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1、. 單片機系統(tǒng) 課 程 設 計 成績評定表 設計課題 ： 自動避障小車 學院名稱 ： 電氣工程學院 專業(yè)班級 ： 自動1105 學生姓名 ： 學 號 ： 指導教師 ：

2、 設計地點 ： 31-630 設計時間 ： 指導教師意見： 成績: 簽名： 年 月 日 . 單片機系統(tǒng) 課 程 設 計 課程設計名稱： 自動避障小車 專 業(yè) 班 級 ： 自動1105

3、 學 生 姓 名 ： 學 號 ： 指 導 教 師 ： 課程設計地點： 31-630 課程設計時間： 單片機系統(tǒng) 課程設計任務書 學生姓名 專業(yè)班級 學號

4、 題 目 自動避障小車 課題性質 產品設計 課題來源 自擬 指導教師 主要內容 （參數） 利用增強版51MCU設計一個自動避障小車，實現以下功能： 1、自主判別障礙，自動避開障礙； 2、識別出多障礙區(qū)和空曠區(qū)； 3、能在空曠區(qū)快速行進，在多障礙區(qū)適當速度行進。 任務要求 （進度） 第1天：熟悉課程設計任務及要求，查閱技術資料，確定設計方案。 第2-5天：按照確定的方案設計電路。畫出總體電路圖，而且選好各個元件的參數、數量類型。然后由原理圖生成PCB，用熱轉印法腐蝕這個電路板。 第6-7天：構建硬件系統(tǒng)，并且測試確認都可以正常工作。之后完成機械部分和

5、硬件部分的搭建。 第8-11天：編寫程序，設計軟件，并且開始撰寫課程設計報告。 第12-13天：整體調試，逐步完善。 第14天：完成課程設計報告。 主要參考 資料 【1】張迎新．單片微型計算機原理、應用及接口技術（第2版）[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2004 【2】《單片機程序設計實例》清華大學出版社 【3】《 單片機應用設計200例》 【4】《單片機程序設計及應用》李華軍，電子工業(yè)出版社 審查意見 系（教研室）主任簽字： 年 月 日 目 錄 1概述 4

6、 1.1研究背景 4 1.2設計思想及基本功能 4 2總體方案設計 4 2.1方案論證 4 2.2系統(tǒng)框圖 5 2.3總體方案設計 6 3硬件電路設計 7 3.1電源電路 8 3.2晶振電路 9 3.3復位電路 10 3.4鍵盤電路 10 3.5顯示電路 11 3.6超聲波測距電路 12 3.7舵機電路 13 3.8電機驅動電路 14 3.9電機轉速測量電路 13 3.10設計PCB和腐蝕電路板 14 4系統(tǒng)軟件設計 16 4.1分模塊程序設計 17 4.2主程序設計 20 5系統(tǒng)調試 22 6總結 22 參考文獻： 23 附錄A硬件電路圖 24

7、 附錄B 源程序 25 1概述 1.1研究背景 科技的發(fā)展趨勢之一就是讓幾乎所有的東西具有一定的智能。這樣的智能一方面可以避免人的復雜性帶來的錯誤，另一方面，作為人的能力的延伸，快速、便捷地適應環(huán)境。本文研究的超聲波自動避障小車，就是讓小車具有一定的智能，可以作為有人駕駛車輛的一部分，幫助司機及早發(fā)現司機還未覺察的危險。另外，可以應用在無人控制系統(tǒng)里，代替人類完成信息接收、處理和判斷。那么這樣它還有更廣闊的應用和發(fā)展空間。這個月我國嫦娥三號載著玉兔號月球車踏上了月球，已經開始探索活動。玉兔號月球車可以自動尋找有價值的目標，自動避開障礙物，自動尋找最優(yōu)路徑等等，這些功能在原理上都差不多

8、，只是所用儀器以及控制算法的不同。 1.2設計思想及基本功能 小車設計的基本思路是：不斷掃描前方180左右的水平面內的物體，根據反饋的距離和方位信息確定前方的地形是開闊還是多障礙。然后根據這些信息通過路徑最優(yōu)算法選擇前進方向。 小車的基本功能是識別空曠區(qū)和多障區(qū)；自動避開障礙物；能夠在空曠區(qū)快速行駛。 2總體方案設計 2.1方案論證 首先是測距方案： 方案一：激光測距 優(yōu)點：測速快，適應范圍廣，精確；不過相對于自動避障小車系統(tǒng)，有點大材小用。激光測距是點對點的測距，一般進行遠距離測距比較精確。如是近距離激光測距，必須要涉及到微小時間測量，51MCU無法勝任。因此激光測距方案否定

9、。 方案二：超聲波測距 優(yōu)點：結構簡單，成本低，便于與MCU聯(lián)機工作。測量范圍從5CM到幾百米的距離內精度在毫米級。盡管它測量的是點到面的距離，但是定向性滿足本小車系統(tǒng)的要求。而且，數據處理簡單?？梢钥紤]。 方案三:雷達測距 不太現實，受到本人技術水平限制，無法駕馭雷達測距系統(tǒng)，此外，雷達應用于較大范圍的測量和監(jiān)控，如果用于本小車，同樣涉及到微小時間測量，以及雷達數據處理，51MCU難以勝任。否定！ 方案四：紅外線測距 優(yōu)點：技術難度低，數據處理簡單，但是測量開關信號比較好，測量連續(xù)信號不夠準確。測量的精度有點低。因此不是一種較好的測距方法。 綜合各因素，選用超聲波測距。 其次

10、是微控制器的選擇： 可選的微控制器有：５１系列的STC89C52RC、STC12C5A60S2；ＴＩ公司的MSP430G2553；飛思卡爾的MC9S12XS128MAL；意法的STM32F407-Discovery；（這些玩兒過一點，而且最小系統(tǒng)板手邊都有） 根據本系統(tǒng)的需求，需要兩路同頻率（50hz）的PWM控制兩個舵機、一路PWM頻率約幾千赫茲控制電機、三個個定時器做脈沖捕捉、至少兩個外部中斷輸入、一個并行6800總線接口。除了５１系列的兩款，其他一片足以勝任。而且對于意法的F407顯得大材小用。飛思卡爾的S12比較合適；TI的G2553的引腳有點少（20個），外圍電路設計的會復雜一點

11、，成本也會高一點。60S2用兩片比較合適； 用89C52比較麻煩，兩片也不夠。根據個人能力，以及時間和進度方面考慮選用60S2,60S2呢，它的資源有：完全兼容51 的兩個定時器T0、T1和兩個外部中斷；兩路擁有獨立波特率的串行口；一個PCA定時器，可產生兩路同頻的PWM；八個10位精度的AD 轉換通道; 一個硬件SPI接口。 2.2系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)框圖如圖2.2所示 圖2.2系統(tǒng)框圖 2.3 總體方案設計 兩片60S2一個做主機，一個做從機，通過串行口通信，傳遞數據。 主機用到的功能有： (１)、定時器T1和外部中斷INT1，作用是：測脈寬，用到的IO是P3^3

12、；P2^0作為超聲波測距模塊的觸發(fā)功能引腳； (２)、定時器T0和PCA產生兩路同頻率的PWM，作用是：T0的溢出率作為PCA的計數脈沖產生50HZ的PWM控制兩路舵機。使用T0作為PCA的時鐘源，可以通過改變T0的溢出率改變輸出的頻率。用到的IO是P1^3和P1^4； (３)、外部中斷INT0接一個按鍵。 (４)、串口一使用獨立波特率發(fā)生器,與從機通P3^0和P3^1； (５)、并行數據接口：P0口作為6800并行總線的數據總線P2^7、P2^6和P2^5作為控制總線，分別為：EN（總使能）、R\W（讀寫控制）、C\D（命令數據控制）；地址總線CS接地，一直處于選通狀態(tài)。 從機用到

13、的功能： (１)、串行口一使用獨立波特率發(fā)生器P3^0和P3^1與主機通訊； (２)、PCA產生一路PWM，P1^2共同控制電機速度。 (３)、定時器T0和T1作為編碼器脈沖計數和測脈寬使用，測量電機的轉速。 3硬件電路設計 首先是單片機的最小系統(tǒng)如圖3.1、3.2所示 圖3.1 單片機的最小系統(tǒng) 圖3.2 單片機的最小系統(tǒng) 然后是各個模塊電路： 3.1電源電路 本系統(tǒng)由7.5V可充電電池供電，由開關電源LM2596轉換成5V電壓給單片機和測距模塊供電。出于對系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和成本的考慮，選用了開關電源模塊作為轉換電

14、路。電源部分電路如圖3.3 圖3.3 電源部分電路 圖3.4 電源模塊實物 3.2晶振電路 雖然60S2內部有RC振蕩電路作為時鐘電路的輸入源，但是外部連接一個無源晶振電路，可以使單片機的時鐘頻率更穩(wěn)定，因而工作更可靠。電路參數：四個電容均為22PF，作為石英晶振頻率的微調。石英晶振的頻率為12MHZ。 3.3復位電路 復位電路是單片機必不可少的基本電路，在調試階段，可以按下復位按鍵，使復位引腳保持兩個機器周期的低電平，就可以使單片機內部所有電路初始化。電路參數

15、：電容1UF只要保證電容的時間常數大于兩個機器周期即可。電阻值為1K歐。 3.4鍵盤電路 鍵盤電路如圖3.5所示 圖3.5鍵盤電路 可以利用外部中斷法或查詢法檢測按鍵是否按下。這里都采用外部中斷的方法檢測。 3.5顯示電路 顯示電路如圖3.6所示 圖3.6顯示電路 采用1603液晶屏顯示數字和字符。1603與1602的硬件接口完全一樣。不同之處在于1603的RAM區(qū)的內容可以全部同時顯示在屏幕上，沒有屏幕內容的位移切換。可以顯示四行。狀態(tài)指示燈如圖3.7所示 圖3.7 狀態(tài)指示燈 這幾個LED燈是作為狀態(tài)指示用的，方便調試。 3.6超聲波

16、測距電路 超聲波測距模塊如圖3.8所示 圖3.8超聲波測距模塊 這是超聲波模塊的接口電路。這個超聲波的工作原理是： (1)采用 IO 觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號; (2)模塊自動發(fā)送 8 個 40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回； (3)有信號返回，通過 IO 輸出一高電平，高電平持續(xù)的時間就是 (4)超聲波從發(fā)射到返回的時間．測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2; 超聲波模塊測距工作時序圖： 觸發(fā)信號（由單片機產生一個寬度大于10US的高脈沖，觸發(fā)模塊工作一次）： _||__________

17、_____________________________________| 模塊內部發(fā)出的信號（循環(huán)發(fā)出8個40KHZ的脈沖）： ______||_||_||_||_||_||_||_||___________________ 輸出回響信號（回響信號的高電平持續(xù)時間正比于檢測的距離）： ____________________________________||____ 3.7舵機電路 舵機電路如圖3.9所示 圖3.9舵機電路 舵機驅動電路。舵機接口是信號線、電源正、地。信號線一般可以直接接到單片機的IO上，但是接多了就不行了，電流太大。這里用了一級三極管驅

18、動。通常用的這種舵機，控制信號是一個周期為20ms占空比在2.5%—12.5%之間的PWM信號，分別對應舵機的控制角為0—180之間。舵機本身有反饋調節(jié)，因此，單片機給出一個占空比，舵機就到某一個角度。 3.8電機驅動電路 電機驅動電路如圖3.10所示 圖3.10電機驅動模塊 電機的控制采用的是L298N全橋驅動電路。 驅動電路如圖3.11所示 圖3.11 驅動電路 電機正反轉原理： IO： _____________________| 電流流向：↑↑↑↑↑ ↓↓↓↓↓↓ PWM： |_||_||_||_||_||_||_||_|

19、|_||_||_||_ |←假設此時電機正轉→|←‐ 該時刻電機反轉‐→| 3.9電機轉速測量電路 電機轉速測量電路如圖3.12所示 圖3.12電機轉速測量電路 編碼器輸出信號：AB兩相輸出矩形正交脈沖，電路輸出為NPN集電極開路輸出型，此種輸出類型可以和帶內部上拉電阻的單片機。 接線方式：黃=A相，藍=B相，紅=Vcc正電源，黑=V0地。 編碼器輸出信號圖如圖3.13所示 圖3.13信號圖 3.10設計PCB和腐蝕電路板 這是原始的PCB圖和單面的腐蝕電路板，紅色的TOPLAYER層作為跳線。PCB如圖3.14所示 圖3.

20、14 PCB圖 圖3.15 打印PCB負片圖 圖3.16 腐蝕效果圖 4系統(tǒng)軟件設計 主程序的流程圖如圖4.1所示。 圖4.1主程序流程圖 主程序流程說明： 電路主要分為以下幾個部分，分別是電源部分、顯示部分、按鍵部分、步進電機控制部分、超聲波檢測模塊、舵機模塊、單片機主控器件部分，各部分具有不同的子程序。 系統(tǒng)初始化流程如圖4.2所示： 圖4.2 系統(tǒng)初始化流程圖 4.1分模塊程序設計 4.1.1鍵盤程序 小車系統(tǒng)需要的按鍵不多，有兩個，采用中斷法。在系統(tǒng)中的作用是啟動小車。 4.1.2舵機驅動程序和電機驅動程序 控制原理部分在敘述硬件時

21、已介紹。這里說說具體怎么實現。 產生50HZ的PWM控制舵機：時鐘頻率Fosc=11059200HZ,定時器T0的溢出率Ft0作為PCA定時器的時鐘輸入。60S2工作在51模式下。設TO的初值為X，自動重裝模式，T0、PCA均無中斷。計算方法為： X*(12/Fosc)*256=0.02s 可以得出X=72，TH0=0xB7。 再計算占空比：PCA的中心計數器每（72*12/Fosc）秒記一個數，記256個數（即一個八位計數器）溢出再從零開始。比較寄存器的取值是：256*0.025和256*0.125之間，對應的轉角在0到180度。在實際情況下，舵機不夠精密，最大旋轉角沒有180度，而

22、且比較寄存器只能比較寫入整數。實際的取值為7—29，控制方向的舵機取值為17——21（分級明顯，轉向不夠舒暢?。? 電機的頻率沒有嚴格的要求，因此，選用簡單的處理:對時鐘進行 256*12分頻，是3.6KHZ。 4.1.3超聲波測距程序 超聲波測距實現原理就是測量高電平脈沖持續(xù)的時間。用到了51定時器啟停由外部控制的功能。GATE=1，TRn=1,定時器由外部中斷引腳電平控制，上升沿之后開始計數，下降沿之后停止計數。同時打開相應的外部中斷，在下降沿到來后進入外部中斷服務程序，記錄停止計數時的數值。 這里應當注意一個問題是：如果測量的距離較遠，定時器可能就溢出了，對這個不處理，結果將是

23、錯誤的。因此同時開啟定時器中斷，在溢出時，記下溢出的次數。距離的計算方法是： 距離=【Number*(12/Fosc)+N*65536*(12/Fosc)】/2 void Int1_Routine(void) interrupt 2 { T=(TH1*256+TL1); TH1=0; TL1=0; juli=((float)T1_Count)*11141.12+0.1844618*((float)T); LCD_Write_Number(0,2,juli,5); T1_Count=0; T1_F=1; } 4.2主程序設計 主程序里主要是避障程序。我的思

24、路是，把區(qū)域三部分：近距離20CM以內，適中區(qū)域（20CM—150CM），遠距離（150CM以外）。得到22組數據后首先是根據區(qū)域分類，然后記各區(qū)域的角度大小，當遠距離的角度范圍最大時，判斷為空曠區(qū)，其他是多障礙區(qū)。然后根據角度大小排序，當適中區(qū)最大時，走的方向為適中區(qū)集中的方向。當最大區(qū)域為近距離或遠距離時，走遠距離區(qū)，具體方向為最遠點方向。 速度總是由最近的障礙物距離計算得出。 5系統(tǒng)調試 首先是分模塊調試。把各個模塊的功能分開實現。然后是部分的組合到一起使用，如超聲波測距和1603顯示、兩路舵機同時控制。 在軟件調試的時候，出現了RAM區(qū)不夠用。原因出在避障算法上。定義的數組多，

25、而且長。用戶128RAM不夠用?？梢杂袃蓚€解決辦法：一是改進代碼，使用指針；二是擴展RAM區(qū)?？紤]到代碼優(yōu)化不是一天兩天就弄好的，而且我的C語言編程水平實在淺薄，指針依然是用不好，一用就報錯。那只好擴展RAM。查查60S2的數據手冊，它取消了外部擴展RAM和ROM的功能，但是內部增加了1ＫＢ的RAM，用法是在定義變量時，加前綴“XDATA”，告訴編譯器把后面的變量定義在擴展RAM區(qū)。此外我還了解到“DATA”、“PDATA”、“IDATA”都是51系統(tǒng)編譯器允許的關鍵字，具體的解釋是： dATa: 固定指前面0x00-0x7f的128個RAM,可以用acc直接讀寫的,速度最快,生成的代碼也最

26、小。 idATa: 固定指前面0x00-0xff的256個RAM,其中前128和dATa的128完全相同,只是因為訪問的方式不同。idATa是用類似C中的指針方式 訪問的。匯編中的語句為：mox ACC,@Rx.(不重要的補充：c中idATa做指針式的訪問效果很好) xdATa: 外部擴展RAM,一般指外部0x0000-0xffff空間,用DPTR訪問。 pdATa: 外部擴展RAM的低256個字節(jié),地址出現在A0-A7的上時讀寫,用movx ACC,@Rx讀寫。 硬件方面的調試主要在模塊調試方面。因為基本上都用的現有的模塊電路，自己設計的電路基本沒有（自己還差的很遠唉！），沒有什么難的。

27、 小車主板： 圖5.1 小車主板 整車圖片： 圖5.2 整車鳥瞰圖 6總結 兩周的單片機課程設計很快就結束了，但是在進軍單片機領域，這僅僅是個開始。學習單片機最重要的是實踐。要投入必要的成本。一塊開發(fā)板必不可少，還有一大堆配套的硬件軟件。 作為有志于今后繼續(xù)在單片機方面發(fā)展的我，學會使用51單片機，遠遠不夠，世界上51系列占的市場份額并不多。流行的單片機，其功能遠遠好于51，因此，學習51單片機重點在于利用它簡單易學的特點掌握單片機的各種通用性的東西，深刻理解和掌握它的工作原理和使用方式，這樣可以快捷的掌握其他單片機的使用。把單片機作為改變生活的萬能工具。 學習單片機，

28、離不開編程，離不開軟件。Ｃ語言作為一種高級語言，與硬件聯(lián)系緊密。因此在單片機領域，基本都用的是Ｃ語言。靈活運用Ｃ語言，對單片機學習帶來極大的便利。今后還得繼續(xù)深入學習Ｃ語言。還有一點，非常重要，把軟件工程的思想融入到單片機的編程中。比如分層和封裝思想。這個課程設計中所有的程序，并不是都在這兩周寫的，有一些以前玩過類似的模塊，當然有可靠地例程，在這里，修改一下硬件接口，修改一下工作方式，就可以用了。由此看出，單片機學習是可以積累的。除了掌握大量的知識，還有個人的單片機例程、軟件、電路設計庫，這樣會越來越容易。 參考文獻： 【1】《單片微型計算機原理、應用及接口

29、技術》（第2版）張迎新．[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2004 【2】 夏路易 石宗義．Protel 99se電路原理圖與電路板設計教程．北京：北京希望電子出版社，2004 【3】《單片微型計算機原理、應用及接口技術》（第2版）張迎新．[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2004 【4】宏晶STC12單片機技術手冊 附錄A硬件電路圖 圖A.1 整車鳥瞰圖 附錄B 源程序 工程文件結構： 圖B.1 整車鳥瞰圖 STC12C5A60S2增加的特殊功能

30、寄存器與地址的映射： #ifndef __REG52_H__ #define __REG52_H__ /* BYTE Registers */ sfr AUXR = 0x8E;/*stc12c5a60s2*/ sfr WAKE_CLK0=0x8F;/*stc12c5a60s2*/ sfr P1M1 = 0x91;/*stc12c5a60s2*/ sfr P1M0 = 0x92;/*stc12c5a60s2*/ sfr P0M1 = 0x93;/*stc12c5a60s2*/ sfr P0M0 = 0x94;/*stc12c5a60s2*/ sfr P2M1

31、= 0x95;/*stc12c5a60s2*/ sfr P2M0 = 0x96;/*stc12c5a60s2*/ sfr CLK_DIV=0x97;/*stc12c5a60s2*///Clock Divder sfr S2CON = 0x9A;/*stc12c5a60s2*/ sfr S2BUF = 0x9B;/*stc12c5a60s2*/ sfr BRT = 0x9C;/*stc12c5a60s2*/ sfr BUS_SPEED=0xA1;/*stc12c5a60s2*/ sfr AUXR1 = 0xA2;/*stc12c5a60s2*/ sfr IE2 = 0x

32、AF;/*stc12c5a60s2*/ sfr P3M1 = 0xB1;/*stc12c5a60s2*/ sfr P3M0 = 0xB2;/*stc12c5a60s2*/ sfr P4M1 = 0xB3;/*stc12c5a60s2*/ sfr P4M0 = 0xB4;/*stc12c5a60s2*/ sfr IP2 = 0xB5;/*stc12c5a60s2*/ sfr IP2H = 0xB6;/*stc12c5a60s2*/ sfr IPH = 0xB7;/*stc12c5a60s2*///Interrupt Priority High sfr P4SW

33、 = 0xBB;/*stc12c5a60s2*///P4 I/O Switch sfr ADC_CONTR=0xBC;/*stc12c5a60s2*/ sfr ADC_RES=0xBD;/*stc12c5a60s2*/ sfr ADC_RESL=0xBE;/*stc12c5a60s2*///A/D Result Low sfr P4 = 0xC0;/*stc12c5a60s2*///P4 I/O sfr WDT_CONTR=0xC1;/*stc12c5a60s2*///Watch-Dog-Timer Cotrol Register sfr IAP_DATA=0xC2;/*st

34、c12c5a60s2*///ISP/IAP Flash Data Register sfr IAP_ADDRH=0xC3;/*stc12c5a60s2*///ISP/IAP Flash Address High sfr IAP_ADDRL=0xC4;/*stc12c5a60s2*///ISP/IAP Flash Address Low sfr IAP_CMD= 0xC5;/*stc12c5a60s2*///ISP/IAP Flash Command Register sfr IAP_TRIG=0xC6;/*stc12c5a60s2*///ISP/IAP Flash Command Tr

35、igger sfr IAP_CONTR=0xC7;/*stc12c5a60s2*///ISP/IAP Control Register sfr P5 = 0xC8;/*stc12c5a60s2*///P5 I/O sfr P5M1 = 0xC9;/*stc12c5a60s2*/ sfr P5M0 = 0xCA;/*stc12c5a60s2*/ sfr TL2 = 0xCC; /*8052*/ sfr SPSTAT= 0xCD;/*stc12c5a60s2*///SPI Control Register sfr SPCTL = 0xCE;/*stc12c5a60s2*

36、///SPI Status Register sfr SPDAT = 0xCF;/*stc12c5a60s2*///SPI Data Register sfr CCON = 0xD8;/*stc12c5a60s2*///PCA sfr CMOD = 0xD9;/*stc12c5a60s2*///PCA sfr CCAPM0= 0xDA;/*stc12c5a60s2*///PCA sfr CCAPM1= 0xDB;/*stc12c5a60s2*///PCA sfr CL = 0xE9;/*stc12c5a60s2*/ sfr CCAP0L= 0xEA;/*stc12c5a

37、60s2*/ sfr CCAP1L= 0xEB;/*stc12c5a60s2*/ sfr PAC_PWM0=0xF2;/*stc12c5a60s2*///PCA PWM sfr PAC_PWM1=0xF3;/*stc12c5a60s2*///PCA PWM sfr CH = 0xF9;/*stc12c5a60s2*/ sfr CCAP0H= 0xFA;/*stc12c5a60s2*/ sfr CCAP1H= 0xFB;/*stc12c5a60s2*/ /* BIT Registers */ /*CCON*/ sbit CF =CCON^7; sbit CR

38、 =CCON^6; sbit CCF1 =CCON^1; sbit CCF0 =CCON^0; #endif LCD1603顯示程序文件： #include"reg52.h" #include"define.h" #include"delay.h" #include"1603.h" bit LCD_Check_Busy(void) { u8 result; EN=0; DataPort= 0xFF; D_C=0; R_W=1; delay_ms(1); EN=1; result=(DataPort & 0x80);

39、 EN=0; return result; } void LCD_Write_Comm(u8 comm) { while(LCD_Check_Busy()); EN=0; D_C=0; R_W=0; EN=1; delay_ms(1); DataPort=comm; EN=0; } void LCD_Write_Data(u8 dat) { while(LCD_Check_Busy()); EN=0; D_C=1; R_W=0; EN=1; delay_ms(1); DataPort=dat

40、; EN=0; } void LCD_Write_Char(u8 x,u8 y,u8 Data) { switch(y) { case 1:LCD_Write_Comm(0x80+x); break; case 2:LCD_Write_Comm(0xC0+x); break; case 3:LCD_Write_Comm(0x90+x); break; case 4:LCD_Write_Comm(0xD0+x); break; } LCD_Write_Data(Da

41、ta); } void LCD_Write_String(u8 x,u8 y,u8 *s) { switch(y) { case 1:LCD_Write_Comm(0x80+x); break; case 2:LCD_Write_Comm(0xC0+x); break; case 3:LCD_Write_Comm(0x90+x); break; case 4:LCD_Write_Comm(0xD0+x); break; } while(*s) {

42、 LCD_Write_Data(*s); s++; } } void LCD_Write_Number(u8 x,u8 y,u32 number,u8 Nbit) { u8 dat,ten,hun,thu,tenthu,hunthu; hunthu=48+(number/100000); tenthu=48+(number%100000/10000); thu=48+(number%10000/1000); hun=48+(number%1000/100); ten=48+(number%100/10); dat

43、=48+(number%10); switch(y) { case 1:LCD_Write_Comm(0x80+x); break; case 2:LCD_Write_Comm(0xC0+x); break; case 3:LCD_Write_Comm(0x90+x); break; case 4:LCD_Write_Comm(0xD0+x); break; } switch (Nbit) { case 6: LCD_Write_Data(hunthu); L

44、CD_Write_Data(tenthu); LCD_Write_Data(thu); LCD_Write_Data(hun); LCD_Write_Data(ten); LCD_Write_Data(dat); break; case 5: LCD_Write_Data(tenthu); LCD_Write_Data(thu); LCD_Write_Data(hun); LCD_Write_Data(ten); LCD_Write_Data(dat); b

45、reak; case 4: LCD_Write_Data(thu); LCD_Write_Data(hun); LCD_Write_Data(ten); LCD_Write_Data(dat); break; case 3: LCD_Write_Data(hun); LCD_Write_Data(ten); LCD_Write_Data(dat); break; case 2: LCD_Write_Data(ten); LCD_Write_Dat

46、a(dat); break; case 1: LCD_Write_Data(dat); break; } } void LCD_Clear(void) { LCD_Write_Comm(0x01); delay_ms(1); } void LCD_Init(void) { LCD_Write_Comm(0x01); delay_ms(1); LCD_Write_Comm(0x02); delay_ms(1); LCD_Write_Comm(0x38); delay_ms(1); LC

47、D_Write_Comm(0x0C); delay_ms(1); LCD_Write_Comm(0x06); delay_ms(1); LCD_Write_Comm(0x80); delay_ms(1); LCD_Write_Data(0xFF); delay_ms(1); LCD_Write_Data(0xFF); delay_ms(1); LCD_Write_Comm(0x8E); delay_ms(1); LCD_Write_Data(0xFF); delay_ms(1); LCD_Write_Data(0xFF);

48、 delay_ms(1); } #ifndef _1603_H_ #define _1603_H_ sbit buzz=P2^3; sbit D_C= P1^0; sbit R_W= P1^1; sbit EN = P2^5; #define DataPort P0 bit LCD_Check_Busy(void); void LCD_Write_Comm(u8 comm); void LCD_Write_Data(u8 dat); void LCD_Write_Char(u8 x,u8 y,u8 Data); void LCD_Write_String(u

49、8 x,u8 y,u8 *s); void LCD_Write_Number(u8 x,u8 y,u32 number,u8 Nbit); void LCD_Clear(void); void LCD_Init(void); 串行口程序文件： #endif #include"reg52.h" #include"define.h" #include"delay.h" u8 receive; u16 n; u8 flagR; u8 stopF; void COMInit(u16 bps) { u8 s; EA=0; if(bps>=19200) {

50、 PCON|=0x80; s=1; } else { PCON&=0x7F; s=0; } SCON=0x50; TMOD=0x20; TH1=256-(28800*(s+1))/bps; TL1=256-(28800*(s+1))/bps; REN=1; ES=1; EA=1; TR1=1; } void serial() interrupt 4 {

51、 if(TI!=0) { TI=0; flagR=1; } else { if(RI!=0) { receive=SBUF; P1=receive; if(receive==0xFF) { stopF=1; } else { if(receive==0x5A) { stopF=0; } } RI=0; } } } #ifndef _COM_H_ #define _COM_H_ void COMInit(u

52、16 bps); #endif 自定義變量類型文件： #ifndef _DEFINE_H_ #define _DEFINE_H_ #define u8 unsigned char #define u16 unsigned int #define u32 unsigned long #endif 各種延時函數文件： #include"define.h" #include"delay.h" void delay_us(u16 xus) { xus=2*xus; while(xus--); } void delay_ms(u16 xms) { int i

53、,j; for(i=xms;i>0;i--) { for(j=110;j>0;j--); } } #ifndef _DELAY_H_ #define _DELAY_H_ void delay_us(u16 xus); void delay_ms(u16 xms) 各個外設中斷服務函數文件： #ifndef _IRQ_H_ #define _IRQ_H_ #include"define.h" #include"1603.h" u8 key_flag=0; u8 receive=0; float juli; u16 T; u8 T1_Count=0

54、; bit T1_F=0; void Int0_Routine(void) interrupt 0 { if(IE0) { delay_ms(800); if(IE0) { key_flag++; } } } void Int1_Routine(void) interrupt 2 { T=(TH1*256+TL1); TH1=0; TL1=0; juli=((float)T1_Count)*11141.12+0.1844618*((float)T); LCD_Write_Number(0,2,juli,5); T1

55、_Count=0; T1_F=1; } void Timer1_Routine(void) interrupt 3 { T=(TH1*256+TL1); TH1=0; TL1=0; T1_Count++; } void UART_Routine(void) interrupt 4 { if(TI) { TI=0; } else { if(RI) { receive=SBUF; RI=0; } } } #endif 脈寬測量初始化文件： #include #inc

56、lude"define.h" #include"delay.h" #include"1603.h" #include"capture.h" void capture_init(void) { TMOD|=0x90; TH1=0; TL1=0;// TR1=1; EX1=1; IT1=1; } #ifndef _CAPTURE_H_ #define _CAPTURE_h_ sbit chufa=P2^1; void capture_init(void); #endif 舵機控制文件： #include"delay.h" #include"160

57、3.h" #include"externIRQ.h" #include"steer.h" void Init_SteerPWM(void) { TMOD|=0x02; TH0=0xB7; TL0=0xB7; TR0=1; CMOD=0x04; CL=0x00; CH=0x00; CCAPM0=0x42; CCAPM1=0x42; CCAP0H=home; CCAP0L=home; CCAP1H=home; CCAP1L=home; CR=1;//PCA } void steer(u8 Mod,u8 Num,int degre

58、e) { double duty; if(Mod)// { duty=19.2+0.14222*((double)degree); if(duty>29) { duty=29; } else { if(duty<7) { duty=7; } } if(Num==1) { CCAP0H=(int)duty; CCAP0L=(int)duty; LCD_Write_Number(0,3,duty,3); } if(Num==2) { CCA

59、P1H=(int)duty; CCAP1L=(int)duty; LCD_Write_Number(4,3,duty,3); } } else { if(degree>29) { degree=29; } else { if(degree<7) { degree=7; } } if(Num==1) { CCAP0H=degree; CCAP0L=degree; LCD_Write_Number(0,3,duty,3); } if(Num

60、==2) { CCAP1H=degree; CCAP1L=degree; LCD_Write_Number(4,3,duty,3); } } } #ifndef _STEER_H_ #define _STEER_H_ #include"define.h" #define CryOsc 11059200 #define SteerCycle 50 #define home 0x13 void Init_SteerPWM(void); void steer(u8 Mod,u8 Num,int degree); #endif 電機控制文

61、件： #include"REG52.h" #include"define.h" #include"delay.h" #include"PWM.h" sbit motorIO=P1^2; void Init_PWM(void) { CMOD=0x08; CL=0x00; CH=0x00; CCAPM0=0x42; CCAPM1=0x42; CR=1; } void forward(u8 duty) { CCAP0H=duty; motorIO=0; } void stop(void) { CCAP0H=0; motorIO=0;

62、 } void back(u8 duty) { CCAP0H=256-duty; motorIO=1; } #ifndef _PWM_H_ #define _PWM_H_ void Init_PWM(void); void forward(u8 duty); void stop(void); void back(u8 duty); #endif 主機的主函數文件： #include"reg52.h" #include"define.h" #include"delay.h" #include"1603.h" #include"com.h" #includ

63、e"externIRQ.h" #include"capture.h" #include"steer.h" #include"IRQ.h" void system_init(void) { EA=0; LCD_Init(); COMInit(); IRQ_Init(); capture_init(); Init_SteerPWM(); EA=1; } void main(void) { u8 i,closeN=0,fitN=0,remoteN=0; float xdata tem[5]; u32_l xdata distance[22];

64、 u8 xdata close[22],xdata fit[22],xdata remote[22]; system_init(); while(1) { if(key_flag) { buzz=0; delay_ms(500); buzz=1; delay_ms(500); buzz=0; delay_ms(500); buzz=1; delay_ms(500); buzz=0; delay_ms(500); buzz=1; delay_ms(500); buzz

65、=0; delay_ms(500); buzz=1; delay_ms(500); break; } } while(1) { closeN=0; fitN=0; remoteN=0; for(i=7;i<30;i++) { steer(0,1,i); chufa=1; while(!T1_F); tem[0]=juli; chufa=1; while(!T1_F); tem[1]=juli; chufa=1; while(!T1_F);

66、 tem[2]=juli; chufa=1; while(!T1_F); tem[3]=juli; chufa=1; while(!T1_F); tem[4]=juli; distance[i-7]=(tem[0]+tem[1]+tem[2]+tem[3]+tem[4])/5; } for(i=0;i<22;i++) { if(distance[i]<200) { close[closeN]=i; closeN++; } else { if(distance[i]>1500) { remote[remoteN]=i; remoteN++; } else { fit[fitN]