智能寻迹小车整机软、硬件综合调试.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,智能寻迹小车设计与制作,（,智能寻迹小车整机软、硬件综合调试、实训报告撰写）,湖南创博龙智信息科技有限公司,主讲：雷道仲,任务一：,智能寻迹避障小车软件控制代码调试,（综合控制代码）,学员应根据自己所制定的智能寻迹避障小车系统软件设计方案编写相应的控制程序，并且在,KEIL C,调试通过，达到任务控制要求；,任务二：,智能寻迹避障小车整机电路调试；,对智能寻迹避障小车硬件系统整体进行调试，包括电路功能测试、元器件及排线安装工艺整理等。,湖南创博龙智信息科技有限公司,要点,本节内容拟定从以下几个方面入手进行：,任务三：,撰写实训报告；,学员根据智能寻迹避障小车的开发过程和开发内容撰写实训报告,任务四：,学员之间交流学习心得体会；,学员根据智能寻迹避障小车的开发过程中所学、所感、所获彼此间进行交流学习，谈谈心得体会！,湖南创博龙智信息科技有限公司,要点,本节内容拟定从以下几个方面入手进行：,湖南创博龙智信息科技有限公司,软件系统控制代码应根据所制定的软件系统开发方案来编写程序代码，然后再调试。以图,1,所示的软件开发方案为例，从流程框图可以看出，整个控制程序主要由寻线、寻线传感器指示、避障、避障报警、避障状态显示,5,个功能函数构成，开发时，可以先将这,5,个功能函数编写出来，并分别单独调试实现其控制功能，然后按软件系统结构重组功能函数，达到系统软件开发的目的。,1.1,任务一：,智能寻迹避障小车软件控制,代码调试（综合控制代码,）,1.1.1,根据软件系统方案编写控制代码,湖南创博龙智信息科技有限公司,图,1,智能寻迹避障小车主流程图,湖南创博龙智信息科技有限公司,在,KEIL C,中调试程序代码时，可以充分借助其调试工具、监控窗口、指令运行方式等来进行调试。例如：当调试寻线函数功能时，可以采用单步运行方式，同时打开,KEIL C,中端口监控窗口中的,P3,口,并将,P3.5=P3.6=0,时,采用单步调试时,你会发现光标会跳到前进函数,qian(),去执行。调试截图如图,2,所示。,1.1,任务一：,智能寻迹避障小车软件控制,代码调试（综合控制代码,）,1.1.2,借助,KEIL C,调试工具调试程序代码,湖南创博龙智信息科技有限公司,实训报告的撰写过程参照以下流程图进行,:,1.3,任务三：,撰写实训报告,1.3.1,撰写,步骤,图,3,实训报告撰写,步骤,1,、,项目描述,湖南创博龙智信息科技有限公司,1,任务,利用单片机及相关电子元器件设计并制作一智能寻迹小车，并运用,C,语言对单片机编程，使之完成各种功能。,2,要求,（,1,）能控制,直流,电机的旋转方向和速度；,（,2,）能控制,智能寻迹小车,实现基本巡航动,作,；,1.3.2,撰写实例,湖南创博龙智信息科技有限公司,2,要求,（,3,）寻迹功能：寻黑线直走、转弯、转圆圈行走等；,（,4,）避障功能：遇到障碍能自动后退、坐转弯或右转弯完成避障功能,（,5,）避障功能：遇到障碍能自动后退、坐转弯或右转弯完成避障功能,1,、,项目描述,湖南创博龙智信息科技有限公司,2,要求,（,6,）寻迹避障传感器指示功能；如左转弯相应指示灯点亮等；,（,7,）寻迹状态显示功能；利用数码管显示相应字符，如：前进显示“,1”,等,（,8,）电机调速功能：实现按键调速或软件延时自动调速；,1,、,项目描述,湖南创博龙智信息科技有限公司,2,、硬件系统设计方案,根据系统任务及要求，结合所介绍的传感器知识，,系统采用“,MCU+,执行机构,+,红外传感器,”的总体设计方案，系统总体框图如图,4,所示：,1.3.2,撰写实例,湖南创博龙智信息科技有限公司,图,4,智能小车系统框图,湖南创博龙智信息科技有限公司,图,4,中,CPU,采用当前性价比较高的,STC89C52,单片机，它是整个系统的控制核心，通过对其编程控制电机的运行以及对传感器反馈回的信号作出相应处理，如：控制电机逆转（后退），完成避障等功能；避障传感器用于小车行走过程中，对前方障碍物进行检测，并将检测到的结构传送给单片机，让其作出相应处理；寻迹传感器用于智能小车的路径规划；报警电路主要用于当智能小车遇障碍物及时报警提示用户，直到小车退出障碍物时停止报警。数码管显示电路用于智能小车前进、后退的状态显示。,3,、系统功能模块介绍,湖南创博龙智信息科技有限公司,当小车前进时显示“,1,”，后退时显示“,2”,等；,LED,指示灯用来指示左右传感器采集到黑线的情况，当左边的采集到黑线时，左边的,LED,指示灯亮，可以一个传感器多个指示灯指示。,3,、系统功能模块介绍,湖南创博龙智信息科技有限公司,4,、系统电路原理图,图,5,智能寻迹小车原理图,5,、,智能寻迹避障小车软件系统框图,湖南创博龙智信息科技有限公司,图,6,智能寻迹避障小车主流程图,湖南创博龙智信息科技有限公司,#include,#define uint unsigned int,#define uchar unsigned char,#define out P2,sbit zuo1=P01;,sbit zuo2=P00;,sbit you1=P03;,sbit you2=P02;,sbit zuod=P35;,sbit youd=P36;,sbit qiand=P37;/,左 右 前,3,个红外传感器,sbit jiao=P06;,sbit D1=P20;,sbit D2=P07;,uchar code ZM=0 x03,0 x9f,0 x25,0 x0d,0 x99,0 x49,0 x41,0 x1f,0 x01,0 x09,;,void delay(uint x),uchar i;,while(x-),for(i=0;i123;i+);,6,、程序控制代码,湖南创博龙智信息科技有限公司,void qian(),zuo1=0;,zuo2=1;/,左边往前,you1=0;,you2=1;/,右边往前,void hou(),zuo1=1;,zuo2=0;/,左边往后,you1=1;,you2=0;/,右边往后,void zuo(),zuo1=1;,zuo2=0;/,左边往后,you1=0;,you2=1;/,右边往前,6,、程序控制代码,湖南创博龙智信息科技有限公司,void main(),while(1),if(zuod=0&youd=0)/,如果左右两个传感器没有检测到黑线,qian();/,直走,out=ZM1;,if(qiand=0)/,如果在直走的过程中遇见障碍物,delay(50);/,延时判断是否为干扰,if(qiand=0)/,不是干扰,jiao=0;/,蜂鸣器报警,hou();/,后退半秒,out=ZM2;,delay(500);,you();/,右转,200,毫秒,out=ZM4;,delay(200);,jiao=1;/,取消报警,6,、程序控制代码,湖南创博龙智信息科技有限公司,if(zuod=1&youd=0)/,如果左边的传感器检测到黑线,while(1),zuo();,out=ZM3;/,左转,D1=0;,if(zuod=0)/,一直左转到传感器检测不到为止,D1=1;,break;/,跳出循环,6,、程序控制代码,湖南创博龙智信息科技有限公司,if(youd=1&zuod=0),while(1),you();,out=ZM4;,D2=0;,if(youd=0),D2=1;,break;/,道理同上,/,效果：沿着黑线行走 中途遇见障碍物后退右转,6,、程序控制代码,湖南创博龙智信息科技有限公司,智能循迹机器人采用现在较为流行的,8,位单片机,STC89C52,作为系统大脑。,40,脚的,DIP,封装使它拥有,32,个完全,IO,（,GPIO-,通用输入输出）端口，通过对这些端口加以信号输入电路，控制电路，执行电路共同完成循迹机器人。,P0.0,，,P0.1,P0.2,P0.3,分别通过,L293D,电机驱动来驱动电机,1,和电机,2,。由电机的正转与反转来完成机器人的前进，后退，左转，右转，遇障碍物绕行，避悬崖等基本动作。,7,、功能描述（功能实现）,湖南创博龙智信息科技有限公司,在机器人前进时如果前方有障碍物，由红外发射管发射的红外信号被反射给红外接收管，红外接管将此信号经过,P3.7,传送入,STC89C52,中，主芯片通过内部的代码进行机器人的绕障碍物操作，同时主芯片将,P3.7,的信号状态通过,P2.5,的,LED,指示灯显示出来。机器人行走时会通过,P3.5,与,P3.6,的红外接收探头来进行检测。当,遇到障碍物时（或走到,悬崖处时,）,，,P3.5,或,P3.6,将收到一个电平信号，此电平信号将通过相应端口传送入主芯片中，主芯片通过内部代码完成机器人的避,障碍物（,悬崖,）,操作。,7,、功能描述（功能实现）,湖南创博龙智信息科技有限公司,同时,P3.5,与,P3.6,的信号状态将通过,P2.6/P2.7,显示出来。在机器人的左转，右转，后退的过程，可以通过观看以,P2.0/P0.7,为指示灯的运行状态。,P0.4,为机器人的声控检测端口，在运行为前进状态时，可以通过声控,(,如拍手声,),来控制它的运行与停止。,P0.6,为机器人的声音输出端。在机器人遇到障碍物时。进行绕障碍物与避悬崖时可以通过此端口控制蜂鸣器发出警报声。当为白天或黑夜时可以通过,P0.5,端口中的光敏电阻来进行判断，以方便完成机器人夜间自动照明功能。,7,、功能描述（功能实现）,湖南创博龙智信息科技有限公司,两个按键以查询,/,中断两种不同方式来展现按键操作。你可以按下,S1,键来进行机器的停止。再按下,S2,键来进行机器人的运行。这个按键信息分别被,P3.2,，,P3.4,接收到。,IR1,为红外遥控接收器，这就为机器人进行远程遥控创造了可能。这个红外遥控接收头接收到红外信号时将信号进过,P3.3,送入到主芯片，主芯片对其进行解密后以不同的方式对机器人进行控制。同时将用户的按键信息通过,P2,端口上的,LED,数码管显示出来。,7,、功能描述（功能实现）,湖南创博龙智信息科技有限公司,P3.0,、,P3.1,中,COM,端口的加入，让你完全可以用电脑对其进行控制。你可以通过对串口发送数据，数据会被显示到,LED,数码管中，并让机器人执行相应的功能。电脑的串口软件要求波特率为,9600.8,位数据位，这时你就可以快乐的用电脑来对它进行你的完全控制了。,7,、功能描述（功能实现）,湖南创博龙智信息科技有限公司,最后一个环节是大家交流学习开发智能寻迹避障小车的体会，主要谈谈在制作过程中遇到一些问题，如何解决的，通过智能小车的开发，学到了一些什么知识，存在哪些不足。请大家畅所欲言。,1.4,任务四：,学员之间交流学习心得体会,