基于單片機(jī)的wifi智能小車設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目:基于單片機(jī)的WIFI智能小車設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè): 應(yīng)用電子技術(shù) </p><p>　　班 級(jí): 應(yīng)電10-1 </p><p>　　

2、學(xué) 號(hào): 1036015 </p><p>　　二〇一二年十二月三日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　備注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份</p><p><b>　　目　錄</b>

3、</p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　第1章 論 述2</b></p><p>　　第2章 方案論證及選擇4</p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.1.1整機(jī)系統(tǒng)4</p><

4、p>　　2.1.2整機(jī)工作原理5</p><p>　　2.2系統(tǒng)方案的選擇與比較5</p><p>　　第3章 硬件電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 DB120-WG無(wú)線路由器6</p><p>　　3.1.1刷機(jī)固件介紹6</p><p>　　3.1.2刷機(jī)步驟7</p><

5、;p>　　3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.2.1 主控制芯片89C529</p><p>　　3.2.2 STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng)11</p><p>　　3.2.3 89C52單片機(jī)的使用13</p><p>　　3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路14</p><p>　　3.3.1電機(jī)

6、驅(qū)動(dòng)模塊使用14</p><p>　　3.3.2驅(qū)動(dòng)原理及電路圖15</p><p>　　3.3.3驅(qū)動(dòng)模塊原理及電路原理圖15</p><p>　　3.4 攝像頭介紹16</p><p>　　3.4.1攝像頭簡(jiǎn)介16</p><p>　　3.4.2攝像頭的分類17</p><p>

7、　　3.4.3攝像頭的工作原理17</p><p>　　3.4.4攝像頭的主要結(jié)構(gòu)和組件17</p><p><b>　　3.5舵機(jī)18</b></p><p>　　3.5.1舵機(jī)的控制18</p><p>　　3.5.2舵機(jī)的作用19</p><p>　　3.6 電源模塊19<

8、/p><p>　　3.6.1 LM78系列集成穩(wěn)壓芯片介紹19</p><p>　　3.6.2穩(wěn)壓電路20</p><p>　　3.7路由器及驅(qū)動(dòng)模塊供電模塊LM259620</p><p>　　3.7.1 LM2596系列開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性21</p><p>　　3.7.2 LM2596構(gòu)成的可調(diào)壓電源

9、模塊21</p><p>　　3.8燈光、蜂鳴器及電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)23</p><p>　　第4章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.1系統(tǒng)程序簡(jiǎn)介24</p><p>　　4.2程序流程圖24</p><p>　　4.2.1主程序流程圖24</p><p>　　4.2.2串

10、口中斷子函數(shù)流程圖25</p><p>　　4.2.3定時(shí)器2中斷子函數(shù)流程圖25</p><p>　　4.2.4避障子函數(shù)流程圖26</p><p>　　4.2.5尋跡函數(shù)流程圖26</p><p>　　第5章 制作與調(diào)試29</p><p>　　5.1 系統(tǒng)仿真29</p><p&g

11、t;　　5.1.1 常用軟件介紹29</p><p>　　5.1.2 仿真測(cè)試30</p><p>　　5.2 實(shí)物調(diào)試31</p><p><b>　　結(jié)　論32</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p>　　附錄1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖

12、34</p><p>　　附錄2　元器件明細(xì)表35</p><p>　　附錄3　源程序36</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　WIFI智能小車由電機(jī)、小車車體、89C52控制芯片、WIFI收發(fā)模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)、電源、攝像頭等主要部件以及燈光、蜂鳴器、電平轉(zhuǎn)換等輔助模塊構(gòu)成。WIF

13、I智能小車?yán)霉P記本或手機(jī)等能連接無(wú)線路由器的終端智能設(shè)備連接到路由器，通過(guò)應(yīng)用軟件顯示路由器上攝像頭上采集到的視頻信號(hào)，再通過(guò)這些智能的終端設(shè)備發(fā)送控制指令到無(wú)線路由器，通過(guò)無(wú)線路由器將指令傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。然后通過(guò)單片機(jī)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)控制小車的運(yùn)動(dòng)及視頻采集。</p><p>　　關(guān)鍵詞 路由器；wifi；智能小車；89C52</p><p><

14、;b>　　第1章 論 述</b></p><p>　　現(xiàn)在是一個(gè)智能化的時(shí)代，各種智能化設(shè)備正在逐步替代人為的操作。隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，關(guān)于智能汽車的研究也就越來(lái)越受人關(guān)注。全國(guó)電子大賽和省內(nèi)電子大賽幾乎每次都有智能小車這方面的題目，全國(guó)各高校也都很重視該題目的研究。設(shè)計(jì)的WIFI智能小車能夠?qū)嵶詣?dòng)尋跡、避障功能，可程控行駛速度、電腦手機(jī)WIFI連接控制行駛及其他的控制方式。本系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)小

15、車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。系統(tǒng)控制靈活、可靠，精度高，可滿足對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。本設(shè)計(jì)以89C52 為控制核心，利用超聲波傳感器檢測(cè)道路上的障礙并測(cè)量小車與障礙之間的距離，小車通過(guò)紅外傳感器能夠的自動(dòng)避障，通過(guò)改變PWM信號(hào)的占空比可以控制快慢速行駛，以及自動(dòng)停車，自動(dòng)尋跡等功能。通過(guò)對(duì)本小車研究，我們可以初步構(gòu)建智能汽車的模型與理論基礎(chǔ)。對(duì)于智能汽車的研究，國(guó)內(nèi)外都有很大的成就，谷歌的無(wú)人駕駛汽車，已經(jīng)能夠在高速公路上安全行駛數(shù)千公里，

16、在高速行駛下都能有這么好的操控能力，無(wú)非是智能汽車領(lǐng)域的一座里程碑。對(duì)于智能泊車系統(tǒng)，現(xiàn)在也已經(jīng)進(jìn)入了民用領(lǐng)域，很多車型也裝配了該系統(tǒng)，有了他，汽車用超聲波傳感器掃描路面兩側(cè)，通過(guò)比較停車的空間和車輛的長(zhǎng)度，自動(dòng)尋找</p><p>　　第2章 方案論證及選擇</p><p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　WIFI智能小車需要由WIFI模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)

17、模塊、核心控制模塊、攝像頭模塊等構(gòu)成。</p><p><b>　　2.1.1整機(jī)系統(tǒng)</b></p><p><b>　　如圖2-1所示。</b></p><p>　　項(xiàng)目系統(tǒng)包括路由器、單片機(jī)最小系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路、電源電路、舵機(jī)、攝像頭、蜂鳴器電路、燈光電路等。</p><p&

18、gt;　　路由器用于接收電腦等終端設(shè)備發(fā)送的指令和將攝像頭采集到的視頻信號(hào)傳送到電腦等終端設(shè)備；單片機(jī)最小系統(tǒng)是整個(gè)小車的控制核心，控制著各個(gè)模塊統(tǒng)一協(xié)調(diào)工作；電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使電機(jī)產(chǎn)生正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，從而使車體產(chǎn)生前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作；電機(jī)的作用就是使整個(gè)車體運(yùn)動(dòng)；電平轉(zhuǎn)換電路是將路由器輸出的3.3V串口電平轉(zhuǎn)換為單片機(jī)能判斷的高低電平；電源電路作用是為整個(gè)小車系統(tǒng)共電；舵機(jī)制作成云臺(tái)，然后裝上攝像頭，使攝像頭可實(shí)現(xiàn)上

19、下、水平方向180度旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)；攝像頭用于采集視頻信號(hào)；蜂鳴器電路用于報(bào)警提示；照明電路為小車在夜間行駛提供照明。</p><p>　　2.1.2整機(jī)工作原理</p><p>　　由電腦終端，通過(guò)WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接到路由器，再通過(guò)電腦應(yīng)用軟件，向路由器發(fā)送控制命令及數(shù)據(jù)。路由器接收到數(shù)據(jù)后通過(guò)內(nèi)部的串口發(fā)送軟件，將接收到的命令和數(shù)據(jù)，通過(guò)路由器串口發(fā)送到89C52單片機(jī)的串口端，單片機(jī)接收

20、到這些命令后執(zhí)行相應(yīng)的指令，如：驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)、舵機(jī)運(yùn)動(dòng)、蜂鳴器鳴叫、照明電路的開(kāi)關(guān)等。</p><p>　　視頻信號(hào)，通過(guò)攝像頭采集之后通過(guò)路由器發(fā)送到電腦終端，并在其應(yīng)用軟件中顯示攝像頭采集到的視頻信號(hào)。</p><p>　　2.2系統(tǒng)方案的選擇與比較</p><p>　　方案一：選擇網(wǎng)上已經(jīng)經(jīng)過(guò)改裝過(guò)的wifi小車專用的TP—LINK WR703N無(wú)線路由器做為

21、我們wifi小車的wifi連接模塊，使用MSP430g2553單片機(jī)作為wifi小車的控制芯片。自己再夠買元器件，自己搭接電源、驅(qū)動(dòng)電路及單片機(jī)最小系統(tǒng)。</p><p>　　方案二：利用網(wǎng)上大家公認(rèn)做wifi小車較好的大亞db120-wg無(wú)線路由器，作為我們的wifi智能小車的wifi連接模塊，使用我們教學(xué)用的51系列單片機(jī)89C52做為我們wifi智能小車的控制芯片。利用手里面現(xiàn)有的一些電源、驅(qū)動(dòng)等模塊等制作

22、我們的wifi智能小車。</p><p>　　方案選擇：基于我們對(duì)成本和制作性的考慮我們選取的是方案二。</p><p>　　第3章 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 DB120-WG無(wú)線路由器</p><p><b>　　路由器如圖3-1：</b></p><p>　　路由器內(nèi)部如圖3-

23、2所示。</p><p>　　3.1.1刷機(jī)固件介紹</p><p>　　固件wifi-robots-openwrt-RG100A_DB120-cfe固件說(shuō)明：</p><p>　　1、Ser2net 已設(shè)置開(kāi)機(jī)啟動(dòng)</p><p>　　2、mjpg_streamer開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。攝像頭只有2種驅(qū)動(dòng)，uvc和301，目前開(kāi)機(jī)mjpg_stream

24、er缺省啟動(dòng)了301攝像頭，301攝像頭無(wú)需設(shè)置直接跳到第3步，uvc需要修改下即可ssh登陸后，vi etc/init.d/wificar，找到攝301像頭參數(shù)mjpg_streamer -b -i "input_uvc.so -r 640x480 -f 30" -o "output_http.so -p 8080 -w /web"修改為uvc參數(shù)mjpg_streamer -b -i &quo

25、t;input_uvc.so -r 352x288 -f 15 -y" -o "output_http.so -p 8080 -w /web"然后在putty命令行下輸入chmod 777 /etc/init.d/wifirobot更改屬性輸入/etc/init.d/wificar enable 啟動(dòng)該配置文件 重啟路由器，301攝像頭設(shè)置完成。</p><p>　　3、支持Luci

26、/web 管理,錯(cuò)誤設(shè)置后不能進(jìn)入的，可以長(zhǎng)按復(fù)位鍵 回初始模式</p><p>　　4、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，目前是AP模式，IP:192.168.1.1。</p><p><b>　　3.1.2刷機(jī)步驟</b></p><p>　　1、網(wǎng)線連接電腦和路由器的LAN1（靠近電源那個(gè)網(wǎng)口，升級(jí)只能使用此口，有的版本絲印不是LAN1，反正記住靠近電源的那個(gè)口

27、即可），電腦IP設(shè)置為</p><p>　　192.168.1.169/255.255.255.0，192.168.1.1；設(shè)置完成點(diǎn)擊網(wǎng)絡(luò)鄰居，選擇屬性，選擇升級(jí)用的有線網(wǎng)口，右鍵點(diǎn)修復(fù)。</p><p>　　2、用USB TTL線接好路由的GND、RXD、TXD三條線（VCC電源千萬(wàn)別接，會(huì)燒路由），打開(kāi)putty，選好端口號(hào)，端口號(hào)請(qǐng)查看電腦設(shè)備管理器，設(shè)置波特率為115200，點(diǎn)擊

28、下面的Open。</p><p>　　3、路由器通電，接線且設(shè)置正確的話，putty窗口應(yīng)該出現(xiàn)路由器的信息，在通電3秒內(nèi)，按下鍵盤的回車鍵，阻止路由器CFE啟動(dòng)，這時(shí)候應(yīng)出現(xiàn)CFE>。</p><p>　　4、輸入小寫e a，e a之間有個(gè)回車鍵，然后再按下y，點(diǎn)擊回車，路由器開(kāi)始擦除清除原系統(tǒng)固件。清除之后，路由會(huì)持續(xù)輸出很多命令行，且不會(huì)停止，我們不用管，關(guān)掉路由電源。<

29、/p><p>　　5、重新打開(kāi)路由電源，和第四步一樣，通電3秒內(nèi)按下回車鍵阻止CFE繼續(xù)啟動(dòng)打開(kāi)瀏覽器，輸入192.168.1.1，應(yīng)看到上傳固件的的選擇文件，putty窗口也會(huì)出現(xiàn)路由器升級(jí)進(jìn)度信息，此時(shí)千萬(wàn)不要斷電，理論上此時(shí)斷電會(huì)刷壞路由器，升級(jí)完成后，耐心等待5分鐘，路由器會(huì)自動(dòng)重啟。</p><p>　　6、等待路由啟動(dòng)后，等待幾分鐘再次重啟一次路由，打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)192.168.1.1，

30、輸入密碼登陸進(jìn)入路由器的設(shè)置，將路由器的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)開(kāi)啟，只有這樣電腦等終端設(shè)備才能通過(guò)wifi信號(hào)和路由器連接。</p><p>　　7、用putty登陸路由，轉(zhuǎn)到/etc/init.d/目錄，可以看到一個(gè)ser2net.conf文件，打開(kāi)它可以看到路由串口的配置信息，默認(rèn)配置的波特率是9600,8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位。完成之后需要設(shè)定mjpg-streamer和ser2net隨機(jī)啟動(dòng)，不然沒(méi)法正常工作。

31、</p><p>　　8、由于我使用的攝像頭是301芯片的，在電腦上顯示會(huì)花屏，所以還需要對(duì)腳本進(jìn)行修改，其操作步驟如下：</p><p><b>　　具體步驟：</b></p><p>　　a、登陸路由器：telnet 192.168.1.1 (IP地址根據(jù)你的路由器實(shí)際地址而定)。</p><p>　　b、編輯腳本/

32、etc/init.d/wificar：# vi /etc/init.d/wificar （在START=80后面增加一行killall mjpg_streamer，修改后的腳本看下面內(nèi)容。）</p><p>　　#!/bin/sh /etc/rc.common</p><p><b>　　START=80</b></p><p>　　killa

33、ll mjpg_streamer</p><p><b>　　start() {</b></p><p>　　mjpg_streamer -b -i "input_uvc.so -r 640x480 -f 15" -o "output_http.so –</p><p>　　p 8080 -w /web"

34、</p><p>　　# mjpg_streamer -b -i "input_uvc.so -r 352x288 -f 15 -y" -o "output_http.</p><p>　　so -p 8080 -w /web"</p><p><b>　　ser2net</b></p>&

35、lt;p><b>　　}</b></p><p><b>　　stop(){</b></p><p>　　killall mjpg_streamer</p><p>　　killall ser2net</p><p><b>　　}</b></p><

36、p>　　c、保險(xiǎn)起見(jiàn)，修改wificar腳本權(quán)限。</p><p>　　# chmod -777</p><p><b>　　d、重啟路由器。</b></p><p>　　# sync；sync；reboot</p><p>　　9、插上301芯片的攝像頭，在電腦上打開(kāi)我們的一個(gè)wifi小車的控制界面軟件，選擇wi

37、fi控制模式，然后打開(kāi)視頻，這時(shí)我們可以看到一個(gè)穩(wěn)定視頻信號(hào)通過(guò)路由器無(wú)線傳送到了我們的電腦終端，至此說(shuō)明我們路由器刷機(jī)及其配置完成。</p><p>　　3.2單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　最小系統(tǒng)主控芯片是宏晶公司MCS-51系列單片機(jī)中的89C52。</p><p>　　3.2.1 主控制芯片89C52</p><p>　　8

38、9C52是宏晶公司MCS-51系列單片機(jī)中基本的產(chǎn)品，它采用ETC公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于80C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制等應(yīng)用場(chǎng)合。89C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、

39、8k片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ROM）32個(gè)雙向輸入/輸出(I/O)口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。此外，89C52還可工作于低功耗模式，可通過(guò)兩種軟件選擇空閑和掉電模式。在空閑模式下凍結(jié)CPU而RAM定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。掉電模式下，保存RAM數(shù)據(jù)，時(shí)鐘振蕩停止，同時(shí)停止芯片內(nèi)其它功能。89C52有PDIP(40pin)和PLCC(44pin)兩種封裝形式。</p>

40、<p><b>　　主要功能特性：</b></p><p>　　1、標(biāo)準(zhǔn)MCS-51內(nèi)核和指令系統(tǒng)。2 、32個(gè)雙向I/O口。3、3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器。4、向上或向下定時(shí)計(jì)數(shù)器。5、6個(gè)中斷源。6、全雙工串行通信口。7、—幀錯(cuò)誤偵測(cè)。8、—自動(dòng)地址識(shí)別。9、空閑和掉電節(jié)省模式。10、片內(nèi)8kROM（可擴(kuò)充64kB外部存儲(chǔ)器）。11、256x8bit內(nèi)部RAM（可擴(kuò)充64

41、kB外部存儲(chǔ)器）。12、時(shí)鐘頻率3.5-12/24/33MHz。13、改進(jìn)型快速編程脈沖算法。14、5.0V工作電壓。15、布爾處理器。16、4層優(yōu)先級(jí)中斷結(jié)構(gòu)。17、兼容TTL和CMOS邏輯電平。18、PDIP(40)和PLCC(44)封裝形式。</p><p><b>　　管腳說(shuō)明：</b></p><p>　　VCC：供電電壓。 GND：接地。 </p&g

42、t;<p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 </p><p>　　P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接

43、收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流

44、。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 </p><p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它

45、們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口作為STC89C52的一些特殊功能口，管腳備選功能： </p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口） </p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口） </p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0） </p><

46、;p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1） </p><p>　　P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入） </p><p>　　P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入） </p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） </p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） </p><p>　　R

47、ST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 </p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 </p><p>　　在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每

48、當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 </p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。<

49、;/p><p>　　/EA / VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 </p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 </p&g

50、t;<p>　　XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 </p><p><b>　　振蕩電路：</b></p><p>　　外接石英晶體或者陶瓷諧振器以及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。為了使裝置能夠被外部時(shí)鐘信號(hào)激活，XATL1應(yīng)該有效，而XTAL2應(yīng)該被懸空。由于輸入到內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)電路通過(guò)了一個(gè)二分頻的信號(hào)，外部信號(hào)的工作周期比

51、沒(méi)有別的要求，但是最大值和最小值的大小可以在數(shù)據(jù)表上觀察出來(lái)。 </p><p>　　當(dāng)正常工作時(shí)，外部振蕩器可以計(jì)算出XTAL1上的電容，最大可達(dá)到100pF。這是由于振蕩器電容和反饋電容之間的相互作用。當(dāng)外部信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)高電平或者低電平時(shí)，電容不會(huì)超過(guò)20pF。</p><p><b>　　空置模式：</b></p><p>　　用戶的軟件都

52、可以調(diào)用空置模式。當(dāng)單片機(jī)出于這種模式，耗能就會(huì)自然降低。特殊功能端和板子上的隨機(jī)存儲(chǔ)器在空置狀態(tài)保持各自的電平。但是處理器阻止裝置執(zhí)行指令?？罩媚Ｊ綍?huì)被激活如果端口處于復(fù)位狀態(tài)或者中斷系統(tǒng)有效。 </p><p>　　3.2.2 STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p>　　STC89C52RC單片機(jī)最小系統(tǒng)的基本工作電路包括電源電路、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。其組成方框圖如圖3-3

53、所示。</p><p>　　圖3-3 單片機(jī)最小系統(tǒng)組成方框圖</p><p><b>　　1．電源電路</b></p><p>　　電源電路模塊為單片機(jī)最小系統(tǒng)和其他功能模塊提供標(biāo)準(zhǔn)的+5V電源電壓。</p><p><b>　　2．時(shí)鐘電路</b></p><p>　　單

54、片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)為單片機(jī)芯片內(nèi)部的各種操作提供時(shí)間基準(zhǔn)，時(shí)鐘電路為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖序列。作為單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)，典型的晶體振蕩頻率為12MHz。</p><p>　　MCS-51系列單片的時(shí)鐘信號(hào)可以由兩種方式產(chǎn)生：一種為內(nèi)部時(shí)鐘方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路；另一種為外部時(shí)鐘方式。其兩種電路如圖3-4所示。</p><p>　?。╝）內(nèi)部時(shí)鐘方式 （b）外部時(shí)鐘方式<

55、/p><p>　　圖3-4 單片機(jī)時(shí)鐘信號(hào)示意圖</p><p><b>　　3．復(fù)位電路</b></p><p>　　單片機(jī)復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都恢復(fù)到一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。當(dāng)在MCS-51系列單片的RST引腳處引入高電平并保持2個(gè)機(jī)器周期，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作。單片機(jī)常見(jiàn)的復(fù)位電路有兩種基本形式：一種是上

56、自動(dòng)電復(fù)位，另一種是手動(dòng)復(fù)位。其兩種電路方式如圖3-5（a）、（b）所示。</p><p>　　由于STC89C52RC單片機(jī)芯片內(nèi)有時(shí)鐘振蕩電路，所以此系統(tǒng)單片機(jī)均采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。只需在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體和微調(diào)電容，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)脈沖信號(hào)。同時(shí)，也采用手動(dòng)復(fù)位電路。其具體電路設(shè)計(jì)如圖3-6所示。</p><p>　?。╝）上電自

57、動(dòng)復(fù)位 （b）手動(dòng)復(fù)位</p><p>　　圖3-5 單片機(jī)復(fù)位電路示意圖</p><p>　　在此圖中，C1、C2電容的作用的是穩(wěn)定頻率和快速起振，其值為5~30pF，在此選擇30pF；晶振X1的振蕩頻率范圍在3.5~33MHz之間選擇，因?yàn)樾枰褂么ㄓ嵣婕安ㄌ芈剩栽诖诉x擇22.1184MHz。</p><p>　　3.2.3 89C52單片機(jī)的使用

58、</p><p>　　本次設(shè)計(jì)，使用到了89C52單片機(jī)的I/O口的輸入輸出功能、內(nèi)部定時(shí)器T0、T1、T2的使用及串口中斷、外部中斷。</p><p>　　圖3-6 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖</p><p>　　89C52單片機(jī)的I/O口的輸入功能用于傳感器信號(hào)的輸入處理。通過(guò)單片機(jī)對(duì)外部傳感器的信號(hào)采集處理，從而對(duì)外部條件進(jìn)行判斷以確定小車下一步的運(yùn)行狀態(tài)。<

59、/p><p>　　89C52單片機(jī)的I/O口信號(hào)輸出，主要是給驅(qū)動(dòng)模塊送控制信號(hào)用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、給舵機(jī)送PWM控制信號(hào)控制舵機(jī)的偏轉(zhuǎn)以及控制開(kāi)關(guān)蜂鳴器、燈光等。單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器的使用是用于產(chǎn)生PWM信號(hào)，以及其他需要精確時(shí)間的地方。單片機(jī)的串口中斷，用于與路由器進(jìn)行的串口通訊，接收電腦終端發(fā)送的串口指令。單片機(jī)的外部中斷用于紅外信號(hào)的接收，然后通過(guò)解碼程序得到命令，從而控制小車的運(yùn)動(dòng)。</p>&

60、lt;p><b>　　3.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　電動(dòng)小車的驅(qū)動(dòng)不但要求電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有高轉(zhuǎn)矩重量比、寬調(diào)速范圍、高可靠性，而且電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性受電源功率的影響，這就要求驅(qū)動(dòng)具有盡可能寬的高效率區(qū)。</p><p>　　我們所使用的電機(jī)一般為直流電機(jī)，主要用到永磁直流電機(jī)、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)三種。直流電機(jī)的控制很簡(jiǎn)單，性能出眾，直流電源也

61、容易實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　我們使用的這種直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)及控制需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。常用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片有L297/298，MC33886，ML4428等。</p><p>　　3.3.1電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊使用</p><p>　　我們使用的L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點(diǎn)是：工作電壓高，最高工作電壓可達(dá)46V

62、；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測(cè)電阻，將變化量反饋給控制電路。使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電機(jī)或四相步進(jìn)電機(jī)，也可以驅(qū)

63、動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。項(xiàng)目使用的是4個(gè)直流電機(jī)，項(xiàng)目中使用了兩塊L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)這四個(gè)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　其實(shí)物及引腳圖如下圖3-7所示。</p><p>　　其中6和11引腳是它的使能端，一個(gè)使能端控制一個(gè)電機(jī)，只有當(dāng)它們都是高電平的時(shí)候兩個(gè)電機(jī)才有可能工作，5、7、10、12是298的信號(hào)輸入端和單片機(jī)的IO口相連，2、3、13、14腳是輸出端，輸入5和7腳控制輸出

64、2和3腳，輸入的10、12腳控制輸出的13、14腳。</p><p>　　3.3.2驅(qū)動(dòng)原理及電路圖</p><p>　　驅(qū)動(dòng)部分我們使用的是L298N驅(qū)動(dòng)芯片構(gòu)成的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路模塊如圖3-8所示。</p><p>　　3.3.3驅(qū)動(dòng)模塊原理及電路原理圖</p><p>　　電路原理圖如下圖3-9所示。</p><p>

65、;　　使用直流/步進(jìn)兩用驅(qū)動(dòng)器可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。分別為M1和M2。引腳A，B可用于輸入PWM脈寬調(diào)制信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。（如果無(wú)須調(diào)速可將兩引腳接5V，使電機(jī)工作在最高速狀態(tài)，既將短接帽短接）實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)就更容易了，輸入信號(hào)端IN1接高電平輸入端IN2接低電平，電機(jī)M1正轉(zhuǎn)。（如果信號(hào)端IN1接低電平， IN2接高電平，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)。）控制另一臺(tái)電機(jī)是同樣的方式，輸入信號(hào)端IN3接高電平，輸入端IN4接低電平，電機(jī)M2正轉(zhuǎn)。（

66、反之則反轉(zhuǎn)），PWM信號(hào)端A控制M1調(diào)速，PWM信號(hào)端B控制M2調(diào)速。</p><p>　　可參考下圖表3-1。</p><p><b>　　3.4 攝像頭介紹</b></p><p>　　本項(xiàng)目中攝像頭實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小車周邊情況，使之成為一個(gè)無(wú)線可控移動(dòng)的視頻監(jiān)控器，也用于判斷小車當(dāng)前路況。</p><p>　　3.4.

67、1攝像頭簡(jiǎn)介</p><p>　　攝像頭(CAMERA)又稱為電腦相機(jī)、電腦眼等，它作為一種視頻輸入設(shè)備，在過(guò)去被廣泛的運(yùn)用于視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程醫(yī)療及實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面。近年以來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，再加上感光成像器件技術(shù)的成熟并大量用于攝像頭的制造上，這使得它的價(jià)格降到普通人可以承受的區(qū)間。普通的人也可以彼此通過(guò)攝像頭在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有影像、有聲音的交談和溝通，另外，人們還可以將其用于當(dāng)前各種流行的數(shù)碼

68、影像、影音處理。</p><p>　　3.4.2攝像頭的分類</p><p>　　攝像頭分為數(shù)字?jǐn)z像頭和模擬攝像頭兩大類。模擬攝像頭可以將視頻采集設(shè)備產(chǎn)生的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)而將其儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)里。模擬攝像頭捕捉到的視頻信號(hào)必須經(jīng)過(guò)特定的視頻捕捉卡將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字模式，并加以壓縮后才可以轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)上運(yùn)用。數(shù)字?jǐn)z像頭可以直接捕捉影像，然后通過(guò)串、并口或者USB接口傳到計(jì)算機(jī)里

69、?，F(xiàn)在電腦市場(chǎng)上的攝像頭基本以數(shù)字?jǐn)z像頭為主，而數(shù)字?jǐn)z像頭中又以使用新型數(shù)據(jù)傳輸接口的USB數(shù)字?jǐn)z像頭為主，目前市場(chǎng)上可見(jiàn)的大部分都是這種產(chǎn)品。除此之外還有一種與視頻采集卡配合使用的產(chǎn)品，但目前還不是主流。由于個(gè)人電腦的迅速普及，模擬攝像頭的整體成本較高等原因，USB接口的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于串口、并口的速度，因此現(xiàn)在市場(chǎng)熱點(diǎn)主要是USB接口的數(shù)字?jǐn)z像頭。以下主要是指USB接口的數(shù)字?jǐn)z像頭。</p><p>　　3.

70、4.3攝像頭的工作原理</p><p>　　攝像頭的工作原理大致為：景物通過(guò)鏡頭(LENS)生成的光學(xué)圖像投射到圖像傳感器表面上，然后轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)，再送到數(shù)字信號(hào)處理芯片(DSP)中加工處理，再通過(guò)USB接口傳輸?shù)诫娔X中處理，通過(guò)顯示器就可以看到圖像了。我們這里是將攝像頭連接在路由器的USB接口上，通過(guò)路由器上的攝像頭驅(qū)動(dòng)軟件使攝像頭工作，并由路由器通過(guò)WIFI將視頻信

71、號(hào)發(fā)送出去。電腦等終端接收設(shè)備，接收到視頻信號(hào)后通過(guò)控制軟件的界面顯示圖像。</p><p>　　3.4.4攝像頭的主要結(jié)構(gòu)和組件 </p><p>　　從攝像頭的工作原理就可以列出攝像頭的主要結(jié)構(gòu)和組件：1、主控芯片（詳情請(qǐng)參閱下面介紹）2、感光芯片（詳情請(qǐng)參閱下面介紹）3、鏡頭（詳情請(qǐng)參閱下面介紹）4、電源。攝像頭內(nèi)部需要兩種工作電壓：3.3V和2.5V，因此好的攝像頭內(nèi)部電源也是

72、保證攝像頭穩(wěn)定工作的一個(gè)因素。</p><p>　　在本次wifi小車的制作中我們使用的天敏S606的攝像頭，如圖3-10所示。</p><p><b>　　3.5舵機(jī)</b></p><p>　　舵機(jī)如圖3-11所示。</p><p>　　舵機(jī)的輸入線共有三條，紅色中間，是電源線，一邊黑色的是地線，這輛根線給舵機(jī)提供最

73、基本的能源保證，主要是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)消耗。電源有兩種規(guī)格，一是4.8V，一是6.0V，分別對(duì)應(yīng)不同的轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)，即輸出力矩不同，6.0V對(duì)應(yīng)的要大一些，具體看應(yīng)用條件；另外一根線是控制信號(hào)線，F(xiàn)utaba的一般為白色，JR的一般為桔黃色。另外要注意一點(diǎn)，SANWA的某些型號(hào)的舵機(jī)引線電源線在邊上而不是中間，需要辨認(rèn)。但記住紅色為電源，黑色為地線，一般不會(huì)有錯(cuò)。 </p><p>　　3.5.1舵機(jī)的控制</p&g

74、t;<p>　　舵機(jī)的控制信號(hào)為周期是20ms的脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)，其中脈沖寬度從0.5ms-2.5ms，相對(duì)應(yīng)舵盤的位置為0－180度，呈線性變化。也就是說(shuō)，給它提供一定的脈寬，它的輸出軸就會(huì)保持在一個(gè)相對(duì)應(yīng)的角度上，無(wú)論外界轉(zhuǎn)矩怎樣改變，直到給它提供一個(gè)另外寬度的脈沖信號(hào)，它才會(huì)改變輸出角度到新的對(duì)應(yīng)的位置上。舵機(jī)內(nèi)部有一個(gè)基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期20ms，寬度1.5ms的基準(zhǔn)信號(hào)，有一個(gè)比較器，將外加的PWM信號(hào)與基準(zhǔn)

75、信號(hào)相比較，判斷出方向和大小，從而產(chǎn)生電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)。由此可見(jiàn)，舵機(jī)是一種位置伺服的驅(qū)動(dòng)器，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍不能超過(guò)180度，適用于那些需要角度不斷變化并可以保持的驅(qū)動(dòng)當(dāng)中。比方說(shuō)機(jī)器人的關(guān)節(jié)、飛機(jī)的舵面等。</p><p>　　3.5.2舵機(jī)的作用</p><p>　　在本次wifi小車中我們利用兩個(gè)舵機(jī)做成一個(gè)云臺(tái)（如圖3-12），將攝像頭固定在云臺(tái)上，通過(guò)89C52單片機(jī)控制舵機(jī)旋轉(zhuǎn)一定的角

76、度，把我們想要角度的圖像通過(guò)攝像頭傳送到電腦等終端設(shè)備。</p><p><b>　　3.6 電源模塊</b></p><p>　　單片機(jī)和舵機(jī)需要分別單獨(dú)供5V、6V的電源。本項(xiàng)目采用的是通過(guò)集成穩(wěn)壓芯片LM78XX系列構(gòu)成一個(gè)5v、6v的穩(wěn)壓模塊供電。</p><p>　　LM78系列引腳及實(shí)物圖如圖3-13所示。</p>&

77、lt;p>　　3.6.1 LM78系列集成穩(wěn)壓芯片介紹</p><p>　　電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78××系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的EIC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端

78、集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負(fù)9V。因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。</p><p>　　在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在EQWEWQW 三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過(guò)高時(shí)，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。　　當(dāng)制作中需要一個(gè)能輸出1.5A以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來(lái)，使其最大輸出電流為

79、N個(gè)1.5A，但應(yīng)用時(shí)需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批號(hào)的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效時(shí)導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。</p><p><b>　　3.6.2穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　78穩(wěn)壓電路原理圖如圖3-14所示。</p><p>　　這是一個(gè)輸出正5V、6V

80、直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。IC采用集成穩(wěn)壓器7805、7806，其中電容分別為輸入端和輸出端濾波，LED和電阻R1構(gòu)成一個(gè)電源指示電路，具體參數(shù)如圖3-14所示。當(dāng)輸出電較大時(shí)，7805應(yīng)配上散熱板。</p><p>　　3.7路由器及驅(qū)動(dòng)模塊供電模塊LM2596</p><p>　　路由器需要一個(gè)12V/1A的電源；電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要一個(gè)8V左右的電源。我們這里分別使用了兩個(gè)可調(diào)壓的LM2596

81、電源模塊分別調(diào)節(jié)到想要的電壓為路由器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)供電。</p><p>　　LM2596系列是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的3A電流輸出降壓開(kāi)關(guān)型集成穩(wěn)壓芯片，它內(nèi)含固定頻率振蕩器（150KHZ），和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器（1.23V），并具有完善的保護(hù)電路：電流限制、熱關(guān)斷電路等。利用該器件只需極少的外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。提供有：3.3V、5V、12V及可調(diào)（-ADJ）等多個(gè)電壓檔次產(chǎn)品。 </p><

82、p>　　此外，該芯片還提供了工作狀態(tài)的外部控制引腳。</p><p>　　圖3-15為L(zhǎng)M2596芯片實(shí)物以及引腳示意圖。1為+VIN，2為out put，3為gnd，4為feed back，5為on/off。</p><p>　　3.7.1 LM2596系列開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性 </p><p>　　1、最大輸出電流：3A </p>&l

83、t;p>　　2、最高輸入電壓：37V </p><p>　　3、輸出電壓：3.3V、5V、12V及（ADJ）等，最大輸出電壓37V</p><p>　　4、震蕩頻率：150KHZ </p><p>　　5、轉(zhuǎn)換效率：75%~88%（不同電壓輸出時(shí)的轉(zhuǎn)換效率不同）</p><p>　　6、工作溫度范圍：-40℃~+125℃ </p&

84、gt;<p>　　7、工作模式：低功耗/正常兩種模式?？赏獠靠刂?</p><p>　　8、工作模式控制：TTL電平相容 </p><p>　　9、所需外部組件：僅四個(gè)（不可調(diào)）；六個(gè)（可調(diào)） </p><p>　　10、器件保護(hù)：熱關(guān)斷及電流限制 </p><p>　　11、封裝形式：5腳（TO-220(T)；TO-263(S

85、))</p><p>　　3.7.2 LM2596構(gòu)成的可調(diào)壓電源模塊</p><p>　　開(kāi)關(guān)電源調(diào)節(jié)器是降壓型電源管理單片集成電路，能夠輸出3A的驅(qū)動(dòng)電流，同時(shí)具有很好的線性和負(fù)載調(diào)節(jié)特性。可調(diào)節(jié)輸出小于37V的各種電壓。</p><p>　　該器件內(nèi)部集成頻率補(bǔ)償和固定頻率發(fā)生器，開(kāi)關(guān)頻率為150KHZ,與低頻開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器相比較，可以使用更小規(guī)格的濾波元件。由于

86、該器件只需4個(gè)外接器件，可以使用通</p><p>　　用的標(biāo)準(zhǔn)電感，這更優(yōu)化了LM2596的使用，極大地簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)電源電路的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　其中，。</b></p><p>　　由于路由器耗電較大需要供12V/1A的電，我們通過(guò)調(diào)節(jié)LM2596的開(kāi)關(guān)電源模塊電路為路由器供12V/1A的電源以及給耗電較大的電機(jī)供電。其電路圖

87、3-16所示。</p><p>　　可調(diào)壓LM2596電路原理圖如圖3-16所示。</p><p>　　3.8燈光、蜂鳴器及電平轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)</p><p>　　燈光、蜂鳴器及電平轉(zhuǎn)換電路都是通過(guò)三極管的開(kāi)關(guān)作用實(shí)現(xiàn)的，如圖3-17、3-18、3-19所示。</p><p>　　燈光電路和蜂鳴器電路都是通過(guò)單片機(jī)引腳輸出高低電平到三極管的基極

88、，使三極管導(dǎo)通或截止，從而控制LED的點(diǎn)亮熄滅，控制蜂鳴器的鳴叫。其中燈光電路中的電阻用于限流保護(hù)發(fā)光二極管。</p><p>　　電平轉(zhuǎn)換電路中將5V轉(zhuǎn)化為3V是通過(guò)滑動(dòng)電阻器降壓實(shí)現(xiàn)的，將3V轉(zhuǎn)換為5V是通過(guò)3V的信號(hào)控制三極管的截止，導(dǎo)通進(jìn)行控制從而使三級(jí)管的發(fā)射極對(duì)應(yīng)輸出高低電平用于輸入單片機(jī)進(jìn)行處理。</p><p>　　第4章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p&g

89、t;<b>　　4.1系統(tǒng)程序簡(jiǎn)介</b></p><p>　　硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)一旦確定，大的功能框架即形成，軟件在硬件平臺(tái)上構(gòu)筑，完成各部分硬件的控制和協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)功能是由軟硬件共同實(shí)現(xiàn)的，由于軟件的可伸縮性，最終實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能可強(qiáng)可弱，差別可能很大。因此，軟件是系統(tǒng)的靈魂。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)方法，不僅易于編程和調(diào)試，也可減小軟件故障率和提高軟件的可靠性。</p><p&

90、gt;　　我們的小車控制是通過(guò)89C52單片機(jī)控制驅(qū)動(dòng)電路和給舵機(jī)送控制信號(hào)，然而這些控制信號(hào)的命令又是電腦等終端設(shè)備通過(guò)無(wú)線路由器串口傳送給單片機(jī)的，所以在程序中我們需要設(shè)計(jì)到串口的使用、定時(shí)器使用、I/O口的使用。</p><p><b>　　4.2程序流程圖</b></p><p>　　智能WIFI小車的軟件編寫主要分為命令接收部分、命令執(zhí)行部分、以及具體的信號(hào)

91、的采集和處理。</p><p>　　4.2.1主程序流程圖</p><p>　　系統(tǒng)主程序模塊主要完成對(duì)系統(tǒng)中各模塊電路的初始化等工作，主要包括對(duì)定時(shí)器、串口中斷、外部中斷的初始化，同時(shí)執(zhí)行電腦等終端設(shè)備所發(fā)送的命令，等待外部中斷以及根據(jù)所需要的功能進(jìn)行相應(yīng)操作。軟件總體設(shè)計(jì)及程序流程如下圖4-1所示。</p><p>　　4.2.2串口中斷子函數(shù)流程圖</p

92、><p>　　通過(guò)串口中斷，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和路由器進(jìn)行通訊。進(jìn)入中斷后關(guān)掉中斷，避免數(shù)據(jù)信號(hào)重復(fù)引起中斷。根據(jù)命令數(shù)據(jù)發(fā)送的規(guī)律，將命令解碼儲(chǔ)存在相應(yīng)的二維數(shù)組當(dāng)中，方便在主函數(shù)中調(diào)用。具體流程圖如下圖4-2所示。</p><p>　　4.2.3定時(shí)器2中斷子函數(shù)流程圖</p><p>　　通過(guò)定時(shí)器的初始值和循環(huán)次數(shù)，確定出舵機(jī)PWM信號(hào)的20Ms的周期，通過(guò)控制高電平持

93、續(xù)的中斷次數(shù)，來(lái)確定具體的PWM信號(hào)。其流程圖如下圖4-3所示。</p><p>　　4.2.4避障子函數(shù)流程圖</p><p>　　根據(jù)傳感器探測(cè)到小車四周障礙物狀態(tài)，從而確定驅(qū)動(dòng)幾個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，也就確定了小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其流程圖如下圖4-4所示。</p><p>　　4.2.5尋跡函數(shù)流程圖</p><p>　　根據(jù)傳感器掃黑線上的狀

94、態(tài)，從而確定驅(qū)動(dòng)幾個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，也就確定了小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其流程圖如下圖4-5所示。</p><p><b>　　第5章 制作與調(diào)試</b></p><p><b>　　5.1 系統(tǒng)仿真</b></p><p>　　隨著科技的發(fā)展，“計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì)手段。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程統(tǒng)一的

95、特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。</p><p>　　5.1.1 常用軟件介紹</p><p><b>　　1．Keil軟件</b></p><p>　　Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的

96、優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。其軟件界面如圖5-1所示。<

97、;/p><p>　　圖5-1 Keil軟件界面圖</p><p>　　2．Proteus軟件</p><p>　　Proteus軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教

98、學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將

99、增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯。其軟件界面如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 Proteus軟件界面</p><p>　　5.1.2 仿真測(cè)試</p><p>　　1．系統(tǒng)初始化測(cè)試：主要完成對(duì)系統(tǒng)中各模塊電路的初始化等工作，如在Proteus里面對(duì)軟件的一些參

100、數(shù)進(jìn)行調(diào)試。將Proteus里的單片機(jī)89C52的晶振設(shè)置為我們實(shí)物中使用的參數(shù)22.1184MHz，將T0、T1和T2定時(shí)器開(kāi)啟并使之從單片機(jī)的I/O口輸出，我們通過(guò)Proteus軟件里的示波器，就可看出我們?cè)O(shè)置的定時(shí)器初始值是否合適，如果不合適我們就能根據(jù)I/O口的波形，修改我們的參數(shù)直到合適為止。</p><p>　　2.分模塊對(duì)軟件進(jìn)行測(cè)試，在Proteus軟件中我們把我們的尋跡、避障模塊程序分別進(jìn)行調(diào)試

101、，我將傳感器的狀態(tài)在軟件中用開(kāi)關(guān)替代，在輸出I/O引腳上加上發(fā)光二極管，用觀察輸出狀態(tài)。這樣我們就可將外部的輸入狀態(tài)和輸出進(jìn)行對(duì)比，判斷出個(gè)模塊軟件的編寫是否正常。</p><p><b>　　5.2 實(shí)物調(diào)試</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，此系統(tǒng)調(diào)試可分為硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)調(diào)三個(gè)部分。</p><p><b&g

102、t;　　1．硬件調(diào)試</b></p><p>　　由于此設(shè)計(jì)實(shí)物的焊接、裝配工作量非常大，所以在電路安裝完成后，首先應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體檢查，確認(rèn)電路無(wú)虛焊、短路、斷路等錯(cuò)誤，然后應(yīng)該對(duì)電路各功能模塊進(jìn)行分級(jí)調(diào)試，逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。</p><p><b>　　2．軟件調(diào)試</b></p><p>　　此系統(tǒng)的軟件程序，均使用C語(yǔ)

103、言編寫。首先選用單片機(jī)開(kāi)發(fā)板作為程序調(diào)試的載體，逐步對(duì)各模塊子程序進(jìn)行調(diào)試，然后再將各子程序模塊進(jìn)行有機(jī)組合、聯(lián)調(diào)，最終完成整個(gè)系統(tǒng)的軟件調(diào)試。</p><p><b>　　3．軟硬聯(lián)調(diào)</b></p><p>　　系統(tǒng)軟硬件聯(lián)調(diào)的主要任務(wù)是檢測(cè)系統(tǒng)中各模塊的功能和效果，同時(shí)需要校正系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，按實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)試，直至數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確為止。</p>

104、<p><b>　　結(jié)　論</b></p><p>　　通過(guò)本次WIFI智能小車的理論學(xué)習(xí)、論文編寫和實(shí)物的制作，進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)到了自身存在的不足。特別是自己在路由器方面知識(shí)的欠缺，這使得我在小車在起步制作時(shí)路由器部分的處理花費(fèi)了大量的時(shí)間。但通過(guò)我在網(wǎng)上不斷的查詢相關(guān)的資料，在網(wǎng)上請(qǐng)教這方面的高手，最終我還是完成了路由器部分的處理。但是我還是不知道其中具體的一些細(xì)節(jié)的原理，如我的攝

105、像頭為什么會(huì)在后期不能使用，使用不同攝像頭時(shí)路由器要進(jìn)行怎樣的一個(gè)處理。還有在整機(jī)裝配的時(shí)候我沒(méi)有注意到一些細(xì)節(jié)的地方，這使得我把小車拆裝了多次。要想把事情做好提高效率，這就需要注意學(xué)習(xí)生活工作中做事的細(xì)節(jié)，以及對(duì)自己知識(shí)的擴(kuò)充。</p><p>　　同時(shí)，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的各方面能力也得到了大幅度的提高。在知識(shí)上：一方面，我系統(tǒng)的總結(jié)了自己的專業(yè)知識(shí)，明確了自己今后事業(yè)的發(fā)展方向。另一方面，我如饑似渴的自

106、學(xué)了單片機(jī)及其外圍電路知識(shí)，并通過(guò)自己獨(dú)立對(duì)軟件的編寫和實(shí)物制作，最終完成了整個(gè)WIFI智能小車的設(shè)計(jì)。在能力上：我通過(guò)不斷查閱資料、與師生交流學(xué)習(xí)新知識(shí)、在網(wǎng)上請(qǐng)教相關(guān)的人士，然后又將自己沉淀后的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到實(shí)際電路設(shè)計(jì)理念中，豐富其功能與質(zhì)量。在綜合素質(zhì)上，我雖然遇到很多的挑戰(zhàn)和困難，但從未想過(guò)放棄，最終憑借自己百折不饒、勇于鉆研的精神解決了這些技術(shù)難點(diǎn)。</p><p>　　當(dāng)然，由于我的知識(shí)和能力有限

107、，整個(gè)設(shè)計(jì)還有很多不足之處有待完善和改進(jìn)，懇請(qǐng)老師指教，這必將是我在踏上工作崗位之前的最大一筆收獲。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張永楓．單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程．北京：清華大學(xué)出版社，2008</p><p>　　[2] 劉守義．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007</p>

108、<p>　　[3] 趙克林．C語(yǔ)言實(shí)例教程．北京：人民郵電出版社，2009</p><p>　　[4] 徐 瑋．C51單片機(jī)高效入門．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[5] 劉建清．從零開(kāi)始學(xué)單片機(jī)技術(shù)．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[6] 劉建清．從零開(kāi)始學(xué)單片機(jī)C語(yǔ)言．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006<

109、;/p><p>　　[7] 王靜霞．單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)（C語(yǔ)言版）．北京：電子工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[8] 李伯成．嵌入式系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)．北京：電子工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[9] 先鋒工作室．單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)例．西安：清華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[10] 馬忠梅．單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)．北京

110、：北京航空航天大學(xué)出版社，1988</p><p>　　[11] 李群芳．單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)．北京：電子工業(yè)出版社，2007</p><p>　　附錄1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　附錄2　元器件明細(xì)表</p><p><b>　　附錄3　源程序</b></p><p>　　/***

111、*****************************************************************</p><p>　　* 文件名 ： 串口接收試驗(yàn).c</p><p>　　* 描述 : 該文件實(shí)現(xiàn)通過(guò)單片機(jī) 無(wú)線從電腦接收數(shù)據(jù)。通過(guò)處理電腦發(fā)送的數(shù)據(jù)對(duì)小車進(jìn)行操控</p><p>　　該試驗(yàn)使用的晶振是22.1184。&l

112、t;/p><p>　　* 創(chuàng)建人 ： 鄒君，2012年11月11日</p><p>　　* 版本號(hào) ： 2.0</p><p>　　* 感謝各大工作室和同學(xué)對(duì)本人的大力支持。</p><p>　　***********************************************************************/&l

113、t;/p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　sbit