基于单片机at89c52智能循迹小车的设计

基于单片机at89c52智能循迹小车的设计内容摘要：

EQU。 左转调整口 TR EQU。 右转调整口 ZS EQU。 停止指示灯 CLK BIT DAT BIT PWMH DATA 30H PWML DATA 31H。 脉宽调制设置 JS DATA 32H。 计数 YS DATA 33H。 延时外层嵌套 TIMER DATA 34H。 延时用寄存器 TIMER1 DATA 35H TEMP DATA 36H TH1_D EQU 0FEH。 定时器初始化设定 值 TL1_D EQU 18H … MOV TMOD,16H。 T0 工作于模式 2， T1 工作于模式 1 MOV TH1,0FcH MOV TL1,18H MOV TH0,0FFH MOV TL0,0FFH。 设置 T0， T1 初值 SETB ET1 SETB ET0 SETB TR0。 T0 开始计数 SETB EA :开中断 … . XJ: MOV A,P2。 读入调整信号 ANL A,0F0H ； p2 低 4 位至零，高 4 位不变 MOV B,A ； B=P2 ANL A,0A0H。 P2 的 5 和 7 位不变 CJNE A,0A0H,NEXT_XJ ； 5 和 7 位都为 1 则跳转，否则停止 SJMP STOP NEXT_XJ: MOV A,B ANL A,50H ； p2 的第 6 位不变 CJNE A,50H,ZZ_1。 判断是否停止 ； p2 的 6 全为 1 停止，否则跳转 SJMP STOP 第 9页 ZZ_1: JB Z1,ZZ。 是否左转 JB Z2,DTL JB Y1,YZ。 是否右转 JB Y2,DTR AJMP XJ 图 10主程序流程图 各功能子模块及流程说明 （ 1）显示模块：主要功能是 显示小车行走的距离，由程开始 初始化程序参数 设置 T0,T1 计数器 初始化 BC7281 启动电机 停止。 左 1=1。 左 2=1。 右 1=1。 右 2=1。 小调整左转向 短延时 关闭转向调整 大调左转向 小调整右转向 短延时 关 闭转向调整 大调整右转向 倒退缓冲 停止 N N N N Y Y Y Y Y 开始 初始化 bc7281 显示设置为 0 够 10cm 吗。 (37H)+1 (37H)=A? (37H)=0 显示调用 (38H)+1 (38H)=A? (38H)=0 (39H)+1 (39H)=A? (39H)=0 (40H)+1 结束 N N N N Y Y Y Y 第 10页 序控制， T0 计数器每计数满， 代表小车以行走完 10cm 的距离，这时 使得存放距离的 最低位数据 （ 4 位数 据存放地址由低到高依次为 37H,38H,39H,40H） 加一，并由 单片机控制 BC7281B显示， 具体流程图如下： START_DELAY: MOV TIMER1,225 DJNZ TIMER1,$ DJNZ TIMER,START_DELAY MOV R7,12H … … LCALL SEND_BYTE MOV R7,15H。 显示第四位 LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_3 ANL A,0FH ADD A,30H MOV R7,A LCALL SEND_BYTE。 BC7281 初始化结束 **********计数中断显示 ********** COUNT: PUSH ACC MOV A,DISP_0 MOV R7,15H。 显示第一位 LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_0 ANL A,0FH ADD A,0 MOV R7,A LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_0 INC A MOV DISP_0,A CJNE A,0AH,COUNT_BACK MOV DISP_0,0 … … MOV R7,15H。 显示第三位 LCALL SEND_BYTE MOV A,DISP_2 ANL A,0FH ADD A,20H MOV R7,A LCALL SEND_BYTE COUNT_BACK: 第 11页 POP ACC RETI （ 2）电机控制及 PWM 脉冲模块：主要任务是实现电机的快慢速，正反转控制。 控制电 机为直流电机，通过 PWM 信号控制， PWM 控制信号由软件产生， PWM 信号的占空比由软件来设定。 当小车偏离轨迹时通过软件改变前轮电机控制标志 RUNF 和 RUNB 的电平 控制小车的左右转向，同理控制小车后轮的前进和倒退，并有 PWM 信号控制小车的速度快慢。 该控制程序有定时器中断 1 完成。 电机控制程序清单如下： PUSH ACC。 保护现场 MOV TH1,TH1_D MOV TL1,TL1_D。 定时器重新装入初值 MOV A,JS INC A MOV JS,A CJNE A,PWMH,CS CLR RUNF CS: CJNE A,PWML,FH SETB RUNF MOV JS,00H FH: POP ACC。 恢复现场 ,返回 RETI 7 系统调试与测试 测量 仪器：卷尺，万用表，双踪示波器， WYJ30V/10A 晶体管直流稳压电源。 测试电路的调试与 测试 该电路的调试主要是 调节红外检测传感器电路的 R11（图 7）的阻值，由于这个电阻可以调节 ST168 的发射管的发射功 率，提高其发射功率就能调节其有效距离，但是由于没有补偿电路， 在调节过程遇到了很多的麻烦，即外界的干扰强， 如果电阻调的过小，那么 ST168 的发射功率过大，从而使得有效距离太远， 检测距离太近 造成对黑线也反射，失去了检测黑线的意义，但是如果电阻太高，使得发射功率过小，使得对白线也是低电平，同样失去了检测的意义，在接近需要电阻时，自然光的影响 较 大，甚至外界光线稍微变化，就会出现 ST168输出电平的变化 ，为了解决这个影响，我们将 ST168 在稍微弱的光线下有效距离调到 ，然后加入套管，屏蔽到大部分的自然光的影响，最后的调试电阻 R11 的阻值为 ，获得了极大的成功，即使在黑暗和强光的照射下，依然能能够很好的使用， 经测试，左一，左二，右一，右二检测成功。 显示电路的调试与检测 显示电路由于以前的制作多次用到 BC7281，所以，硬件上没有出现问题，但是在调试中开始 保护现场 重新装入计数初值 第 pwmh 次。 RUNF 电平变低 第 pwmh 次吗 RUNF 电平变高 恢复现场，结束 N N Y Y 第 12页 出现因 送显示占用 较多的 时间， 使得循迹过程出现偏差 ，我们做了如下调整：第一位时，只点亮第一位数据，这样在显示的过程就减少了因为送其他没有变化的数据，而 不 占用多余的时间，最后结果： 智能小车在开动时，小车显示距离初始化为零，每当小车行走 10cm，小车都能准确的进行加一显示，并且显示清晰，实验结果表明功能完全实现，测试成功。 电机控制电路的调试与测试 在电机开启后小车能够准确的沿着预先设置的黑线前进，在转向过程中能够准确的给出转向灯，当检测到前方有横置黑线即默认结束线时， 遇到了一些麻烦，当小车走到 结束 黑线时， 由于 小车的速度和车身角度，使得 检测模块 没有完全对 准黑线，而程序控制中最初以红外检测全高电平即为停止（全部检测到黑线）， 这时即使有三个红外检测口已经检测到黑线，那个小车依然进行循迹程序，最后我们做出了调整， 即 考虑到黑线宽度使得四个红外检测的左边和右边 在循迹过程中不可能 同时检测到黑线，如果检测到，即为停止线，所以在 停止控制中，将停止的程序控制写为左一左二的任意一个检测到黑线的同时右一右二的任意一个也检测到黑 线，即为停止，在执行停止程序时考虑到惯性的影响我们将小车的停止程序改为 令小车 迅速开启反向电机，利用倒退来缓冲惯性，使得小车能够急停。 最后测试，完全符合要求 ，测试成功。 方向调整电路的调试与测试 小车在行进的过程中，最初容易出现小车偏离黑线虽然已经做出了调整，但是调整的时间长， 又重新走偏，甚至走出线，我们调整了转向的延时时间，经测试，在做小调整时，延时时间为 1ms，大调整为直到回到线上才停止转向。 这样即使 在急转外上即弯道的半径小于小车的最小转动半径，小车即使出 线 ，也能够准确的从新回到黑线上去，最后测试成功。 8 结论 充分分析我们的系统，其关键在于实现小车对黑线的识别与系统控制，而在这一点上，单片机就显示出来它的优势 —— 识别控制简单，方便，快捷。 这样一来 ，单片机就可以充分发挥其速度快，有较为强大的控制功能及 可位寻址操作的功能， 且 价格低廉 ，可用附加电路实现电路的扩展。 因此可看出电子领域的智能化发展，必将向着更加灵活，更加方便的轨道发展，智能化把人类带进梦幻般的世界是完全可能的，我们的生活也将更加的璀璨多彩。 9 致谢 衷心地感谢院、系领导的大力支持，特别感谢李建法老师，感谢他在毕业设计过程中对我们的毕业设计给予的基础知识、专业知识以及应用实践等诸多方面指导与帮助，让我们得以顺利完成毕业设计，使我的大学生活能够顺利地画上圆满的句号。 最后请允许我 向所有关心支持我 们毕业设计的领导、老师、同学表示我最诚挚的感谢。 第 13页 参考文献 [1] 李朝青 .单片机原理及接口技术 [M].北京：北京航空航天大学出版社， [2] 谢自美 .电子线路综合设计 [M].武汉：华中科技大学出版设， [3] 郁有文 ,常建 ,程继红 .传感器原理及工程应用 .[M].西安：西安电子科技大学出版社 ,第 2 版 , [4] Timothy , Moden Industrial Electronics[M].北京：科学出版社， 2020 [5] 童 诗白，华成英 .模拟电子技术基础 [M].北京：高等教育出版社， 2020 [6] 闫石 .数字电子技术基础 [M].北京：高等教育出版社， 1998 [7] 陈尚松，雷加，郭庆 .电子测量与仪器 [M].北京：电子工业出版社， 1998 A TractionControl System Based On MCU Li Weili （ School of Physics and Electrical Engine。