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avr單片機智能尋跡小車程序PCB資料

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ID:673695 發表于 2023-12-14 23:11 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
智能尋跡小車資料
DSCN7186.JPG 100_2879.JPG IMG_7345.jpg

單片機源程序如下:
  1. /******************************************************************************
  2. 名稱 ：尋跡控制
  3. cpu  ： mega16
  4. 晶振 ：內部8M
  5. ******************************************************************************/

  7. #include <iom16v.h>
  8. #include <macros.h>
  9. #define uchar unsigned char
  10. #define uint  unsigned int

  12. /******************************************************************************/
  13. /********************************宏定義***************************************/
  14. /******************************************************************************/
  15. #define H595DDR_OUT    DDRC |=BIT(0)|BIT(1)|BIT(2)|BIT(3)|BIT(4)|BIT(5)|BIT(6)
  16. #define H595CTL       PORTC    //高低高平
  17. #define H595_SER_H    H595CTL |= BIT(PC6) //數據              
  18. #define H595_SER_L    H595CTL &= ~BIT(PC6)                                          
  19. #define H595_RCK_H    H595CTL |= BIT(PC5) //副寄存器時鐘                        
  20. #define H595_RCK_L    H595CTL &= ~BIT(PC5)
  21. #define H595_SCK_H    H595CTL |= BIT(PC4) //主時鐘                        
  22. #define H595_SCK_L    H595CTL &= ~BIT(PC4)

  24. #define H595DDR_OUT1    DDRD |=BIT(0)|BIT(1)|BIT(2)
  25. #define H595CTL1       PORTD    //高低高平
  26. #define H595_SER1_H    H595CTL1 |= BIT(PD0) //數據              
  27. #define H595_SER1_L    H595CTL1 &= ~BIT(PD0)                                          
  28. #define H595_RCK1_H    H595CTL1 |= BIT(PD1) //副寄存器時鐘                        
  29. #define H595_RCK1_L    H595CTL1 &= ~BIT(PD1)
  30. #define H595_SCK1_H    H595CTL1 |= BIT(PD2) //主時鐘                        
  31. #define H595_SCK1_L    H595CTL1 &= ~BIT(PD2)


  34. #define SEG_1_H       H595CTL |= BIT(PC0)//數碼管四個位選端
  35. #define SEG_1_L       H595CTL &= ~BIT(PC0)
  36. #define SEG_2_H       H595CTL |= BIT(PC1)
  37. #define SEG_2_L       H595CTL &= ~BIT(PC1)
  38. #define SEG_3_H       H595CTL |= BIT(PC2)
  39. #define SEG_3_L       H595CTL &= ~BIT(PC2)
  40. #define SEG_4_H       H595CTL |= BIT(PC3)
  41. #define SEG_4_L       H595CTL &= ~BIT(PC3)

  43. #define BACK1_ON           PORTB |= BIT(PD3)     //前后//轉向檔瓶刂?               
  44. #define BACK1_OFF          PORTB &= ~BIT(PD3)
  45. #define BACK2_ON           PORTB |= BIT(PD4)                          
  46. #define BACK2_OFF          PORTB &= ~BIT(PD4)
  47. /******************************************************************************/
  48. /**********************************end*****************************************/
  49. /******************************************************************************/


  52. uint count,ppp,count1,voltage;
  53. uchar angle_flag1,angle_flag2=0;
  54. uchar anglel,angleh;
  55. uint i=0;
  56. uchar sudu=0x40;
  57. uchar AD_num1,AD_num=0;
  58. static uchar black_flag;
  59. static uchar online;
  60. uint AD_get[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
  61. uint AD_min[8]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};
  62. uint AD_max[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
  63. uint AD_read[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
  64. static uchar weiseg[4] = {0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};
  65. static uchar state[]={4,12,8,10,26,58,18,48,32,33,1,65,64,128};
  66. static uchar shushow[11]={   
  67.                            0xFA,/*0*/
  68.                            0x60,/*1*/
  69.                            0xDC,/*2*/
  70.                            0xF4,/*3*/
  71.                            0x66,/*4*/
  72.                            0xB6,/*5*/
  73.                            0xBE,/*6*/
  74.                            0xE0,/*7*/
  75.                            0xFE,/*8*/
  76.                            0xF6,/*9*/
  77.                            0x00

  79.                           };
  80. static uchar taple[] = {
  81.                           0xff,
  82.                                                   0xe7,
  83.                                                   0xc3,
  84.                                                   0x81,
  85.                                                   0x00,
  86.                                                   0x18,
  87.                                                   0x3c,
  88.                                                   0x7e,
  89.                                                   0xff,
  90.                                                   0xaa,
  91.                                                   0x55
  92.                                            };
  93. static uint  smg[11]  = {
  94.                           1,
  95.                           12,
  96.                                                   123,
  97.                                                   1234,
  98.                                                   2345,
  99.                                                   3456,
  100.                                                   4567,
  101.                                                   5678,
  102.                                                   6789,
  103.                                                   9123,
  104.                                                   3210       
  105.                                             };
  106. void AD_control();
  107. void angle_control();
  108. void set_angle(uchar agh,uchar agl);
  109. void display(uint shuzhi);
  110. void delay1(int k) ;
  111. void set595(uchar s2);
  112. void led_line(uchar s2);
  113. /*******************************************************************************/
  114. //////////////////////////////中斷初始化函數/////////////////////////////////////
  115. /*******************************************************************************/       
  116. /******************************************************************************

  118.                            端口初始化函數

  120. ******************************************************************************/                               
  121. void port_init(void)
  122. {
  123.     DDRA  = 0x00;
  124.     PORTB = 0x00;
  125.     DDRB  = 0xff;
  126.     PORTC = 0x0F;
  127.     DDRC  = 0x7F;
  128.     PORTD = 0x00;
  129.     DDRD  = 0xff;
  130.     H595DDR_OUT ;
  131.     H595DDR_OUT1;
  132. }
  133. /******************************************************************************

  135.                              AD初始化函數

  137. ******************************************************************************/
  138. void adc_init(void)
  139. {
  140. ADCSRA        = 0x00;        //禁止AD轉換
  141. ADMUX        = 0x60;
  142. SFIOR |= 0x00;
  143. ACSR        = 0x80; //禁止模擬比較器
  144. ADCSRA        = 0xEE;
  145. }


  148. /**********************定時T1初始化******************************

  150.   模式：8位相位修正PWM模式
  151.   舵角控制: OCR1AL=0XCA時，左最大，0XD0時，中間位置，0XD7時右轉最大
  152.   系統時鐘：內部8MHZ，經256分頻得61.275HZPWM頻率
  153.   
  154. ****************************************************************/

  156. //定時T1初始化
  157. void timer1_init(void)
  158. {
  159. TCCR1B = 0x00;//停止定時器
  160. TIMSK |= 0x18;//中斷允許
  161. TCNT1H = 0x00;
  162. TCNT1L = 0x00;//初始值
  163. OCR1AH = 0x00;
  164. OCR1AL = 0xC9;//匹配A值(C8-D0-DA)
  165. OCR1BH = 0x00;
  166. OCR1BL = 0x09;//匹配B值
  167. TCCR1A = 0xf1;
  168. // TCCR1B = 0x04;//啟動定時器
  169. TCCR1B = 0x04;//啟動定時器
  170. }

  172. /******************************************************************************

  174.                              串口初始化函數

  176. ******************************************************************************/
  177. void uart0_init(void)
  178. {
  179. UCSRB = 0x00; //disable while setting baud rate
  180. UCSRA = 0x00;
  181. UCSRC = BIT(URSEL) | 0x06;
  182. UBRRL = 0x67;
  183. UBRRH = 0x00;//set baud rate hi
  184. UCSRB = 0x98;
  185. }
  186. /**********************************END****************************************/



  190. /*****************************************************************************/
  191. ///////////////////////////////中斷處理函數////////////////////////////////////
  192. /*****************************************************************************/



  196. void uart0_tx_isr( char x)
  197. {
  198.   while(!(UCSRA&0x20));
  199.   UDR=x;
  200. }
  201. unsigned int adc_calc(void)
  202. {
  203. //計算實際電壓
  204. unsigned long value=0;
  205. value = ADCL>>6;                 //首先讀低位
  206. value|=(int)ADCH << 2; //然后讀高位
  207. voltage = value;
  208. return voltage;
  209. }
  210. /*************************************************
  211.        中斷接受，同時發送接受到的內容
  212. **************************************************/
  213. #pragma interrupt_handler uart0_rx_isr:12
  214. void uart0_rx_isr(void)
  215. {
  216.   unsigned char x;
  217.   CLI();
  218.   x=UDR;
  219.   uart0_tx_isr(x);
  220.   SEI();
  221. }

  223. #pragma interrupt_handler adc_isr:15
  224. void adc_isr(void)//轉換完成后中斷處理
  225. {
  226.    uchar back_flag;
  227.    AD_num++;
  228.    ADMUX++;
  229.    if(AD_num>7)
  230.     {
  231.       AD_num = 0;
  232.           ADMUX        = 0x60;
  233.     }
  234.    voltage=adc_calc();
  235.    AD_get[AD_num1]=voltage;

  237. /*********************************AD轉換值處理*****************************************/

  239. /*  AD_min[AD_num1]=(AD_get[AD_num1]<AD_min[AD_num1]) ? AD_min[AD_num1]:AD_get[AD_num1];
  240.    AD_max[AD_num1]=(AD_get[AD_num1]>AD_max[AD_num1]) ? AD_max[AD_num1]:AD_get[AD_num1];
  241.    AD_read[AD_num1]= (AD_min[AD_num1]+ AD_max[AD_num1])*3/4 ;
  242.    if(AD_get[AD_num1]>AD_read[AD_num1])
  243.     {
  244.          back_flag|=BIT(i);
  245.      black_flag=back_flag;  
  246.         } */
  247. /********************************此部分有待證實*****************************************/
  248.    AD_num1++;
  249.    if(AD_num1>7)
  250.    AD_num1=0;
  251. }
  252. /**************************************************/
  253. /////////////////定時器T1匹配中斷A服務程序/////////
  254. /**************************************************/
  255. #pragma interrupt_handler timer1_compa_isr:7
  256. void timer1_compa_isr(void)
  257. {
  258. CLI();
  259. if(angle_flag1==1)
  260.   {
  261.     angle_flag1=0;
  262.     OCR1AH = angleh;
  263.     OCR1AL = anglel;
  264.   }
  265.   SEI();
  266. }
  267. //定時器T1匹配中斷B服務程序
  268. #pragma interrupt_handler timer1_compb_isr:8
  269. void timer1_compb_isr(void)
  270. {
  271. CLI();
  272. if(angle_flag2==1)
  273.   {
  274.     angle_flag2=0;
  275.     OCR1BH = 0x00;
  276.     OCR1BL = sudu;
  277.   }
  278.   SEI();
  279. }


  282. /******************************************************************************/
  283. ///////////////////////////time delay funtion///////////////////////////////////
  284. /******************************************************************************/


  287. void delay1(int k)   //延時
  288. {
  289.      int i;           
  290.      for(i=0;i<k;i++);
  291. }
  292.          


  295. /******************************************************************************/
  296. /*****************************595掃描流水燈函數********************************/
  297. /******************************************************************************/         
  298. void set595(uchar s2)
  299.   {
  300.         uchar mid,j = 0;
  301.         CLI();
  302.         for (j=0;j<8;j++)
  303.     {
  304.           mid=s2&0x01;   
  305.           H595_SCK_L ;
  306.           if (mid == 0)
  307.               H595_SER_L ;
  308.           else
  309.               H595_SER_H;
  310.               NOP();
  311.               H595_SCK_H;
  312.           NOP();
  313.               s2=s2>>1;
  314.          }
  315.          H595_RCK_L ;
  316.      NOP();
  317.          H595_RCK_H;
  318.          SEI();
  319.        
  320.   }
  321.        
  322. void led_line(uchar s2)
  323.   {
  324.          uchar mid,j=0;
  325.          CLI();
  326.          for (j=0;j<8;j++)
  327.      {
  328.            mid=s2&0x01;   
  329.            H595_SCK1_L ;
  330.            if (mid==0)
  331.              H595_SER1_L ;
  332.            else
  333.              H595_SER1_H;
  334.              NOP();
  335.              H595_SCK1_H;
  336.              NOP();
  337.              s2=s2>>1;
  338.          }
  339.          H595_RCK1_L ;
  340.      NOP();
  341.          H595_RCK1_H;
  342.          SEI();
  343.    }
  344.        

  346.        
  347. void display(uint shuzhi)
  348. {
  349.    uchar ge,shi,bai,qian;
  350.    if(shuzhi > 999)
  351.      {
  352.        ge=shuzhi%10;
  353.        shi=shuzhi%100/10;
  354.        bai=shuzhi%1000/100;
  355.        qian=shuzhi/1000;
  356.      }
  357.    else  if(shuzhi>99)
  358.     {
  359.        ge=shuzhi%10;
  360.        shi=shuzhi%100/10;
  361.        bai=shuzhi/100;
  362.        qian=10;
  363.         }
  364.    else if(shuzhi>9)
  365.     {
  366.        ge   = shuzhi%10;
  367.        shi  = shuzhi/10;
  368.        bai  = 10;
  369.        qian = 10;
  370.     }
  371.    else
  372.         {
  373.             ge   = shuzhi;
  374.         shi  = 10;
  375.         bai  = 10;
  376.         qian = 10;
  377.         }  
  378.    set595(shushow[ge]);
  379.    SEG_4_L;
  380.    delay1(200);
  381.    SEG_4_H;

  383.    set595(shushow[shi]);
  384.    SEG_3_L;
  385.    delay1(200);
  386.    SEG_3_H;
  387.    
  388.    set595(shushow[bai]);
  389.    SEG_2_L;
  390.    delay1(200);
  391.    SEG_2_H;
  392.    
  393.    set595(shushow[qian]);
  394.    SEG_1_L;
  395.    delay1(200);
  396.    SEG_1_H;
  397.   }
  398.   
  399. /******************************************************************************/
  400. /**********************************END*****************************************/
  401. /******************************************************************************/





  407. /********************************角度，速度實時處理函數************************/
  408. void set_angle(uchar agh,uchar agl)
  409.   {
  410.      angle_flag1=1;
  411.          angleh=agh;
  412.          anglel=agl;
  413.          
  414.   }
  415.   void set_sudu(uchar sd)
  416.   {
  417.     angle_flag2=1;
  418.         sudu=sd;
  419.   }
  420. /************************************end***************************************/




  425. /*********************坡道處理函數，有待實踐證實********************************/
  426.   void set_podao()
  427.   {
  428.     uint ii,iii;
  429.         if(i<100)//上坡
  430.     AD_control();
  431.           else
  432.     if(i>100)//下坡趨勢//傍晚100快速50
  433.          {
  434.            for(ii=0;ii<6000;ii++ )
  435.         {
  436.                 AD_control();
  437.   switch(black_flag)
  438.   {
  439.    case 4:  set_angle(0x00,0xc8);set_sudu(0xca);BACK2_ON ;break;         //2
  440.    case 6:  set_angle(0x00,0xca);set_sudu(0xca);BACK2_ON ;break;         //12
  441.    case 2 : set_angle(0x00,0xcb);set_sudu(0x9a);BACK2_ON ;break;         //1
  442.    case 10: set_angle(0x00,0xcc);set_sudu(0x9a);BACK2_ON ;break;         //13
  443.    case 8 : set_angle(0x00,0xcd);set_sudu(0x9a);break;         //3  
  444.    case 24: set_angle(0x00,0xce);set_sudu(0x9a);break;         //34
  445.    case 56: set_angle(0x00,0xcf);set_sudu(0x90);break;         //345
  446.    case 16: set_angle(0x00,0xcf);set_sudu(0x90);break;         //4
  447.    case 48: set_angle(0x00,0xd0);set_sudu(0x91);break;         //45   
  448.    case 32: set_angle(0x00,0xd0);set_sudu(0x91);break;         //5
  449.    case 96: set_angle(0x00,0xd1);set_sudu(0x91);break;         //56
  450.    case 64: set_angle(0x00,0xd2);set_sudu(0x91);break;         //6   
  451.    case 65: set_angle(0x00,0xd4);set_sudu(0x91);break;         //06
  452.    case 1: set_angle(0x00,0xd5);set_sudu(0x91);;BACK1_ON ;break;         //0
  453.    case 129: set_angle(0x00,0xd7);set_sudu(0x91);;BACK1_ON ;break;         //07
  454.    case 128: set_angle(0x00,0xd9);set_sudu(0xc1);;BACK1_ON ;break;         //7
  455.   // default:i++;set_angle(0x00,0xd0);break;
  456.    default:set_angle(0x00,0xd0);break;
  457.   }
  458.           }       
  459.            i=0;
  460.         }
  461.   }
  462. /************************************end***************************************/




  467. /******************************************************************************/
  468.                                              ///
  469.                         ////                ///
  470.                          ///      ///////////////////                     
  471.                                               ///             ///
  472.                                          ///
  473.                       ////////   /////////////////////
  474.                                       ///
  475.                              //      ///
  476.                             ///    ///          ///
  477.                       //////    /////////////////////
  478.                                                   ////

  480. /******************************************************************************/
  481. void Online(uchar sd)
  482. {
  483. online++;
  484. if(online==10)
  485. {
  486.    online = 0;
  487.    set_sudu(sd);   
  488. }
  489. set_sudu(0x90);
  490. }
  491. void angle_control()
  492. {  
  493.   
  494.   BACK1_OFF ; //轉向燈
  495.   BACK2_OFF ;
  496. switch(black_flag)
  497.   {
  498.   case 4:  set_angle(0x00,0xc8);set_sudu(0xaa);BACK2_ON ;break;         //2
  499.    case 6:  set_angle(0x00,0xcb);set_sudu(0x41);BACK2_ON ;break;         //12
  500.    case 2 : set_angle(0x00,0xcd);set_sudu(0x20);BACK2_ON ;break;         //1
  501.    case 10: set_angle(0x00,0xce);set_sudu(0x15);break;         //13
  502.    case 8 : set_angle(0x00,0xcd);set_sudu(0x10);break;         //3  
  503.    case 24: set_angle(0x00,0xce);set_sudu(0x02);break;         //34
  504.    case 56: set_angle(0x00,0xcf);set_sudu(0x01);break;         //345
  505.    case 16: set_angle(0x00,0xcf);set_sudu(0x01);break;         //4
  506.    case 48: set_angle(0x00,0xd0);set_sudu(0x01);break;         //45   
  507.    case 32: set_angle(0x00,0xd1);set_sudu(0x01);break;         //5
  508.    case 96: set_angle(0x00,0xd1);set_sudu(0x02);break;         //56
  509.    case 64: set_angle(0x00,0xd2);set_sudu(0x10);break;         //6   
  510.    case 65: set_angle(0x00,0xd4);set_sudu(0x15);break;         //06
  511.    case 1:   set_angle(0x00,0xd5);set_sudu(0x20);BACK1_ON;break;         //0
  512.    case 129: set_angle(0x00,0xd7);set_sudu(0x41);BACK1_ON;break;         //07
  513.    case 128: set_angle(0x00,0xd9);set_sudu(0xa1);BACK1_ON;break;         //7
  514.    // case 0:set_sudu(0x5a);BACK1_ON ;break;         //7
  515.    default:i++;set_angle(0x00,0xd0);set_podao();break;
  516.   }
  517.    
  518. }

  520. void AD_control()
  521. {
  522. uchar i;
  523. uchar back_flag=0;
  524. for(i=0;i<8;i++)
  525. {
  526.    AD_min[i]=(AD_get[i]<AD_min[i]) ? AD_min[i]:AD_get[i];
  527.    AD_max[i]=(AD_get[i]>AD_max[i]) ? AD_max[i]:AD_get[i];
  528.    AD_read[i]= (AD_min[i]+ AD_max[i])*7/10 ;
  529.    if(AD_get[i]>AD_read[i])
  530.     {
  531.          back_flag|=BIT(i);
  532.      black_flag=back_flag;  
  533.         }
  534. }
  535. }

  537. void init_devices(void)
  538. {
  539.    CLI(); //禁止所有中斷
  540.    MCUCR  = 0x00;
  541.    MCUCSR = 0x80;//禁止JTAG
  542.    GICR   = 0x00;
  543.    port_init();
  544.    adc_init();
  545.   // uart0_init();
  546.    timer1_init();
  547.   // OSCCAL=0Xff;// 內部8m時鐘校正
  548.    SEI();//開全局中斷
  549. }




  554. /******************************************************************************/
  555. /********************************MAIN FUNTION**********************************/
  556. /******************************************************************************/
  557. void main()
  558. {  
  559.    uint Count,Count1;
  560.    uchar Count2;
  561.    init_devices();
  562.    while(1)
  563.     {
  564.         Count++;
  565.         if(Count>200)
  566.         {
  567.          Count=0;
  568.         Count1++;
  569.         if(Count1>11)
  570.         Count1=0;
  571.         Count2=Count1;       
  572.         led_line(taple[Count2]);       
  573.         }
  574.           //led_line(Count2);
  575.           display(8888);
  576.           //display(black_flag);
  577.           AD_control();
  578.           angle_control();
  579.         }
  580. }
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