否则很容易在前面就判断失误停止了)，所以困扰了我们很长时间。最后我们想用蓝牙遥控器进行手动停止，因为时间不足买不着蓝牙遥控器而放弃了。六、心得体会和总结历时共十天的小学期实习，使我从中获得许多收获。因为以前比较注重书本上的理论知识，在自己动手做这一方面比较薄弱。这次不仅是让我们自

12、己动手组装小车，而且还让我们亲自焊接小车器件，而且只给了一张步骤，其他都靠我们自己摸索。虽然中间我也有出现过器件焊反之类的突发情况，但这些都让我的动手能力有了巨大的提升。而小车程序的编写和调试，也让我更深入了了解了51单片机语言的编写，让我对机器人产生了浓厚的兴趣。相信以后对类似的实习，我都会更有经验。七、参考文献“单片机c语言编程实例大全”“51单片机C语言编程入门”八、部分算法源程序直行优先：void InitTimer0() -计时器部分/*定时器工作于16bit模式*/ TMOD |= 0x01;/*装入65536-10000*/TH0 = 0xD8;TL0 = 0xF0;/*清中断标

13、志位*/TF0 = 0;/*使能中断*/ET0 = 1;/*打开定时器0*/TR0 = 1;void InitTimer1()/*定时器工作于16bit模式*/ TMOD |= 0x10;/*装入65536-3333*/TH1 = 0xF2;TL1 = 0xFB;/*清中断标志位*/TF1 = 0;/*使能中断*/ET1 = 1;/*打开定时器0*/TR1 = 1;void InitSystem()/*端口初始化*/P0=0xff; P2=0xff; P1=0xff; P3=0xff;/*开总中断*/EA = 1;void Display(uchar LEDNo,uchar LEDData)P

14、0 = LEDSegDataLEDData;P2 = LEDDisDataLEDNo;void Delay50ms()/12MHz -延时函数unsigned char i, j;i = 98;j = 67;dowhile (-j); while (-i);void Delay30ms()/12MHzunsigned char i, j;i = 59;j = 90;dowhile (-j); while (-i);void stop(void) -小车的电机控制程序IN1=0; IN2=0;IN3=0;IN4=0;/Delay_ms(1000);void qianjin(void) curst

15、ate = QIANJIN;IN1=0;IN2=1;IN3=1;IN4=0;if(curstate = prevstate) StateCount +;else StateCount = 0;prevstate = QIANJIN;void houtui(void) IN1=1; IN2=0;IN3=0;IN4=1; void leftro(void) curstate = ZUOZHUAN; LED1=1; LED2=0;IN1=0;IN2=1;IN3=0;IN4=1;if(curstate = prevstate) StateCount +;else StateCount = 0;prev

16、state = ZUOZHUAN;void rightro(void) curstate = YOUZHUAN; LED1=0; LED2=1;IN1=1;IN2=0;IN3=1;IN4=0;if(curstate = prevstate) StateCount +;else StateCount = 0;prevstate = YOUZHUAN;void Run() -主要的逻辑判断程序 if(FRONT=1) qianjin(); if(LEFT=1&&RIGHT=0&&FRONT=0) leftro(); if(RIGHT=1&&LEFT=

17、0&&FRONT=0) rightro(); if(LEFT=0)&&(RIGHT=0)&&FRONT=0) while(1) houtui();if(RIGHT)break;Delay50ms();Delay50ms();rightro();Delay50ms();Delay50ms();Delay50ms();Delay50ms();Delay50ms(); if(LEFT=1&&RIGHT=1&&FRONT=0) leftro(); if(StateCount > 50000) -卡死处理程序 hout

18、ui(); Delay50ms(); Delay50ms(); Delay50ms(); Delay50ms(); Delay50ms(); Delay50ms(); Delay50ms(); rightro(); Delay30ms(); StateCount = 0; /*主程序*/void main() InitSystem();InitTimer0();InitTimer1(); while(1) Run(); void TimerBase() interrupt 1 -计时器部分/*清中断标志位*/TF0 = 0; /*装入65536-10000*/TH0 = 0xD8;TL0 = 0xF0;DisBuff0 +;if(DisBuff0 = 10)DisBuff0 = 0;DisBuff1 +;if(DisBuff1 = 10)DisBuff1 = 0;DisBuff2 +;if(DisBuff2 = 10)DisBuff2