智能小車論文2（終稿）

1、簡易智能電動車摘要：簡易智能電動車由一個電動玩具車改造而成。系統的控制部分以單片 機為核心，通過對前向通道各種傳感器信號的采集、處理，較好地實現了后向通 道驅動及轉向電機的運動控制和和關信息的處理、顯示和聲光報警。關鍵詞：電動車，路徑跟蹤，避障，光源引導木系統要求設計并制作一個簡易智能電動車，其行駛路線示意圖如圖1所/?=0.8m2cm彎道區(qū)u e5cmo2 寸o光:b;5cim2.5c tlf1障礙物22 寸o區(qū) 停1j2.3m12m圖1智能電動車行駛路線示意圖1設計方案包括基本要求，發(fā)揮部分及其它創(chuàng)新部分總電路框圖如圖2所示：1. 1基本要求 電動車從起跑線出發(fā)（車體不得超過起跑線）、沿寬

2、度為2cm的黑色引導 線到達b點。在“直道區(qū)”鋪設的白紙下沿引導線埋有廣3塊寬度為15cm、長 度不等的薄鐵片。電動車檢測到薄鐵片時，立即發(fā)岀聲光指示信息，并實時存儲、 顯示在“直道區(qū)”檢測到的薄鐵片數日。 電動車到達b點后進入“彎道區(qū)”，沿圓弧引導線到達c點（也可脫離圓 弧引導線到達c點。c點下埋有邊長為15cm的正方形薄恢片，要求電動車到達 c點檢測到薄鐵片后在c處停車5秒，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息。 電動車在光源的引導下，通過障礙區(qū)進入停車區(qū)并到達車庫。電動車必須在 対個障礙物之間通過月不得與其接觸。 電動車完成上述任務后立即停車，全程不得超過90秒，行駛時間達到90秒時立即自動停車。

3、圖2系統總體框圖1. 2發(fā)揮部分和創(chuàng)新部分 屯動車在“直道區(qū)”行駛過程中，我們存儲并顯示出了每個薄鐵片（中 心線）至起跑線間的距離。 屯動車進入停車區(qū)域后，能準確駛入車庫屮。 停車后，能準確顯示全程行駛時間及成功或完成信息。2單元電路的方案論證與電路參數計算2. 1線路跟蹤電路方案一：采用ccd單色攝像頭，配計算機主板及圖像采集卡。對白背景下， 黑線的識別，目前做的比較成熟，效杲相當好。但成本高，很難找到合適的載體。方案二：采用顏色傳感器。h前顏色傳感器的應用，越來越廣泛，效果也可 以。但幾百元的價格及相對復雜的處理電路，并且還需要光源，所以也不是一個 很好的選擇。方案三：采用一左一右兩個紅外

4、發(fā)射接收對管。該傳感器不但價格便宜，容易購買，而且處理電路(如圖曠新示)，簡單易行，實際使用效果退豺，能很順利;|191導小車到達0點。該電路屮，加比較器lm31|檢i的，是使模擬圍轉化i為開關第像于處理。+5vcny70wr7pl. 3c710ki 104oc2定的恰率丄勁回路要求片州irl=150do啟動時，小車跨騎在黑線上 側i勺白色區(qū)域，輸出為低電壓， 較車(2cm),為及時調整車的方向丁選擇比較器單闕值為2.5v,即黑白和間的 位呈，即開始調整。實驗表明，效爪較理想卜紅外發(fā)射甲攵對皆 分別安裝在黑線的兩 ,位于黑詁也時，輸出為高電壓。因黑線ick10k12 圖3紅外發(fā)射接收對管處理電

5、路u7br21 可1能菲和q確±p抓 wlmlw求 c 1 1n4148,恫h與嚴斷戈比|例的模擬信專臨建祈 世較簡単的超聲傳感器 幀咂 w 個好的選擇，但由于沒買到現成的處a 嶄故未采用。47 voc 08少 辱用如關個仙傳感器.iwfe感器,是口誦 屮蓉甲傳閣畔理|電住円年用這種電路,能可靠地檢測左前方、右前 1方、前方的障礙情規(guī)2為 丿冠避誌兒山j8 fec 74hq4孑遊障電路1“福，處理復:采用超聲傳感器:fl f3k95u7c6 題r7ik換能篩萍，讖且?guī)幚黼妑8 希獲得業(yè)離信篇丫橋格貴。價格也不貴,是74hc14u7d ,能輸出堿最信息， 酈爭平常又沒有做過這種電路，

6、時間v(tr14 i100使用上兩個乜位瞬可劉4所示丿唏過調卞©，卜傳感器喘測距離為10-80cm,開關|輸獸3l電平鳥令弋、23、 r24了保證。圖4紅外發(fā)射及接收處理電路+5v2.ak>a /xed-b add-c即光敏屯阻。屯路如圖5所示紅警出 值發(fā)生變化，輸出電壓隨之|變化，需過 從而引導小車，向光源靠近。卩宋觸 需根據不同參數的光敏電詁疔選嚥i 1（）89c52-alevcc1n-7光哩相對應的數字量,aleenable start clock啄)ref(+)；h簸電阻差別較人,1612i卜+5v圖5光源檢測電路24金屬檢測電路采用了一只渦流型鐵金屬探測傳感器，型號：

7、lj18a3-8-z/bxo可靠探測距離，小于8cm。2. 5電機驅動電路二電動小車的本身口帶卓p30不能調速。電壓低了，速度又很快，難以調整。在疹1 定對小車的電機及驅動'動電路如圖6所示。采用p#f盜制,亞動電伽咤3 123弓4 5 6 -7 8可較窮（使的對x勺特性也很不好, 剛換上電池時）, 碑柳哦果艸不好。最后，決 nf 對減址苴流電機,其驅 電機進行調速。圖6電機驅動電路2. 6液晶顯不電路液晶顯示器，選用的是16x2點陣字符型顯示器，功耗低，小巧、美觀。2. 7電源電路電動車可提供9v的電源（6節(jié)干電池）。控制系統使用5v的電源，采用 t lm7805 進行 dc/dc

8、變換。3軟件設計3. 1軟件所實現的功能 路線跟蹤 障礙檢測 尋找光源 金屬探測，數h存儲、顯示 運行時間顯示 起跑線與金屬鐵片中心點間的距離計算與顯示3. 2軟件流程系統的主程序流程框圖如圖7所示。圖7系統的主程序流程框圖4測試方法與儀表4. 1測試儀表秒表兩塊，刻度尺4. 2測試方法將汽車放于起跑線，開啟電源開關。小車響第2次聲音時，開始前行， 第一塊秒表開始計時；運行到c點停車時，第二塊秒表開始計時，到車離開c點第二塊秒表停止計時，記錄停在c點的時間；汽車到終點區(qū)即入庫停車，第一塊秒表停止計時，記錄總運行時間。讀 岀并記錄此時液晶顯示的的時間；在“直道區(qū)”引導線下分別埋設1、2或3塊薄鐵

9、片，每次均用直尺測出 并記錄該鐵片的中心距起跑線的距離；在汽車運行至該鐵片發(fā)出聲光報警時，讀出此 時液晶顯示的距離并記錄。4. 3測試數據及測試結果分析測試條件按照題目給定的尺寸，在實驗室口做場地，白天和晩上分別測試。測試數據總共進行20次測量，白天和晚上各10次。20次中，汽車停留在c點時間，實測值與秒表均為5秒，相對誤差和絕對誤差為0。汽車運行總時間測屋數據如下表:12345678910口 天秒表58667190667889514977顯示58667090657888504876晚±秒表47475056494860534750顯示47485057504960534649絕對誤差：

10、最大為1秒；測試結杲表明：晚上明顯比白天效杲要好。白天，偶爾會有失敗的情況。距離測試鐵片數冃實際距離顯示距離絕對誤差相對誤差11. 11.080. 021.8%20.60. 620.022%1.71.690.010. 58%30.90.910.011. 1%1. 41. 390. 010. 72%1. 81. 830. 031.67%5參考文獻1 余永權.hash單片機原理及應用.北京：電子工業(yè)出版社，19972 王福瑞等編著。單片微機測控系統設計大全。北京航空航天大學出版社， 19993 李華o mcs-51系列單片機使用接口技術。北京航空航天大學出版社，19904 何立民。單片機應用系統設

11、計。北京航空航天大學出版社，19935 方佩敏。新編傳感器原理應用電路詳解。北京：電子t業(yè)出版社，19946 黃繼呂等。傳感器工作原理及應用實例。北京：人民郵電出版社，1998。7 紀宗南。單片機外圍器件實用手冊 輸入通道器件分冊。北京航空航天大 學出版社,1998摘要本系統釆用at89c52為中心控制器，實現電動車的智能控制功能。整個電動車智能控制系統包括：上位機實時模擬系統，主控制系統和各種標志的傳感器檢測系統三人部分。上位機實時模擬系統根據主控制系統傳送的行程、行駛時間、 鐵片數h等各種參數實時模擬電動車的運行狀況，實時監(jiān)控電動車的運行情況。 主控制系統的功能主要是啟動電動車、檢測并計數

12、鐵片、測量行程、計時行駛時 間、顯示所需的各種參數，并且負責和上位機、檢測控制系統通信。檢測控制系 統通過各傳感器檢測引導線、障礙物和光源等控制信號，并送入單片機，單片機 判斷、處理后，控制m0t0r1 （左輪驅動電機）和m0t0r2 （右輪驅動電機）, 以達到控制電動車行進方向的口的，使電動車準確進入車庫，完成預定任務。且 在完成了題目要求的各項任務的基礎上，加入了一些創(chuàng)新如聲控功能和無線傳 輸功能，實現上位機的實時模擬等。采用以at89c52為中心控制器的智能控制系統,實現電動車的智能控制功能。系統總體設計框圖如下圖:實時模擬系統單 片 機a障礙物 檢測引導線 檢測n光源 檢測motor!

13、44motor2檢測控制系統控制過程：系統上電后，等待外部聲控啟動信號。主控制系統的麥克接收到 聲控信號后，產生一高低電平變化，從而使主控制系統的單片機產生中斷。主控 制系統的單片機在接收到該屮斷后，通過p1.3為檢測控制系統的單片機提供啟 動信號，檢測控制系統的單片機檢測到該信號后發(fā)出控制信號，給motor 1和 motor2通電，啟動電動車。同時主控制系統的單丿,機通過透射式光電傳感器 測量行程，金屬感應器檢測鐵片且在pcf8563秒脈沖的作用下計時并把各種參 數在液晶顯示器上顯示出來，同時用無線收發(fā)模塊rf2000把這些參數發(fā)送到上 位機，在上位機上模擬電動車的運行情況。監(jiān)測控制系統有兩

14、個在車下的紅外線 傳感器用于檢測引導線，使電動車在acz間始終沿著引導線前進。在c以后 運行中，電動車始終朝著光源前進，當在車前的紅外線測距傳感器檢測到障礙物 后，電動車左轉避開障礙物，避開障礙物后，繼續(xù)朝著光源前進，進入車庫。當 在前的兩個紅外線傳感器檢測到黑線后，停止電動車，停止計時。方案論證：計時由cb555組成的秒脈沖發(fā)生器方案一：在需用秒脈沖時，大部分設計采用555沱時器組成秒脈沖多諧振蕩 器。電路圖如圖所示: 這種設計有一泄的優(yōu)勢，只需便件 設計好，無需軟件設定，該電路即 可輸出恒定的秒脈沖。但該電路功 耗較大，且只能提供簡單的脈沖信 號。由pcf8563組成的秒脈沖發(fā)生器方案二：

15、采用由pcf8563日歷時鐘芯片組成的電路提供秒脈沖。該部分硬件電路如圖:設定好pcf8563的clkout輸出頻率控制字，即可輸出所需頻率的脈沖信 號，在本設計中所用頻率為1hz。單片機在該秒脈沖的作用下可實現計時、c點停留5s等功能。并且在給pcf8563送入初始的日歷信息后，pcf8563 'i'的日歷 就會自動運行，經單片機讀取、處理后就可以在液晶顯示器上顯示當前h歷。而 冃該部分電路還加了掉電保護功能，在主供電系統意外斷電時，bp vcc為0v時, d1截止，3.6v備用電源通過d2繼續(xù)給pcf8563供電，保證8563的正常運行。 因此在木系統中采用方案二。行程測量

16、方案一：采用開關式霍爾元件將磁恢固定在小汽車的車輪上,當車輪轉動時，磁鐵也跟著轉動，霍爾元件感 應到磁場的變化時，就會產生通斷效果，使單片機的定時器to的輸入端產生高低 電平的變化，從而使得to計數小汽車車輪轉的圈數,假設為n,并設車輪的周長為 l,通過s二n*l,就可以計算岀小汽車在一段時間內的行程。這種測量方法的測量 數據只能是車輪周長的整數倍，誤差較人。例如：小汽車的車輪半徑為lcm,那 么這種測量方法的最小誤差就可達到6cm方案二：采用透光式光電傳感器，硬件電路如圖。透光式光電傳感器行程測量電路在小汽車的車輪上鉆若干小孔，設小孔的 個數為no在車輪轉動時，發(fā)光二極管發(fā) 射的光被沒有孔的

17、地方遮樣時，光敏三極 管不能導通，光敏三極管的集電極輸出為 高電平，經cd40106反相后，單片機定時 器to的輸入端為低電平。在有小孔的地 方，發(fā)光二極管發(fā)射的光就會透過小孔照 射到光敏三極管上，使光敏三極管導通， 此時光敏三極管的集電極輸出為低電平。在經cd40106反相后，單片機定時器to的輸入為高電平。單片機定時器to就 會準確記錄下這種高低電平的變化的次數，即通過的小孔的個數。假設為n,并 設車輪的周長與方案一的相同也是l,某段時間內的行程計算公式為：s=n*l/n, 可以看到這種測量方法的最小誤差為方案一的1/n,可較為精確地測量出小汽車 的行程。并且可以進行誤差控制，因為孔的個數

18、與誤差成反比，要想提高準確度 只要増加小孔的個數就可以。故采用方案二。電機控制由于電動車采用了前面使用萬向輪，兩個后輪各一個電機驅動的驅動方式， 所以可使電動車旋轉360度，這樣即使光源在電動車的后方，電動車也可以通過 在原地不斷旋轉的方式找到光源的準確位置，從而完成尋找光源，入庫等功能。 在電動機的控制上有兩種方案可供選擇。方案一:利用9012、2sc8050、及電機構成驅動電路。如果單片機89c52控制口 p1.7輸出高電 平，9012截止，2sc8050截止，電機停止 運轉。單片機89c52控制口 p 1.7輸出低電 平時，9012導通，2sc8050導通，電機開 始運轉。該電路比較簡單

19、，輸出功率足夠 大，足以推動電機工作，并且電機工作時 三極管性能非常穩(wěn)定。但該方案中單片機 部分和電機供電部分沒有完全隔離，而電方案二和電機構成驅動電路。動機在切換時會產生巨大的反電動勢，經常燒壞單片機。單片機控制口接ba6219b的兩個輸入控制端inl,in2oba6219的兩個輸出 端 out1 (2),0ut2(10)接電機。電機轉動狀態(tài)編碼:左電機右電機左電機右電機電動車運行狀態(tài)1in11in22in12in21010正轉正轉前行1001正轉反轉左轉1000正轉停以左電機為中心原地左轉0110反轉正轉右轉0010停正轉以右電機為中心原地右轉0101反轉反轉后退根據上表可知，只要設定兩塊

20、ba6219b的1in1,1in2,2in1,2in2四個控制 端口的不同編碼，就可得到電動車的前進，后退，旋轉等不同的運行狀態(tài)；且 ba6219b的最大輸出電流為2.2a,可使電動車快速運行。故采用方案二。無線通信方案一:紅外光方式紅外通信只適用于室內靜i匕或慢速移動中的點對點通信，方向性要求高，對 于運動屮的小汽車傳輸過程屮易產生誤碼，性能不穩(wěn)定。方案二：使用無線modem (rf2000)rf2000采用nordic公司的nrf401芯片，它是一種rf無線收發(fā)芯片，一個 rf2000模塊即可以接收數據也可以發(fā)送數據。但屬于半雙丁工作方式。接收與 發(fā)送方式選擇由txen控制。而且有兩個工作

21、頻道可供選擇：工作頻道一： 434.33mhz;工作頻道二：433.92mhz。t作模式控制及工作頻道選擇:模塊接腳輸入電平模塊狀態(tài)txencspwr工作頻道號0芯片狀態(tài)0接收02接收10發(fā)射12發(fā)射xx0待機主控制系統與rf2000的連接電路圖如圖。330mhlcj、47urf _!_ icsx) * c16 ix) z qlu ix ；gnd :pwr :txen stxen76i 如 ； rxdi 亠rf2000與單片u13c1+vccv+v-* vi -,c丄r y十* k -cm)121nt20lttr2outr2innwc2323txd 10立側comfute鞘實ii16214 鳥

22、vcul.ouf7495l.ouf 1 627jirs-232di、do分別接單片機的txd、rxd<,接主控制 系統的rf2000始終為發(fā)射方。cs401, pwr, txen始終置0, 1, l也就是工作在工作頻道 1-434.33mhz,發(fā)射狀態(tài)。接上位機的rf2000始終為接收方，cs401, pwr, txen始終置0, 1, 0。也就 是工作在工作頻道1-434.33mhz,接收狀態(tài)。使用rf2000設計比較簡單，且不受 外界環(huán)境影響，具有較低的發(fā)射功率和較高的接收靈敏度，并但可工作在較低速 率下如常用的單片機串口波特率9600bpso采用fsk調制方式，抗干擾能力強。 基于

23、以上諸多優(yōu)點所以在本系統屮無線通信部分采用了方案二的設計。運行情況測試測試儀器清單：秒表，函數發(fā)生器，示波器，頻率計等測試過程及測試數據：在單項模塊測試完成之后，進行組裝整體測試。組裝后的整車尺寸為 28cm（長）*18cm（寬）*15cm（高）。首先按照題1=1要求制作場地如下：im 4 lm 42mj()2m光'源車庫；1oitt停車區(qū)5cm5cm障礙物20.4m引導線垃道區(qū)12.5cm23m12.5cm15cms :b。i i7?=o.8m彎道區(qū)12m2cm場地內全部敷設白色繪圖紙，并用透明膠帶固定。在白紙下面按要求放置4 塊鐵片，其中最后一塊置于c點。然后用毛筆繪制邊線及引導線

24、。首先將整車放于起點處，上電后通過聲咅信號啟動運行。小車正確感應到鐵 片，發(fā)出聲光指示信息。小車正常尋跡運行到c點之后，在c點停留5秒，然 后小車重新啟動，朝光源方向直線行使，直至檢測到前方出現障礙物。在檢測到 障礙物之后，小車左轉90度行駛，繞過障礙物，繼續(xù)向光源方向行駛，直至進 入車庫后檢測到黑色邊線，停止運行。小車在經過c點之后的路線如圖所示。下表為連續(xù)十次的運行時間：次數12345運行時間75s68s69s74s60s次數678910運行時間62s74s65s70s64s由上表數據可知，木系統完全可以在90秒之內完成題1=1所要求的各項任務，并 實現無線傳輸，聲控等創(chuàng)新功能。目錄一、方

25、案比較、選擇與論證頁碼1系統總體方案設計頁碼21、2、3、4、系統總體結構設計及說明頁碼2系統硬件詳細設計、理論分析和計算、詳細電路圖頁碼3 系統軟件功能設計、理論分析和計算、各程序框圖“頁碼8 軟硬件分別調試、聯合調試頁碼11三、測試儀器與測試試驗方法頁碼12開發(fā)、實驗及測試儀器頁碼12四.五.六.測試數據及測試結果分析計算頁碼13特色與創(chuàng)新點討論、設計總結頁碼13附錄（操作說明、元器件清單、程序清單、參考文獻等） 頁碼14本系統按要求制作了一個簡易智能電動車，它能實現的功能是: 從起跑線出發(fā)，沿引導線到達b點。在此期間檢測到鋪設在白紙下 的薄鐵片，并同時發(fā)出聲光指示信息，實時存儲、顯示在“

26、直道區(qū)” 檢測到的薄鐵片數目。電動車到達b點以后進入“彎道區(qū)”，沿圓弧 引導線到達c點，能夠檢測c點下正方形薄鐵片，并在c點處停車 5秒，停車期間發(fā)出斷續(xù)的聲光信息。之后繼續(xù)行駛，在光源的引導 下，利用超聲傳感器傳來的信號通過障礙區(qū)進入停車區(qū)并到達車庫。 最后，電動車完成上述任務后能夠立即停車，全程行駛時間小于90 秒。并附加其他功能。bs另外系統中傳感器電路額外加入了單片機便于89c51單片機在 之后的運行中檢測四周電路，減小89c51負擔。軟件方面：因為，會，利用傳感器在檢測到某物體時輸出信號發(fā)生特 定變化這種規(guī)律，讓單片機只對此類信號有所反應，大大減少了處理 數據，算法，從而加快了系統的

27、反應速度。一.方案比較.選擇與論證根據題目要求，有兩種解決方案。k精確定時法這種方案主導思想是在對電動車直線、轉彎行駛 速度以及行程的準確把握基礎上利用單片機定時來使 電動車順利通過直道區(qū)、彎到區(qū)、障礙區(qū)并且最終到 達車庫。缺點：供電電壓不穩(wěn)定，易導致小車車速不穩(wěn)定, 則距離不好控制；另外路線固定不變，不能應對意 外事件，而但想要準確跑完全程對于電動車的起始 位置、直線行進參數、轉彎半徑進行精密測量和計 算，智能化差。2、傳感器引導法這種方法核心是單片機通過對傳感器信號檢測來控制 制動電機和電機轉向的動作，智能化大大增強，可以我們把任務分為了直道+彎道區(qū)、障礙區(qū)和停車區(qū)，劃 分依據是：三個部分

28、所用到的感應器不同，實現方法也存在 差別o直道+彎道區(qū)主要用黑白檢測光電傳感器和金屬探測 接近開關。圖一系統總體結構框圖該系統實現了電動車的自動行駛、躲避障礙物、探測金 屬、計數、報警、光電引導功能、測量距離、數碼顯示、電 機控制等功能。單片機檢測出來感應器輸出信號從而輸出控制信號，控 制電機工作，在直道區(qū)，考慮引導線是黑顏色，不宜反光， 決定利用這一特性選用反射式光電傳感器，當其輸出信號照 射到黑色引導線上是輸出一個非常微弱的低電平。這個過程 是一個負跳變的過程通過對此信號高低電平的檢測就可以 使電動車沿著直道區(qū)和彎道區(qū)的引導線行進。當地下有金屬時，金屬探測器發(fā)出一個高電平，用單片 機進行檢

29、測。沿引導線到達c點，將從金屬探測接近開關發(fā)送來的信 號作為一個外部終端信號處理，執(zhí)行停車并發(fā)出斷續(xù)的聲光信號，同時進行5秒定時計數工作。在車頭安裝有超聲傳感電路對障礙物進行檢測。(有效距 離30廚來)號向口超聲電機俯視圖金屬探測傳感器電動機控制電路超聲波發(fā)射接收器傳感器光電傳感器 距離顯示數碼管口單片機最小系統超聲波測距線路板口金屬探測顯示電路直視圖(1) 電源部分用系統設計中顯得越來越雷梓心對煦片機系統是否正常工作起 著至關重要的作 系統要求，選護7805直濟電動機和 傳感器都為5v(2)單片機最 利用單尸 連接和控制。e 電路設計簡單。 號為5伏，20).lm7805vccrst89c5

30、11819ea電池供電，根據 輸出。其他電路、p3p2p1p0:與電動機的 j flash rom, 40腳輸入信隨著微電子技術的不斷進步，系統電源的設計在單片機應(3)金屬探測電路由電路圖可以得岀，當有金屬被其探測到時，輸出端輸出 一個高電平，即發(fā)生一個止向跳變，將這個止向跳變信號主電路黑 outputwv藍gnd開始計數、聲光報警停車，聲光報警5s持續(xù)clr pl. 2/clr p1.3clr p1.2/clr p1.3延時延吋結東4)軟硬件分別調試、聯合調試階段調試我們按照前面的方案同樣將調試分為了 3個階段:第一階段：首先是直道區(qū)+彎道區(qū)的調試1) 通過兩邊固定的光電傳感器對引導線檢測

31、來實現 電動車沿著引導線到達指定的地點。2) 根據題目要求，在行進線路上需要檢測金屬片， 因此，我們又加上了金屬接近開關用于實現這個 要求。3) 利用原來作過的靜態(tài)顯示電路板和試驗用過的子 程序，我們將顯示功能又加在了系統當中。第二階段：障礙區(qū)的調試1) 在障礙區(qū)主要解決的問題是如何躲避障礙物，我們根據題目在車頭安裝了一個超聲波發(fā)送接收 模塊，當檢測到有障礙物時進行轉向。第三階段：停車區(qū)的調試1）檢測光電接收器的輸出信號，來尋找光信號最強的方向。聯合調試在分步調試全部通過的基礎上，我們開始了整個系 統的協調調試，協調金屬傳感器、黑白光電傳感器、超 聲波傳感器、光電傳感器的配合工作。三、測試儀器

32、與測試試驗方法 開發(fā)、實驗及測試儀器實驗：顯示電路實驗、電機長時間運行試驗、模擬場地試 運行試驗、超聲波發(fā)射接收以及測距試驗、光電接收試驗、電機 控制試驗測試儀器：示波器，多功能穩(wěn)壓電源，電壓表，秒表。全程行進吋間：24s （誤差2s）行進距離：ll2m （誤差3050cm）傳感器工作電壓：金屬接近開關一9v光電傳感器一5 v超聲波傳感一5v黑白光電傳感器一5 v傳感器輸出信號：金屬接近開關一4.8v光電傳感器4.78v 超聲波傳感一5.0v 黑白光電傳感器一5 v五.特色與創(chuàng)新點討論.設計總結在軟件和硬件上運用了一些巧妙方法：硬件方面：超聲傳感器電路部分額外加入了單片機擴展了 此模塊功能，并

33、且是的輸宙信號有規(guī)律可循，便于89c51單片機 在之后的運彳丁中檢測四周電路，減小89c51負擔，同時大大提咼 了電動乍載應對障礙物時候的反應時間。軟件方面：因為傳感器在檢測到某物體時，輸出信號會發(fā) 生特定變化，利用這種變化規(guī)律，讓單片機只對此類規(guī)律的信號 有所反應，大大減少了處理數據，算法，從而加快了系統的反應 速度，大量使用類似于jb/jnb命令對相應端口進行查詢，并且 簡化程序代碼，避免使用繁瑣復雜的終端控制，確保系統的高精 確度。另外，整個運行過程中通過采用等分時端口查詢思想，只 耍分時足夠小，電動車就會對外界因素有充足的反映空間，即達 到了接近實時的信號檢測處理效果，又可通過最終等分

34、時數目準 確計算出行駛距離，一舉兩得?？偨Y與體會：經過為期四天的設計，感觸頗深的是解決問題的方法、技巧。 在這四天中，我們遇到許許多多問題，對待問題要多方法處理， 多角度處理。通過這幾天的設計競賽，我們不但增強了實踐能力 和協作精神，而且懂得了聯系實際的重要性，這對我們以后的學 習和工作不無裨益。當然，我們的設計還存在著一些缺陷，有待 于在將來設計屮進一步提高，在此懇請各位老師批評指正。六.附錄lei "亠 rtn該系統實現了電動車的自動行駛、躲避障礙物、探測 金屬、計數、報警、光電引導功能、測量距離、數碼顯示、 電機控制等功能。1）啟動時將徹底的電源開關撥至“on”位置，此時電源

35、接通。2）供電部分是6節(jié)1.5v五號電池，供電電壓9v。3）調整電動車底部前端的微調器，可調節(jié)電動車的直線 行駛性能。（“r”是右，“l(fā)”是左）4）使用完畢請把車身的開關至“off”。5）長期不使用時，請取出車底及遙控器的電池，另行保 管。元器件清單at89c51, 74ls04, s9014, s9013,蜂鳴器，超聲波傳感器, 光電傳感器，金屬探測傳感器，uln2803,電阻、電容若干，發(fā) 光管。部分程序清單(1)測金屬：main:movsp,60hmov40h,#00hmov41h,#00hmov42h,#00hmov43h,#00hmov60h,#00h; acallbcd; acal

36、ldisp; mov40h,50hclrp3.7ss1:jb p37,ss1;setb p3.7ss2:jnbp3.7,ss2mov 40h,60hmov a,40hadd a,#01hajmp ssiinc 40hdisp:movscon,#oohmova,40hmovr0,#40hda amovr2,#04hmov40h,al00c9:movsbuf,r0mov41h,#00hloocb:jnbti,$mov42h,#00hclrtimov43h,#00hincromov60h,40hdjnzr2,l00c9acallbcdretacalldispbcd:movr0,#40hacallde

37、lay1smovr2,#04hmovdptr,#tablclrp3.7tab:mova,r0movca,a+dptrdjnzr3，d1movr0,aretincro(3)障礙物調試：djnzr2,tabmain: mov p1,#offhretacalldelay1stabl: dbocohss: clrp1.0db0f9hnopdb0a4hdd1:jnbp3.6,dd1dbobohsetbp1.0db99hnopdb92hnopdb82hnopdb0f8hnopdb80hnopdb90hnop(2)引導線測試：; acalldelaymain:mov p1,#offhclrpl.lacall

38、delay1sacalldelay5sclrp1.0setbpl.lcc1:jnbp3.5,cc2clrp1.0clrpl.2clrpl.3ajmpcc1acalldelay5scc2:jnbp34,cc3acalldelay5sclrpl.3acalldelay5sajmpcc2movp1,#offhcc3:ajmp cc1ajmpssdelay is:mov r3，#50dd3:jnbp36,dd3setb p1.0dl:mov r4,#20d2: movr5,248nopdjnzr5,$nopdjnzr4,d2nopnopnopnopretnopdd2:clrpl.lnopacallde

39、lay5snopsetbpl.lnopclrpl.2nopclrp1.0nopacalldelay5sendmovp1,#offh(4)傳感器協調程序：ajmpdd2main:delay1s:;mov tmod,#50hmovr3,#50;movth1,#oohdi:mov r4,#20;movth0,#00hd2: movr5248movp1,#()ffhdjnzr5,$acalldelay1sdjnzr4,d2clrp1.0djnzr3,d1; ajmplineretmov40h,#00hdelay5s:mov41h,#00hmovr3,#5mov42h,#00hd3:mov r4,#20

40、mov43h,#00hd4: movr5,248mov50h,40hdjnzr5,$acallbcddjnzr4,d4acalldispdjnzr3,d3mov40h,50hret;go forwarddelay:ss1:jb p37,ss0nopacallmeatalnopajmpssinopss0:jnbp33,ss2;linenopajmpline;ss2ss2:jnbp35,ss3ajmp guaiwanss3:ajmp ssimeatal:dd1:jnbp3.7.dd1mov40h,50hmova,40hadda,#01hinc 40h9mova,40hda amov40h,amov41h,#00