基于單片機(jī)的智能滅火小車設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化工程專業(yè)

摘要：該設(shè)計(jì)應(yīng)用AT89C51，可以與數(shù)碼顯示管、電路等相結(jié)合的元件作為小車的控制核心，可以與數(shù)碼顯示管、電路等相結(jié)合?；趩纹瑱C(jī)設(shè)計(jì)，AT89C51作為報(bào)警裝置的控制器，可以充分運(yùn)用AT89C51的數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制功能，讓小車處于最好的狀態(tài)。當(dāng)電機(jī)信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)滅火小車行進(jìn)時(shí)，根據(jù)尋跡模塊的紅外對(duì)管能否尋到黑線產(chǎn)生的高低電平信號(hào)再傳送到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)程序設(shè)計(jì)要求做出相應(yīng)的判斷送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊.讓小車在黑線上實(shí)現(xiàn)運(yùn)行及轉(zhuǎn)向的功能。通過(guò)超聲波傳感器接受到障礙物信號(hào)，實(shí)現(xiàn)超聲波避障功能。通過(guò)紅外傳感感知溫度，實(shí)現(xiàn)小車的滅火功能。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)路況檢測(cè)報(bào)警超聲波滅火SpeechControlRobotbasedonSTM32Abstract：ThisdesignUSESAT89C51asthecontrolcoreofthecar,anddigitaldisplaytube,circuit,etc.BasedonMCUdesign,AT89C51asthecontrollerofthealarmdevice,canfullyAT89C51dataprocessingandreal-timecontrolfunctions.Keepthecarintopcondition.Whenthemotorsignalisgeneratedtodrivethefirefightingcart,thehigh-lowlevelsignalgeneratedbytheblacklinecanbedetectedbytheinfraredpairtubeofthetracingmoduleandthentransmittedtotheMCU,whichmakesthecorrespondingjudgmentaccordingtotheprogramdesignrequirementsandsendsittothemotordrivemoduletorealizethefunctionofrunningandturningontheblackline.Ultrasonicobstacleavoidancefunctionisrealizedbyreceivingtheobstaclesignalthroughultrasonicsensor.Thefireextinguishingfunctionofthecarisrealizedbysensingthetemperaturewiththeinfraredsensor.Keywords：Singlechipmicrocomputertrackingalarmultrasonic目錄9467_WPSOffice_Level1前言 215103_WPSOffice_Level11方案設(shè)計(jì) 410893_WPSOffice_Level21.1方案論證 42048_WPSOffice_Level31.1.1控制器的選擇與論證 426752_WPSOffice_Level31.1.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的選擇與論證 49448_WPSOffice_Level31.1.3顯示器件的選擇與論證 515523_WPSOffice_Level31.1.4路況檢測(cè)模塊 56795_WPSOffice_Level12系統(tǒng)硬件電路與實(shí)現(xiàn) 511703_WPSOffice_Level22.1紅外遙控及解碼模塊 522777_WPSOffice_Level22.2紅外遙控模塊及解碼模塊 69879_WPSOffice_Level32.2.1二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制 65757_WPSOffice_Level32.2.2二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào) 710167_WPSOffice_Level32.2.3二進(jìn)制信號(hào)的解碼 720402_WPSOffice_Level22.3單片機(jī)紅外硬件電路的實(shí)現(xiàn) 82421_WPSOffice_Level22.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)智能滅火模塊 814594_WPSOffice_Level22.5路況檢測(cè)模塊 1132269_WPSOffice_Level22.6智能防撞報(bào)警模塊 1213638_WPSOffice_Level13系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 1414395_WPSOffice_Level23.1紅外整體程序 1417007_WPSOffice_Level23.2紅外遙控的解碼和實(shí)現(xiàn) 15967_WPSOffice_Level23.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)滅火 165206_WPSOffice_Level23.4小車防撞報(bào)警 1718318_WPSOffice_Level14系統(tǒng)調(diào)試 185927_WPSOffice_Level24.1遙控發(fā)送接收調(diào)試 1925804_WPSOffice_Level24.2滅火驅(qū)動(dòng)調(diào)試 207680_WPSOffice_Level15總結(jié) 22前言在現(xiàn)代社會(huì)，單片機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，機(jī)械電子技術(shù)逐步融合，自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)中的地位已經(jīng)變得非常重要。迄今為止，中國(guó)的自動(dòng)控制和傳感器技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位，譬如，玉兔二號(hào)今年一月在背面著陸。作為第二次工業(yè)革命的產(chǎn)物，汽車也與更準(zhǔn)確的電子信息相結(jié)合，特別是現(xiàn)在的熱門的自行巡航系統(tǒng),表明了電子信息技術(shù)對(duì)汽車影響巨大，汽車上加裝的各種智能系統(tǒng)使汽車的功能更加多樣,集代步,娛樂(lè),甚至辦公等多種功能于一體。隨著時(shí)代發(fā)展,單片機(jī)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多,越來(lái)越深入。目前中國(guó)的信息技術(shù)雖然達(dá)到了世界頂尖水準(zhǔn),但在很多方面和發(fā)達(dá)國(guó)家仍然有很大的差距,這需要我們繼續(xù)努力,奮起直追。為了適應(yīng)今后智能汽車的發(fā)展,現(xiàn)特開(kāi)始研究小型智能滅火小車。探索今后智能汽車的發(fā)展模式,掌握多種控制技術(shù)和實(shí)時(shí)傳感器的配合方法。促進(jìn)智能汽車的發(fā)展。此項(xiàng)設(shè)計(jì)的核心應(yīng)用了51單片機(jī)為控制核心,實(shí)現(xiàn)小車尋跡,藍(lán)牙控制,滅火等多種智能功能。1方案設(shè)計(jì)1.1方案論證在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)傳感器的選擇以及芯片的選擇，電機(jī)的功率選擇都進(jìn)行了一一論證，盡可能選擇出適合系統(tǒng)的傳感器及芯片，以及功率適合的電機(jī)。1.1.1控制器的選擇與論證方案一：STM32F103RBT6。32位單片機(jī)主頻為72M，而51單片機(jī)的最高主頻為24M，所以STM32的運(yùn)行速度比51單片機(jī)快很多。集成大部分工控當(dāng)中的功能模塊如USB，管腳多且外設(shè)豐富，該單片機(jī)的程序模塊化，代碼效率高，函數(shù)接口簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易且周期短，主要在工業(yè)控制、智能設(shè)備等上面使用。方案二：AT89C51系列。傳統(tǒng)的8051內(nèi)核單片機(jī)升級(jí)后的單片機(jī)。有抗干擾強(qiáng)、工作頻率廣、內(nèi)部高可靠進(jìn)行復(fù)位、功耗低的優(yōu)點(diǎn)，這種系列單片機(jī)采用的是AT89C第八代的加密技術(shù)，以現(xiàn)在技術(shù)水平來(lái)說(shuō)暫時(shí)是沒(méi)辦法解的，完全兼容傳統(tǒng)語(yǔ)句代碼，抗干擾能力強(qiáng)，具有防外部時(shí)鐘的功能。綜合考慮，系統(tǒng)最終選擇的是方案二，主控芯片采用價(jià)格低廉，保密性能強(qiáng)，開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)易的8位單片機(jī)。1.1.2電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的選擇與論證方案一：采用L298NL298N，內(nèi)部包含4信道邏輯驅(qū)動(dòng)電路，二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用驅(qū)動(dòng)器，可同時(shí)驅(qū)動(dòng)2個(gè)二相或1個(gè)四相步進(jìn)電機(jī)，內(nèi)含二個(gè)H-Bridge的高電壓、大電流雙全橋式驅(qū)動(dòng)器，可驅(qū)動(dòng)46V、2A以下的步進(jìn)電機(jī)，接收標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯準(zhǔn)位信號(hào)，可以直接透過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；此芯片可直接由單片機(jī)的IO端口來(lái)提供模擬時(shí)序信號(hào)，但在智能小車電路中單片機(jī)IO端口的使用匱乏。該設(shè)計(jì)也不用于速度控制，相對(duì)來(lái)講LG9110成本較低。方案二：采用LG9110LG9110是為控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)的，單片IC之中集成了分立電路，使整機(jī)可靠性提高，外圍器件成本降低。該芯片具有良好的抗干擾性，有兩個(gè)TTL/CMOS兼容電平的輸入；兩個(gè)輸出端能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，每通道能通過(guò)750-800mA的持續(xù)電流，峰值電流能力可達(dá)1.5-2.0A；同時(shí)它具有較低的輸出飽和壓降；鉗位二極管可以釋放感性負(fù)載的反向沖擊電流，使它在驅(qū)動(dòng)繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或開(kāi)關(guān)功率管的使用安全可靠。LG9110被廣泛應(yīng)用于各種電路上，如玩具汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、和開(kāi)關(guān)功率管等。方案三：使用分立原件搭建電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路

使用分立原件搭建電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路造價(jià)低廉，在大規(guī)模生產(chǎn)中使用廣泛。但分立原件H橋電路工作性能不夠穩(wěn)定，較易出現(xiàn)硬件上的故障，故我們放棄了這一方案。比較以上方案，在本系統(tǒng)中電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片選用第二個(gè)方案，使用LG9110作為驅(qū)動(dòng)電路。因?yàn)樵揕G9110驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，成本低廉，操作起來(lái)方便，因此本設(shè)計(jì)控制器選用此方案。1.1.3顯示器件的選擇與論證方案一：TFT屏。TFT液晶為每個(gè)像素提供了半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，每個(gè)像素能由點(diǎn)脈沖直接進(jìn)行控制，因此每個(gè)節(jié)點(diǎn)彼此獨(dú)立，并且可以持續(xù)控制，這不僅使顯示屏的響應(yīng)速度提高了很多，同時(shí)也可以使顯示色階得到精確的控制，因此TFT液晶的顏色更真實(shí)。TFT液晶顯示屏具有以下特點(diǎn)：顏色鮮艷、層次感強(qiáng)、亮度好。方案二：7段數(shù)碼管是數(shù)碼管是一類價(jià)格便宜使用簡(jiǎn)單，通過(guò)對(duì)其不同的管腳輸入相對(duì)的電流，使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)的器件，每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O端口，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。綜合考慮，系統(tǒng)采用亮度高、編程簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、應(yīng)用廣泛的數(shù)碼管，即方案二。1.1.4路況檢測(cè)模塊采用紅外傳感器發(fā)送接收探頭來(lái)檢測(cè)實(shí)時(shí)路況信息，并傳回單片機(jī)處理。紅外發(fā)射探頭發(fā)射紅外信號(hào)，遇地面或障礙物反射回紅外接收探頭，紅外接收探頭接收到從地面或障礙物反射回的紅外信號(hào)之后給單片給一個(gè)電平信號(hào)，來(lái)判斷整體路況信息?？芍苯舆x擇程序簡(jiǎn)單，性能可靠，價(jià)格低廉的紅外傳感器就可實(shí)現(xiàn)。2系統(tǒng)硬件電路與實(shí)現(xiàn)2.1紅外遙控及解碼模塊本設(shè)計(jì)采用了AT89C51單片機(jī)作為主控芯片來(lái)處理各模塊運(yùn)營(yíng)工作，圖1表示出系統(tǒng)硬件總框圖。圖1系統(tǒng)硬件總體框圖2.2紅外遙控模塊及解碼模塊紅外遙控是一種無(wú)線，不需要接觸的新技術(shù)，信息傳輸更加準(zhǔn)確，抗干擾能力強(qiáng)，功耗和成本低，便于攜帶等諸多優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用在現(xiàn)代諸多的商業(yè)產(chǎn)品中，如電視，空調(diào)等。并且被電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所應(yīng)用。發(fā)送和接收兩個(gè)模塊組成了紅外遙控模塊。發(fā)送模塊由主芯片的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)試的脈沖信號(hào)，通過(guò)發(fā)射管發(fā)射信號(hào)。接收管一般采用便宜耐用的接收頭，接收信號(hào)后，經(jīng)過(guò)放大，檢測(cè)再傳輸給單片機(jī)處理，如圖2所示。圖2紅外遙控解碼框圖2.2.1二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制根據(jù)遙控器的芯片來(lái)完成，把編碼后的二進(jìn)制信號(hào)調(diào)為頻率38KHz的間斷脈沖串，差不多等于用二進(jìn)制信號(hào)的編碼乘以頻率為38KHz的脈沖信號(hào)得出來(lái)的間斷脈沖串，即調(diào)制后用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的信號(hào)。如圖3所示，A是二進(jìn)制信號(hào)的編碼波形，B是頻率為38KHz(周期為26us)的連續(xù)脈沖串，C是經(jīng)調(diào)制后的間斷脈沖（C=A×B），用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的波形。圖3中，待發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為101。如圖3所示。圖3二進(jìn)制信號(hào)的調(diào)制2.2.2二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)一體化紅外接收頭HS0038完成二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)，內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原收到的紅外信號(hào)，輸出圖4中波形E（正好是對(duì)圖3中波形A的取反），HS0038的解調(diào)可理解為：在輸入有脈沖串時(shí)，輸出端輸出低電平，否則輸出高電平。一體化紅外接收頭HS0038的1腳GND接電源地，2腳VCC接+5V，3腳OUT為數(shù)據(jù)輸出（TTL電平，反相輸出），能夠與單片機(jī)相聯(lián)。圖4HS0038解調(diào)出的波形2.2.3二進(jìn)制信號(hào)的解碼接收單片機(jī)完成二進(jìn)制信號(hào)的解碼，它通過(guò)解碼紅外接收頭送來(lái)的二進(jìn)制編碼波形，還原出發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。如圖5所示圖5紅外信號(hào)的編碼格式2.3單片機(jī)紅外硬件電路的實(shí)現(xiàn)圖6中，一體化紅外接收頭IR的圓形面為紅外接收面，它與SE303紅外發(fā)射管的有效收發(fā)直射距離為35m。圖6紅外接收電路2.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)智能滅火模塊通常情況下大多數(shù)的智能遙控小車都使用直流電動(dòng)機(jī)控制小車的運(yùn)動(dòng)，直流電機(jī)有兩個(gè)控制端，通過(guò)改變輸入電平的不同來(lái)改變電機(jī)的不同的運(yùn)轉(zhuǎn)。圖7為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊圖7電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路在圖7中，單片機(jī)通過(guò)控制P0.0~P0.3引腳高低電平來(lái)控制直流電機(jī)M1、M2的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)P0.0~P0.3輸入為1010時(shí)，兩電機(jī)均處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，當(dāng)前小車體現(xiàn)為前進(jìn)；當(dāng)P0.0~P0.30輸入為0101時(shí)，兩電機(jī)均處于反轉(zhuǎn)模式，小車整體表現(xiàn)為后退。當(dāng)P0.0~P0.3輸入為1001以及0110時(shí)，一電機(jī)正轉(zhuǎn)，另一電機(jī)反轉(zhuǎn)，便實(shí)現(xiàn)了左右轉(zhuǎn)向功能。小車的智能滅火模塊通過(guò)紅外傳感器感受到附近溫度變化。當(dāng)附近溫度過(guò)高時(shí)，紅外傳感器將感受到的信號(hào)傳給單片機(jī)處理，單片機(jī)再把處理的信息反饋給滅火模塊，從而打開(kāi)風(fēng)扇，實(shí)現(xiàn)風(fēng)滅火，智能化的小車能減少損失，保護(hù)居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。顯而易見(jiàn)，如果只靠單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)小車的行進(jìn)智能滅火是不現(xiàn)實(shí)的，畢竟單片機(jī)自身管腳輸出的高電平的電壓是微弱的，這種微弱電壓直接控制電機(jī)會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的馬力不足，不能夠帶動(dòng)整個(gè)小車運(yùn)行，因此在這種情況之下，最適合的方式就是運(yùn)用電機(jī)的驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)，所以采用了一款便宜的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L9110來(lái)完成，實(shí)際上L298N芯片可以更好的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，能實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的功能，但是因?yàn)樾≤囎陨淼闹亓亢碗妷簡(jiǎn)栴}我們就采用L9110芯片。下面是關(guān)于L9110的相關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)。圖8LG9110的實(shí)物圖特點(diǎn)有工作電流低，靜態(tài)；電源電壓范圍2.5V-12V，干電池即可實(shí)現(xiàn)；各個(gè)通道具有連續(xù)輸出電流的能力；飽和壓降低；輸出電平兼容，可直接連接CPU；有高壓保護(hù)功能。圖9器件管腳圖圖10LG9110管腳定義序號(hào)符號(hào)功能1OAA路輸出管腳2VCC電源電壓3VCC電源電壓4OBB路輸出管腳5GND地線6IAA路輸入管腳7IBB路輸入管腳8GND地線LG9110電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片有8個(gè)管腳，里面有兩個(gè)電源管腳和兩個(gè)接地管腳，還有兩個(gè)輸入（IA/IB）、和兩個(gè)輸出管腳(OA/OB),兩個(gè)輸出管腳接，電機(jī)的兩極，而兩輸入管腳和單片機(jī)連接，從而控制電機(jī)的狀態(tài)。小車感受到溫度信號(hào)時(shí)，通過(guò)輸入管腳IA和IB與單片機(jī)的連接處理信號(hào)，再通過(guò)電路提供動(dòng)力，使風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到滅火效果。圖11LG9110電動(dòng)機(jī)硬件連接效果2.5路況檢測(cè)模塊檢測(cè)模塊采用了紅外發(fā)射和接收探頭來(lái)探測(cè)路況消息。紅外發(fā)射管發(fā)射出紅外信號(hào)，經(jīng)過(guò)路面的信號(hào)的反射到紅外接收管進(jìn)行判斷，因?yàn)榘准埮c黑紙對(duì)于光線反射的效果不同，可根據(jù)光線反射的強(qiáng)弱來(lái)判斷前方是否存在障礙物和道路情況。該模塊使用的是簡(jiǎn)單的紅外探頭。圖12路況檢測(cè)模塊硬件連接圖通電之后紅外發(fā)射管V1、V6、V3導(dǎo)通，向地面和前方實(shí)時(shí)發(fā)射紅外信號(hào)，如果遇到白色墻或路面時(shí)，紅外信號(hào)經(jīng)白色路面會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)發(fā)射，這個(gè)時(shí)候紅外接收探頭V2、V5、V4就可以接收到紅外信號(hào)，讓這些探頭導(dǎo)通，把低電平送給P3.5、P3.6、P3.7讓單片機(jī)通過(guò)判斷處理。路面檢測(cè)模塊有兩部分，分別為小車尋黑線的檢測(cè)和前方是否有障礙物的檢測(cè)。2.6智能防撞報(bào)警模塊防撞就是在遇到障礙物的時(shí)候，自動(dòng)轉(zhuǎn)向避開(kāi)障礙物，它能夠預(yù)警前方的危險(xiǎn)。通過(guò)把小車放置在空曠的路面上，小車的前端兩探頭通過(guò)感應(yīng)前面是否有障礙物，此時(shí)，朝下的四個(gè)探頭也會(huì)接收來(lái)自地面的信息，當(dāng)小車運(yùn)行遇到障礙物時(shí)，小車上面主控芯片單片機(jī)就會(huì)接收到此時(shí)路況的具體信息，進(jìn)而去改變小車的運(yùn)行路徑，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。圖13防撞探頭連接圖當(dāng)前面遇到障礙物時(shí)，單片機(jī)經(jīng)過(guò)分析得到信息之后送給P0.6一個(gè)高電平信號(hào)，可以使得三極管V1導(dǎo)通，引起SB1蜂鳴器導(dǎo)通，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)前方無(wú)障礙物時(shí)，另一個(gè)紅外接收探頭則接收不到發(fā)射出來(lái)的紅外信號(hào)，當(dāng)前方遇到障礙物時(shí)，發(fā)射頭發(fā)出去的紅外信號(hào)被前方的障礙物反射回來(lái)，此時(shí)被接受探頭接收，探頭接收到信號(hào)時(shí)，將會(huì)使其中一個(gè)管腳成為低電平，再傳送給單片機(jī)。3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，我們將所有的模塊程序嵌入到遙控器中，這種嵌入式主要是為了便于控制，且不占CPU，因?yàn)檫b控模塊、尋跡模塊、以及避障模塊等都同時(shí)用到了實(shí)時(shí)檢測(cè)掃描，這樣不僅占用CPU，而且多個(gè)程序一塊運(yùn)行還會(huì)產(chǎn)生沖突。圖14程序模塊連接3.1紅外整體程序在紅外系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先需要一個(gè)靈敏的傳感器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到紅外信號(hào)的時(shí)候來(lái)接受信號(hào)。如果信號(hào)接受失敗，則重復(fù)接收，直到信號(hào)接收成功。如果一直接收不成功，則可能是紅外傳感器硬件出現(xiàn)問(wèn)題。信號(hào)接收后，單片機(jī)會(huì)分析紅外信號(hào)，對(duì)紅外信號(hào)進(jìn)行解碼，然后執(zhí)行相關(guān)的功能。圖15紅外整體程序框圖3.2紅外遙控的解碼和實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制程序都嵌入到了遙控模塊這一單元里邊，所以紅外遙控的解碼是貫穿整個(gè)設(shè)計(jì)的主線，起到了整個(gè)系統(tǒng)入口的作用。當(dāng)遙控器上按下按鍵時(shí)，1腳收到遙控器發(fā)送的紅外脈沖信號(hào)并解碼出脈寬波形，同時(shí)使單片機(jī)產(chǎn)生中斷，并開(kāi)啟定時(shí)器、脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)。記錄出每來(lái)一個(gè)脈沖的時(shí)間和脈沖總個(gè)數(shù)，等到一幀的數(shù)據(jù)發(fā)送完成之后，單片機(jī)結(jié)束計(jì)數(shù)，并關(guān)閉定時(shí)器。之后進(jìn)入判斷階段，首先判斷這一幀數(shù)據(jù)中的脈沖個(gè)數(shù)，如果脈沖個(gè)數(shù)大于31個(gè)則將數(shù)據(jù)丟棄，如果剛好則判斷接收的脈沖是0還是1，接收完之后將這些數(shù)據(jù)保存起來(lái)，再來(lái)比對(duì)數(shù)據(jù)的對(duì)錯(cuò)，首先比對(duì)前導(dǎo)碼是否正確，也就是看一下當(dāng)前遙控器是不是與小車匹配的遙控器，如果都正確之后再來(lái)將碼值存起來(lái)。主程序用一個(gè)swich函數(shù)來(lái)對(duì)相應(yīng)碼值進(jìn)行對(duì)應(yīng)函數(shù)的調(diào)用就可以了，比如按下了上鍵，則調(diào)用前進(jìn)函數(shù)來(lái)完成小車前進(jìn)動(dòng)作。圖15解碼程序框圖3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)滅火從宏觀上講，電機(jī)驅(qū)動(dòng)在小車運(yùn)行中占據(jù)主導(dǎo)，也是小車接收到命令之后的最終輸出，任何一個(gè)模塊所執(zhí)行命令的外在表現(xiàn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、暫停及風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)的功能，這些功能不僅僅只是遙控器按下上下左右之后才執(zhí)行，而是每一個(gè)模塊都會(huì)有執(zhí)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的操作，所以在設(shè)計(jì)程序時(shí)，最優(yōu)設(shè)計(jì)應(yīng)該是將這些前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)向單獨(dú)編譯成一個(gè)函數(shù)塊，每一個(gè)子模塊的運(yùn)行就只需調(diào)用這些函數(shù)就可完成。這樣做就節(jié)省了很大的程序空間。圖16小車滅火程序框圖3.4小車防撞報(bào)警主人命令開(kāi)啟防撞功能時(shí)，小車主程序調(diào)用防撞報(bào)警函數(shù)，在防撞報(bào)警函數(shù)打開(kāi)時(shí)進(jìn)入實(shí)時(shí)檢測(cè)P3.7腳，當(dāng)前方遇到懸崖或障礙物時(shí)，小車內(nèi)部防撞函數(shù)調(diào)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)函數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)小車行經(jīng)來(lái)避免掉入懸崖或撞擊障礙物，并觸發(fā)報(bào)警信號(hào)引起報(bào)警。圖17防撞報(bào)警程序圖4系統(tǒng)調(diào)試把原理圖畫(huà)、最終PCB畫(huà)好之后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行制版，并一并把所有元器件焊接上，在焊接時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：電解電容有正負(fù)極之分，長(zhǎng)正短負(fù)。；二極管有正負(fù)極之分，長(zhǎng)正短負(fù)；話筒有正負(fù)之分，負(fù)極與外殼相連；蜂鳴器有正負(fù)之分，長(zhǎng)正短負(fù)；三極管按照電路板封裝焊接；集成電路即芯片，安裝時(shí)要注意缺口對(duì)應(yīng)數(shù)碼管焊接時(shí)注意數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)要與電路板封裝上的小數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)；焊接完之后，還需對(duì)小車各個(gè)模塊進(jìn)行調(diào)試，以確保硬件的完好。4.1遙控發(fā)送接收調(diào)試由于是廠家直接提供的遙控器，為了確保遙控器能夠正常發(fā)送紅外信號(hào)，必須提前進(jìn)行測(cè)試，但遙控器是集成的，而紅外線發(fā)射燈又是透明的，當(dāng)發(fā)送的時(shí)候人眼觀察不到任何現(xiàn)象，那么怎樣知道遙控器是否正常呢？這里教你一小招，將遙控器裝上電池，然后將你自己的手機(jī)的照相功能打開(kāi)，將手機(jī)上的攝像頭對(duì)準(zhǔn)你遙控器前面的發(fā)射燈，然后按遙控器上的隨便哪個(gè)按鍵