《紅外避障小汽車(chē)》word版

1、*學(xué) 院畢 業(yè) 論 文題目 紅外避障小汽車(chē) 姓 名：_ * _ 所在學(xué)院：_ 電子工程學(xué)院_ 所學(xué)專(zhuān)業(yè)：_ * _班 級(jí) _ * _學(xué) 號(hào) _ * _ 指導(dǎo)教師： * 完成時(shí)間：_ 201*年11月1日 摘 要本文主要詳細(xì)介紹了一種以AT89S51這對(duì)芯片操作控制的玩具車(chē)或模型車(chē)。遙控車(chē)由發(fā)射機(jī)/遙控器和接收機(jī)組成，遙控車(chē)的控制信號(hào)，通過(guò)手搖桿上的發(fā)射機(jī)發(fā)出，由裝在車(chē)上的接收機(jī)接收。所有的編碼信號(hào)全部通過(guò)紅外發(fā)射接收實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)遙控。接收機(jī)根據(jù)接收到的不同編碼信號(hào)，通過(guò)直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路放大電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，改變車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，執(zhí)行前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，使其具備智能化。通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)自己的

2、動(dòng)手能力，加深對(duì)芯片的了解，及紅外線(xiàn)遙控的認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：AT89S51，編碼，紅外線(xiàn)遙控AbstractThe vehicle or model having introduced one kind of the toy that this controls with AT89S51 to chip operation mainly detailedly lathes the main body of a book. Remote control vehicle is composed of X-mitter/ remote control implement and receiver, re

3、mote control vehicle pilot signal, upper X-mitter makes by hand pole , admit from dress in receiver on vehicle. All code signals all by the fact that infrared go off taking-over realizes wireless remote control. The receiver is based on the code signal receiving the diversity arriving at , enlarge a

4、n electric signal , drive a continuous current dynamo by the fact that the continuous current dynamo drives a circuit, change a carriage wheels turn direction , carry out make ones way , retreat , turn left , turn right, the person has a messenger intellectualized. And getting to work passing this e

5、xperiment , reinforcing self the ability, deepens the .know about to the chip, telecontrolled infrared ray cognitionKeywordsAT89S51，Code，Infrared ray remote control1.緒論1.1 LCD液晶顯示器早在19世紀(jì)末，奧地利植物學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了液晶，即液態(tài)的晶體，也就是說(shuō)一1種物質(zhì)同時(shí)具備了液體的流動(dòng)性和類(lèi)似晶體的某種排列特性。在電場(chǎng)的作用下，液晶分子的排列會(huì)產(chǎn)生變化。從而影響到它的光學(xué)性質(zhì)，這種現(xiàn)象叫做電光效應(yīng)。利用液晶的電光效應(yīng)，英國(guó)科學(xué)

6、家在本世紀(jì)制造了第一塊液晶顯示器即LCD。今天的液晶顯示器中廣泛采用的是定線(xiàn)狀液晶，如果我們微觀(guān)去看它，會(huì)發(fā)現(xiàn)它特象棉花棒。與傳統(tǒng)的CRT相比，LCD不但體積小，厚度?。壳?4.1英寸的整機(jī)厚度可做到只有5厘米），重量輕、耗能少（1到10 微瓦/平方厘米）、工作電壓低（1.5到6V）且無(wú)輻射，無(wú)閃爍并能直接與CMOS集成電路匹配。由于優(yōu)點(diǎn)眾多，LCD從1998年開(kāi)始進(jìn)入臺(tái)式機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域1.2 傳感器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對(duì)傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感

7、受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿(mǎn)足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。 “傳感器”在新韋式大詞典中定義為: “從一個(gè)系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個(gè)系統(tǒng)中的器件”。 根據(jù)這個(gè)定義，傳感器的作用是將一種能量轉(zhuǎn)換成另一種能量形式，所以不少學(xué)者也用“換能器Transducer”來(lái)稱(chēng)謂“傳感器Sensor”。1.3 AT89S51AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存

8、儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz

9、并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 2.相關(guān)應(yīng)用基本知識(shí)2.1 AT89S51 8031 CPU與MCS-51 兼容 4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器(壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)) 全靜態(tài)工作：0Hz-33MHz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 128*8位內(nèi)部RAM 32條可編程I/O線(xiàn) 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 6個(gè)中斷源 可編程串行通道 低功耗的閑置和掉電模式 片內(nèi)振蕩器

10、和時(shí)鐘電路 2管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門(mén)電流。P1口管腳寫(xiě)入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八

11、位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門(mén)電流。當(dāng)P3口寫(xiě)

12、入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3.0 RXD（串行輸入口） P3.1 TXD（串行輸出口） P3.2 /INT0（外部中斷0） P3.3 /INT1（外部中斷1） P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入） P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線(xiàn)

13、，經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫(xiě)回到端口鎖存器。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線(xiàn)。上面圖中的兩個(gè)三角形表示的就是輸入緩沖器CPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作。這是由硬件自動(dòng)完成的，不需要我們操心，1然后再實(shí)行讀引腳操作，否則就可能讀入出錯(cuò)，為什么看上面的圖，如果不對(duì)端口置1端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為0Q端為0Q為1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為1，該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗，此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為1，也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的1信號(hào)讀入后不一定是1。若先執(zhí)行置1操作，則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入，由于在輸

14、入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作，所以這類(lèi)I/O口被稱(chēng)為準(zhǔn)雙向口。89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口。接下來(lái)讓我們?cè)倏戳硪粋€(gè)問(wèn)題，從圖中可以看出這四個(gè)端口還有一個(gè)差別，除了P1口外P0P2P3口都還有其他的功能。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存

15、儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編

16、程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 2.2 如圖2.3 紅外通信技術(shù)紅外通信是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。它一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。發(fā)射系統(tǒng)對(duì)一個(gè)紅外輻射源進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射紅外信號(hào)，而接收系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探測(cè)器進(jìn)行接收，就構(gòu)成紅外通信系統(tǒng)。特點(diǎn)是保密性強(qiáng)，息容量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既可以是室內(nèi)使用，也可以在野外使用，由于它具有良好的方向性，適用于國(guó)防邊界哨所與哨所在之間的保密通信， 但在野外使用時(shí)易受氣候的影響。紅外遙控器紅外遙控器（IR Remote

17、Control）是利用波長(zhǎng)為0.761.5m之間的近紅外線(xiàn)來(lái)傳送控制信號(hào)的遙控設(shè)備。常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。發(fā)射部分的主要元件為紅外發(fā)光二極管。它實(shí)際上是一只特殊的發(fā)光二極管，由于其內(nèi)部材料不同于普通發(fā)光二極管，因而在其兩端施加一定電壓時(shí)，它便發(fā)出的是紅外線(xiàn)而不是可見(jiàn)光。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線(xiàn)波長(zhǎng)為940nm左右，外形與普通發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。接收部分的主要元件為紅外接收二極管，一般有圓形和方形兩種。在實(shí)際應(yīng)用中要給紅外接收二極管加反向偏壓，它才能正常工作，亦即紅外接收二極管在電路中應(yīng)用時(shí)是反向運(yùn)用，這樣才能獲得較高的靈敏度。由于紅外發(fā)光二極管的

18、發(fā)射功率一般都較?。?00mW左右），所以紅外接收二極管接收到的信號(hào)比較微弱，因此就要增加高增益放大電路，最近幾年大多都采用成品紅外接收頭。成品紅外接收頭的封裝大致有兩種：一種采用鐵皮屏蔽；一種是塑料封裝。均有三只引腳，即電源正（VDD）、電源負(fù)（GND）和數(shù)據(jù)輸出（VOUT）。紅外接收頭的引腳排列因型號(hào)不同而不盡相同，可參考廠(chǎng)家的使用說(shuō)明。成品紅外接收頭的優(yōu)點(diǎn)是不需要復(fù)雜的調(diào)試和外殼屏蔽，使用起來(lái)如同一只三極管，非常方便。但在使用時(shí)注意成品紅外接收頭的載波頻率。紅外遙控常用的載波頻率為38kHz，這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振來(lái)決定的。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，

19、所以455kHz1237.9 kHz38kHz。也有一些遙控系統(tǒng)采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由發(fā)射端晶振的振蕩頻率來(lái)決定。3. 電路設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)如下圖所示，是本次設(shè)計(jì)智能小車(chē)的電路框圖。以AT89S51為電路的中央處理器，來(lái)處理傳感器采集來(lái)的數(shù)據(jù)，處理完畢之后以便去控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。電源部分是為整個(gè)電路模塊提供電源，以便能正常工作。3.1.1 避障電路（1）障礙物探測(cè)方案的選擇方案一：脈沖調(diào)制的反射式紅外線(xiàn)發(fā)射接受器。由于采用該有交流分量的調(diào)制信號(hào)，則可大幅度減少外界干擾；另外紅外線(xiàn)接受官的最大工作電流取決于平均電流。如果采用占空比小的調(diào)制信號(hào)，再品均電流不變

20、的情況下，順勢(shì)電流很大（50100mA），則大大提高了信噪比。并且其反應(yīng)靈敏，外圍電路也很簡(jiǎn)單。它的優(yōu)點(diǎn)是消除了外界光線(xiàn)的干擾提高了靈敏度。方案二：采用超聲波傳感器，如果傳感器接收到反射的超聲波，則通知單片機(jī)前方有障礙物，如則通知單片機(jī)可以向前行駛。市場(chǎng)上很多紅外光電探頭也都是基于這個(gè)原理。這樣不但能準(zhǔn)確完成測(cè)量，而且能避免電路的復(fù)雜性 由以上兩種方案比較可知。方案二要比方案一優(yōu)勢(shì)大，市場(chǎng)上很多紅外觀(guān)點(diǎn)探頭也都基于這個(gè)原理。其電路簡(jiǎn)單，工作可靠，性能比較穩(wěn)定。從而避免了電路的復(fù)雜性，因此我先用方案二作為小車(chē)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。避障電路采用漫反射式光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行避障。光電開(kāi)關(guān)是集發(fā)射頭和接收頭于一體的檢測(cè)

21、開(kāi)關(guān)，其工作原理是根據(jù)發(fā)射頭發(fā)出的光束，被障礙物反射，接收頭據(jù)此做出判斷是否有障礙物。當(dāng)有光線(xiàn)反射回來(lái)時(shí)，輸出低電平；當(dāng)沒(méi)有光線(xiàn)反射回來(lái)時(shí)，輸出高電平。單片機(jī)根據(jù)接收頭電平的高低做出相應(yīng)控制，避免小車(chē)碰到障礙物，由于接收管輸出TTL電平，有利于單片機(jī)對(duì)信號(hào)的處理。光電開(kāi)關(guān)工作原理：光電開(kāi)關(guān)是通過(guò)把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。 光電開(kāi)關(guān)在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢 測(cè)電路。 避障電路如下：避障電路功能表：傳感器避障電路輸出（上升沿動(dòng)作）待執(zhí)行命令左中右左轉(zhuǎn)信號(hào)(P2.1)右轉(zhuǎn)信號(hào)（P2.0）000右轉(zhuǎn)001右轉(zhuǎn)010右轉(zhuǎn)011右轉(zhuǎn)100左轉(zhuǎn)101右轉(zhuǎn)1

22、10左轉(zhuǎn)111前進(jìn)注解（“0”表示有障礙物； “1”表示無(wú)障礙物）3.1.2. 單片機(jī)電路本設(shè)計(jì)的主控芯片選擇AT89S51，負(fù)責(zé)檢測(cè)傳感器的狀態(tài)并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出動(dòng)作命令。復(fù)位電路采用手動(dòng)復(fù)位。單片機(jī)電路如下：3.1.3. 電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路由555時(shí)基電路構(gòu)成多諧振蕩器提供一個(gè) PWM信號(hào)，通過(guò)控制該信號(hào)的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。阻容元件的取值初步定為圖中所示。多諧振蕩器如下：其中占空比：q=(R1+Rx1)/(R1+R2+Rx)周期：T=(R1+R2+Rx)Cln23.1.4 電源電路 本系統(tǒng)所有芯片都需要+5V的工作電壓，而干電池只能提供的電壓為15V的倍數(shù)的電壓，并且隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)

23、，其電壓會(huì)逐漸下降，則需要LM7805穩(wěn)壓芯片。L7805能提供300至500mA的電流，足以滿(mǎn)足芯片供電的要求。雖然微處理器和微控制器不需要支持電路，功耗也很低，但必須要加以考慮。 電源電路擬定為：3.1.5.電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 市場(chǎng)上用很多種類(lèi)的小電壓直流電動(dòng)機(jī)，很方便的選擇到。主要有普通電動(dòng)機(jī)、和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。方案一：采用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是具有快速啟動(dòng)和停止能力，能夠達(dá)到我們所要求的標(biāo)準(zhǔn)。如果負(fù)荷不超過(guò)步進(jìn)電機(jī)所能提供的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩值，就能夠立即是步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)換靈敏度比較高。正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)控制靈活。但是步進(jìn)電機(jī)的價(jià)格比較昂貴，對(duì)于我們的現(xiàn)狀相差太遠(yuǎn)。方案二：采用普通的直

24、流電機(jī)。直流電機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便。調(diào)整范圍廣；過(guò)載能力強(qiáng)，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無(wú)極快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。能滿(mǎn)足各種不容的特殊運(yùn)行要求。由于普通直流電機(jī)價(jià)格適宜，更易于購(gòu)買(mǎi)，并且電路相對(duì)簡(jiǎn)單，因此采用直流電機(jī)作為動(dòng)力源本設(shè)計(jì)采用差分放大驅(qū)動(dòng)使電機(jī)正反轉(zhuǎn)從而做到前進(jìn)，左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)。采用四個(gè)大功率晶體管組成H橋式電路，四個(gè)大功率晶體管分為兩組，交替導(dǎo)通和截止，用單片機(jī)控制使之工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，進(jìn)而控制電機(jī)的運(yùn)行。該控制電路由于四個(gè)大功率晶體管只工作在飽和與截止?fàn)顟B(tài)下，效率非常高，并且大功率晶體管開(kāi)關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采用的電路。采用與門(mén)對(duì)兩電機(jī)進(jìn)行選擇控制

25、，從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)電路原路框圖如下：電路圖如下：注釋?zhuān)簩A盤(pán)12等分 半徑2CM，周長(zhǎng)4*pi .用程序設(shè)定1S內(nèi)采集到的脈沖數(shù)可以轉(zhuǎn)化為速度。單位時(shí)間內(nèi)前進(jìn)距離 為S ,則：速度V大小為S 。 驅(qū)動(dòng)狀態(tài)表：注解：（“0”代表低電平 “1”代表高電平）電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路功能表輸入小車(chē)狀態(tài)P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5111110前進(jìn)111100停止100011左轉(zhuǎn)010011右轉(zhuǎn)3.1.6主程序流程圖3.1.7.小結(jié)本文提出了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的智能小車(chē)設(shè)計(jì)方法，給出了從硬件電路設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)的一系列步驟。采用了直流電機(jī)作為執(zhí)行元件，E3F系列光電開(kāi)關(guān)作為檢測(cè)元件，AT89

26、S51單片機(jī)作為主控芯片，完成了小車(chē)避障功能的實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)應(yīng)用LCD顯示狀態(tài)，本設(shè)計(jì)不僅對(duì)于了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、電路設(shè)計(jì)及控制功能有一定的幫助，還有益于誘發(fā)學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣。參考文獻(xiàn)【1】 李朝青單片微機(jī)原理及接口技術(shù)（第三版）。 M北京航空航天大學(xué)出版社【2】 閻 石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（清華大學(xué)電子學(xué)教研組編 第五版） 高等教育出版社康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版） 高等教育出版社無(wú)線(xiàn)電2009年第2期 宋澤清 關(guān)于靈活避障 快速循跡【5】 楊加國(guó) 單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社源程序：RS BIT P2.2 RW BIT P2.3 E BIT P2.4ORG 0000H

27、LJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV P2,#0FFH MOV P1,#1FH ;前進(jìn) MOV TMOD,#10H MOV R1,#0C8H SETB TR1TIME:MOV TH1,#0D8H MOV TL1,#0F0H JNB TF1,$ DJNZ R1,TIME CLR TR1 MOV R7, #00H ;脈沖個(gè)數(shù) MOV R1, #64H MOV TMOD, #10H SETB TR1 LOOP6: MOV TH1, #08H MOV TL0, #0F0HNEXT: MOV C, 0 JB TF1, LOOP7 ;判斷TF1是否溢出 ORL C, P3.4 JNC L

28、OOP6 ;判斷C是否為1 INC R7 ;1S內(nèi)出現(xiàn)的脈沖個(gè)數(shù) JB TF1, LOOP7 SJMP NEXT LOOP7: DJNZ R1, LOOP6 CLR TR1 CLR C MOV A,R7 ;脈沖個(gè)數(shù)乘以2 ADDC A,R7 MOV R7,A MOV A, #01H ;一個(gè)碼格的弧長(zhǎng) MOV B, R7 MUL AB ;計(jì)算總弧長(zhǎng) DA A ;十進(jìn)制調(diào)整 MOV R5, A MOV A, B ;B的值給A JNC LOOP8 ;判斷十進(jìn)制調(diào)整是CY有沒(méi)有被置1 INC A CLR C LOOP8: DA A ;十進(jìn)制調(diào)整 MOV R6, A JNC LOOP9 INC 70H

29、;十進(jìn)制調(diào)整如果CY被置1，70H賦值1 CLR CLOOP9: MOV A, R6 ;解釋R6，R5分別表示總長(zhǎng)的高位和低位 ANL A, #0F0H ;取R6的高四位，賦給71H SWAP A MOV 71H, A MOV A, R6 ANL A, #0FH ;取R6的低四位，賦給72H MOV 72H, A MOV A, R5 ANL A, #0F0H ;取R5的高四位，賦給73H SWAP A MOV 73H, A MOV A, R5 ANL A, #0FH ;取R5的低四位，賦給74H MOV 73H, A /*顯示前進(jìn)*/ MOV SP, #50H ACALL INIT MOV A

30、, 10000000B ACALL WC51R MOV A, G ACALL WC51DDR MOV A, 0 ACALL WC51DDR MOV A, ACALL WC51DDR MOV A, A ACALL WC51DDR MOV A, H ACALL WC51DDR MOV A, E ACALL WC51DDR MOV A, A ACALL WC51DDR MOV A, D ACALL WC51DDR MOV A, 11000101B ACALL WC51R MOV A, 70H ACALL WC51DDR MOV A, 71H ACALL WC51DDR MOV A, 72H ACAL

31、L WC51DDR MOV A, . ACALL WC51DDR MOV A, 73H ACALL WC51DDR MOV A, 74H ACALL WC51DDR MOV C,P2.0 JC LOOP1 ;判斷P2.0 MOV P1,#0FH ;停車(chē) LCALL LOOP2 MOV P1,#32H ;右轉(zhuǎn) LCALL RIGHT LJMP LOOP4LOOP1:MOV C,P2.1 JC NEXT1 ;判斷P2.1 MOV P1,#0FH ;停車(chē) LCALL LOOP2 MOV P1,#31H ;左轉(zhuǎn) LCALL LEFT LJMP LOOP4NEXT1:LJMP MAIN/*停車(chē)定時(shí)*/LOOP2:MOV TMOD,#10H MOV R0,#64H SETB TR1LOOP3:MOV TH1,#0D8H MOV TL1,#0F0H JNB TF1,$ DJNZ R0,LOOP3 CLR TR1 RET/*轉(zhuǎn)向定時(shí)*/LOOP4:MO