利用光電傳感（紅外對(duì)射管，紅外發(fā)射與接收二極管組成）檢測(cè)黑白線，實(shí)現(xiàn)小車能跟著白線（或黑線）行走，同時(shí)也可避開障礙物，即小車尋跡過(guò)程中，若遇障礙物可自行繞開，繞開后繼續(xù)尋跡。

循跡光電傳感器原理，利用黑白線對(duì)紅外線不同的反射能力。然后通過(guò)光敏二極管或光敏三極管，接收反射回的不同光強(qiáng)信號(hào)，把不同光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，最后通過(guò)電阻，轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可識(shí)別的高低電平。光電傳感器實(shí)現(xiàn)循跡的基本電路如下圖所示

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循跡傳感器基本電路

       電路解釋：TC端是傳感器工作控制端，為高電平時(shí)，發(fā)光二極管不工作，傳感器休眠，為低電平時(shí)，傳感器啟動(dòng)。Signal端為檢測(cè)信號(hào)輸出，當(dāng)遇到黑線，黑線吸收大量的紅外線，反射的紅外線很弱，光敏三極管不導(dǎo)通，signal輸出高電平，當(dāng)遇到白線，與黑線相反，反射的紅外線很強(qiáng)，使光敏三極管導(dǎo)通，signal輸出低電平。

    尋跡部分

調(diào)整左右傳感器之間的距離，兩探頭距離約等于白線寬度最合適，一般白線寬度選擇范圍為3 – 5 厘米比較合適。注意：該傳感器的靈敏度是可調(diào)的，偶爾傳感器遇到白線卻不能送出相應(yīng)的信號(hào)，通過(guò)調(diào)節(jié)傳感器上的可調(diào)電阻，適當(dāng)?shù)脑龃蠡驕p小靈敏度。另外，循跡傳感器的安放也算是比較有講究的，有兩種方法，一種是兩個(gè)都是放置在白線內(nèi)側(cè)但緊貼白線邊緣，第二種是都放置在白線的外側(cè)，同樣緊貼白線邊緣。我們通常采用第二種方法。

編寫程序使小車遇白線時(shí)，小車跟著白線走。當(dāng)小車先前前進(jìn)時(shí)，如果向左偏離了白線。那么右邊傳感器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低電平，單片機(jī)判斷這個(gè)信號(hào)，然后向右拐。回到白線后。兩傳感器輸出信號(hào)為高電平。小車前進(jìn)。如果小車向右偏離白線，左邊傳感器產(chǎn)生一個(gè)低電平，單片機(jī)判斷這個(gè)信號(hào)，然后向左拐。如此如此，小車必不偏離白線。若小車的兩對(duì)光電傳感器同時(shí)輸出的信號(hào)為高電平（黑底）或低電平（白底），即單片機(jī)判斷的都為高電平或低電平，小車向前直走，在此過(guò)程中（直走）小車若遇白線，小車又重復(fù)上面動(dòng)作跟著白線走。

    避障部分

     當(dāng)小車在尋跡（沿著白線走或直走）過(guò)程中遇障礙物，小車亦可自行轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎動(dòng)作完成后，又繼續(xù)尋跡。

     電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片采用L298N，是一款承受高壓大電流的全橋型直流/步進(jìn)電壓驅(qū)動(dòng)器，如下圖

電機(jī)控制邏輯如下：以電機(jī)A為例，當(dāng)使能端A為高電平是，如果輸入端M1 Direction引腳為高電平，三極管導(dǎo)通，輸入引腳1為低電平而輸入引腳2為高電平，電機(jī)A反轉(zhuǎn)；如果輸入端M1 Direction引腳為底電平，三極管截止，輸入引腳1為高電平而輸入引腳2為低電平，電機(jī)A正轉(zhuǎn)。

帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊。其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。可以顯示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字，也可完成圖形顯示。具有低電壓低功耗特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。

基本特性: 低電源電壓（VDD:+3.0--+5.5V）
              顯示分辨率:128×64點(diǎn)
             內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供8192個(gè)16×16點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選)
              內(nèi)置 128個(gè)16×8點(diǎn)陣字符
              2MHZ時(shí)鐘頻率
              顯示方式：STN、半透、正顯
             驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS
              視角方向：6點(diǎn)
              背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10
              通訊方式：串行、并口可選
              內(nèi)置DC-DC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓
              無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)
              工作溫度: 0℃ - +55℃ ,存儲(chǔ)溫度: -20℃ - +60℃
    模塊接口說(shuō)明：

*注：1：如在實(shí)際應(yīng)用中僅使用并口通訊模式，可將PSB接固定高電平，也可以將模塊上的J8和“VCC”用焊錫短接；2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場(chǎng)合可將該端懸空；3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的JA、JK用焊錫短接。

   D/I，R/W的配合選擇決定控制界面的4種模式：

● 忙標(biāo)志:BF   
    BF標(biāo)志提供內(nèi)部工作情況，BF=1表示模塊在進(jìn)行內(nèi)部操作，此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。BF=0時(shí)，模塊為準(zhǔn)備狀態(tài)，隨時(shí)可接受外部指令和數(shù)據(jù)。利用STATUS RD 指令，可以將BF讀到DB7總線，從而檢驗(yàn)?zāi)�塊之工作狀態(tài)。

●字型產(chǎn)生ROM（CGROM）   
    字型產(chǎn)生ROM（CGROM）提供8192個(gè)此觸發(fā)器是用于模塊屏幕顯示開和關(guān)的控制。DFF=1為開顯示（DISPLAY ON)，DDRAM的內(nèi)容就顯示在屏幕上，DFF=0為關(guān)顯示（DISPLAY OFF)。DFF 的狀態(tài)是指令DISPLAY ON/OFF和D/IT信號(hào)控制的。

● 顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）
    模塊內(nèi)部顯示數(shù)據(jù)RAM提供64×2個(gè)位元組的空間，最多可控制4行16字（64個(gè)字）的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示數(shù)據(jù)RAM時(shí)，可分別顯示CGROM與CGRAM的字型；此模塊可顯示三種字型，分別是半角英數(shù)字型(16*8)、CGRAM字型及CGROM的中文字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，在此階段0000H—0006H的編碼中（其代碼分別是0000、0002、0004、0006共4個(gè)）將選擇CGRAM的自定義字型，02H—7FH的編碼中將選擇半角英數(shù)字的字型，至于A1以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)位元組，組成兩個(gè)位元組的編碼形成中文字型的編碼BIG5（A140—D75F），GB（A1A0-F7FFH）。

●字型產(chǎn)生RAM(CGRAM)      
    字型產(chǎn)生RAM提供圖象定義(造字)功能,可以提供四組16×16點(diǎn)的自定義圖象空間，使用者可以將內(nèi)部字型沒(méi)有提供的圖象字型自行定義到CGRAM中，便可和CGROM中的定義一樣地通過(guò)DDRAM顯示在屏幕中。

● 地址計(jì)數(shù)器AC
    地址計(jì)數(shù)器AC地址計(jì)數(shù)器是用來(lái)貯存DDRAM/CGRAM之一的地址,它可由設(shè)定指令暫存器來(lái)改變，之后只要讀取或是寫入DDRAM/CGRAM的值時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值就會(huì)自動(dòng)加一，當(dāng)D/I為“0”時(shí)而R/W為“1”時(shí)，地址計(jì)數(shù)器的值會(huì)被讀取到DB6——DB0中。

●光標(biāo)/閃爍控制電路
    此模塊提供硬體光標(biāo)及閃爍控制電路，由地址計(jì)數(shù)器的值來(lái)指定DDRAM中的光標(biāo)或閃爍位置。

指令表2：（RE=1：擴(kuò)充指令）

注：當(dāng)IC1在接受指令前,微處理器必須先確認(rèn)其內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài),即讀取BF標(biāo)志時(shí),BF需為零,方可接受新的指令;如果在送出一個(gè)指令前并不檢查BF標(biāo)志,那么在前一個(gè)指令和這個(gè)指令中間必須延長(zhǎng)一段較長(zhǎng)的時(shí)間,即是等待前一個(gè)指令確實(shí)執(zhí)行完成。

帶中文字庫(kù)的128X64-0402B每屏可顯示4行8列共32個(gè)16×16點(diǎn)陣的漢字，每個(gè)顯示RAM可顯示1個(gè)中文字符或2個(gè)16×8點(diǎn)陣全高ASCII碼字符，即每屏最多可實(shí)現(xiàn)32個(gè)中文字符或64個(gè)ASCII碼字符的顯示。帶中文字庫(kù)的128X64-0402B內(nèi)部提供128×2字節(jié)的字符顯示RAM緩沖區(qū)（DDRAM）。字符顯示是通過(guò)將字符顯示編碼寫入該字符顯示RAM實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)寫入內(nèi)容的不同，可分別在液晶屏上顯示CGROM（中文字庫(kù)）、HCGROM（ASCII碼字庫(kù)）及CGRAM（自定義字形）的內(nèi)容。三種不同字符/字型的選擇編碼范圍為：0000～0006H（其代碼分別是0000、0002、0004、0006共4個(gè)）顯示自定義字型，02H～7FH顯示半寬ASCII碼字符，A1A0H～F7FFH顯示8192種GB2312中文字庫(kù)字形。字符顯示RAM在液晶模塊中的地址80H～9FH。字符顯示的RAM的地址與32個(gè)字符顯示區(qū)域有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示。

其中，C語(yǔ)言編譯器具有直接把中文轉(zhuǎn)換成ASCII碼字符功能。對(duì)照下面原理圖，編譯程序示例，并下載到實(shí)驗(yàn)板上，觀測(cè)現(xiàn)象。

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2018-9-11 20:24 上傳

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