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該設(shè)計(jì)是在單片機(jī)小車為基礎(chǔ)開發(fā)的循跡系統(tǒng)。小車由L298N電機(jī)驅(qū)動模塊、紅外循跡模塊，由STC89C52RC控制芯片完成各模塊之間的連接與控制。按鍵能傳送相應(yīng)命令，對小車移動進(jìn)行靈活巧妙的控制。當(dāng)系統(tǒng)啟動后，通過按鍵來選擇紅外循跡的圖形從而改變小車的移動方向。在自動模式下，能沿著紅外循跡到地面黑線運(yùn)動，能躲避障礙物。具體設(shè)計(jì)模塊圖如圖1-1所示。
制作出來的實(shí)物圖如下：
電路原理圖如下：
4.1 主程序設(shè)計(jì)
在軟件設(shè)計(jì)中，采用了PWM 調(diào)速、信息融合技術(shù)等，編寫程序時(shí)使用了C/C++語言，實(shí)現(xiàn)相同功能時(shí)只需要更簡單的語句，循跡模塊主程序?yàn)榕袛嗾Z句，判斷光電開關(guān)的狀態(tài)，如果其中一個(gè)光電傳感器未接收到反射信號（黑線或障礙物吸收了紅外光線），單片機(jī)使用PWM 算法調(diào)控，通過控制電流在一個(gè)周期中的占空比，立刻調(diào)整左右輪差速實(shí)現(xiàn)方向調(diào)控，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎循跡，如果兩個(gè)光電傳感器同時(shí)未接收到反射信號，單片機(jī)輸出電平停止直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)避障停車。通過調(diào)用各個(gè)子函數(shù)實(shí)現(xiàn)智能小車的功能，經(jīng)實(shí)踐檢測程序的整體可讀性較好，方便移植。
4.2 電機(jī)驅(qū)動程序
本設(shè)計(jì)采用 L298N電機(jī)驅(qū)動模塊。由L298N模塊各個(gè)端口的邏輯關(guān)系可知，當(dāng) ENA與ENB為 1 時(shí)，通過控制 IN1、IN2、IN3、IN4 端口電平的高低來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。電機(jī)方向控制邏輯表如表3-1。同時(shí)單片機(jī)還可以產(chǎn)生PWM波，通過調(diào)節(jié)占空比的方式來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.3 紅外循跡程序
初始化結(jié)束后，接收到循跡指令，小車前方有一對紅外對管，分別置于黑線兩側(cè)，紅外管相對于黑線有 2mm到 4mm的距離。當(dāng)兩對紅外管都能探測到黑線時(shí)，汽車就會一直向前行駛。當(dāng)左側(cè)傳感器無法檢測到黑線時(shí)，左側(cè)電機(jī)向前旋轉(zhuǎn)，右側(cè)電機(jī)向后旋轉(zhuǎn)，利用差速原理實(shí)現(xiàn)車輛的向右轉(zhuǎn)向，直到檢測到左側(cè)的黑線后，小車?yán)^續(xù)沿直線行駛。同樣，當(dāng)無法在右側(cè)檢測到黑線時(shí)，右電機(jī)向左旋轉(zhuǎn)，左電機(jī)向右旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)車輛的向左轉(zhuǎn)向，直到在右側(cè)檢測到黑線，小車?yán)^續(xù)直線行駛。循跡流程如圖3-1所示。
4.4 按鍵掃描程序
只要使用單片機(jī)，按鍵檢測基本上是一定要實(shí)現(xiàn)的功能。按鍵檢測要好用，最重要的是實(shí)時(shí)和去抖。初學(xué)者往往會在主循環(huán)調(diào)用按鍵檢測程序（實(shí)時(shí)）并利用延時(shí)去抖（準(zhǔn)確）。這種在主循環(huán)內(nèi)延時(shí)的做法對整個(gè)程序非常不友好，也非常不高效。因此我們將其做成一個(gè)按鍵檢測的模塊化程序，方便調(diào)用和調(diào)試
單片機(jī)源程序如下:- #include <REGX52.H>
- #include "LCD1602.h"
- #include "Delay.h"
- #include "Timer0.h"
- #include "CCDR.h"
- #include "Key.h"
- sbit MotorA=P1^4;
- sbit MotorB=P1^5;
- sbit A01=P1^0;
- sbit A02=P1^1;
- sbit B01=P1^2;
- sbit B02=P1^3;
- unsigned char Sr=1;////半徑(無限制)
- unsigned char Rr=10;////半徑(1~80)
- unsigned char Counter,CompareA,CompareB; //計(jì)數(shù)值和比較值，用于輸出PWM
- unsigned char KeyNum,m,
- SpeedA=13,
- SpeedB=10;
- void cwA(int a)///正
- {
- A01=0;
- A02=1;
- CompareA=a;
- }
- void ccwA(int a)///反
- {
- A01=1;
- A02=0;
- CompareA=a;
- }
-
- void cwB(int b)///反
- {
- B01=1;
- B02=0;
- CompareB=b;
- }
- void ccwB(int b)///正
- {
- B01=0;
- B02=1;
- CompareB=b;
- }
- void qian(void)
- {
- cwA(SpeedA);
- cwB(SpeedB);
- }
- void hou (void)
- {
- ccwA(SpeedA);
- ccwB(SpeedB);
- }
- void you(void)
- {
- cwA(SpeedA);
- ccwB(SpeedB);
- }
- void zuo(void)
- {
- ccwA(SpeedA);
- cwB(SpeedB);
- }
- void square()
- {
- qian();
- time(Sr);
- zuo();
- Delay(600);
- }
- void round()
- {
- cwA(SpeedA);
- cwB(SpeedB+Rr);
- }
- void main()
- {
- Timer0_Init();
- // LCD_Init(); //LCD初始化
- // LCD_ShowChar(1,1,'A'); //在1行1列顯示字符A
- // LCD_ShowString(1,3,"Hello"); //在1行3列顯示字符串Hello
- // LCD_ShowNum(1,9,66,2); //在1行9列顯示數(shù)字66，長度為2
- // LCD_ShowSignedNum(1,12,-88,2); //在1行12列顯示有符號數(shù)字-88，長度為2
- // LCD_ShowHexNum(2,1,0xA5,2); //在2行1列顯示十六進(jìn)制數(shù)字0xA5，長度為2
- // LCD_ShowBinNum(2,4,0xA5,8); //在2行4列顯示二進(jìn)制數(shù)字0xA5，長度為8
- // LCD_ShowChar(2,13,0xDF); //在2行13列顯示編碼為0xDF的字符
- // LCD_ShowChar(2,14,'C'); //在2行14列顯示字符C
- while(1)
- {
- KeyNum=Key();
- if(KeyNum==1)
- {
- m=0;
- }
- if(KeyNum==2)
- {
- m=1;
- }
- if(m==1)
- {
- // LCD_ShowString(1,3,"square"); //在1行1列顯示字符A
- square();
- }
- if(m==0)
- {
- // LCD_ShowString(1,3,"round"); //在1行1列顯示字符A
- round();
- }
- }
- }
- void Timer0_Routine() interrupt 1
- {
- TL0 = 0x9C; //設(shè)置定時(shí)初值
- TH0 = 0xFF; //設(shè)置定時(shí)初值
- Counter++;
- Counter%=100; //計(jì)數(shù)值變化范圍限制在0~99
- if(Counter<CompareA) //計(jì)數(shù)值小于比較值
- {
- MotorA=1; //輸出1
- }
- else //計(jì)數(shù)值大于比較值
- {
- MotorA=0; //輸出0
- }
- if(Counter<CompareB) //計(jì)數(shù)值小于比較值
- {
- MotorB=1; //輸出1
- }
- else //計(jì)數(shù)值大于比較值
- {
- MotorB=0; //輸出0
- }
- }
仿真: 無
代碼:
51單片機(jī)電子繪圖小車.7z
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2023-12-30 23:51 上傳
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視頻.7z
2023-12-30 23:51 上傳
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