基于51单片机的智能物体追踪和遥控车的实现 - - - 雷帅 - 图文(3)

2019-02-28 22:18

智能物体追踪/遥控车的设计报告(团队制作-雷帅、王威、裴夏青、陈如峰)

规定好的中断向量地址,使用那个中断就将总开关打开,在IE中将专用开关打开,对应中断号interrupt x编写中断服务子程序(不用声明)。

系统中红外模块用到了外部中断INT0(下降沿触发),其原理是红外发射器将按键码按0和1调制成不同周期长度的红外波形,红外接收头将这些波形接收后调制成不同周期长度的方波,每个每个下降沿都将触发外部中断,中断服务子程序中取一个计数值以确定其周期长度,进而知道它是0是1。

5、IO模块及其在系统中的应用。

STC12C5A60S2比传统的8051增添了P4和P5两个端口,系统中均未对IO口进行初始化,即工作在默认的双向模式。2v以上为高电平,0.8v一下为低电平,每个口的驱动能力都在20mA以上,但要求总体不超过120mA.因为P1口接了LED所以被当作标志位用的较多。P0口是数码管的数据端口,P20-3是数码管数据端口,详细内容参见上文中的I/O分配图。(数码管的使用是先用P0口发送8位译码数据,然后用P2口发送4位控制信号,点亮四个数码管中的一个,LED与P1口直接连接,低电平的时候点亮LED,而且具有自保持功能)。

6、超声波模块

超声波模块有TX,RX,VCC,两个GND共计5个端口,使用5V电压供电,系统中使用最小系统板上的5v电压输出。工作时:当TX

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端口收到一个持续时间在10us以上的脉冲,超声波模块将发射一组特定超声波,并RX置1超声波遇到障碍物反射回来,当接收装置收到反射回来的信号,将RX置0。系统设计中我们将TX与RX分别与I0口连接,用I0口发送10us以上脉冲,同时将定时器打开,并开始检测RX,当RX为0时停止计数,取出计数值并计算距离。

7、电机驱动模块(含PWM算法)

电机驱动模块采用L298N元件,输入电压为7.2-12v,同时IN1和IN2可以控制out1和Out2所接电机的正反转,IN3和IN4可以控制out3和ou4所接电机的正反转。10为正转,01为反转,00停止,11剎停。其中ena和enb可以控制输出的电流大小,若用短路帽与+5v短接,则是全整流,若与PWM线连接则使用占空比整流。系统中,IN1和IN2控制电机,并用PWM(P1^3)控制电流以调速。IN3和IN4控制转向电机,使用ENB和5v短接。

PWM就是脉宽调制,就是可以通过设置参数,输出任意占空比的方波,这些高电平时间不一的方波经过电机驱动电路(双桥整流)可以输出大小的不同的电流,用于电机调速。

PCA模块的时钟源可以选择是来自于系统时钟的几分频还是来源于定时器,系统中采用了1/12的系统时钟源频率。因为PWM是8位的,所以PWM输出的波形频率是PCA时钟/256。

PWM的占空比调节是比较器的作用,当计数值CL小于设定值CCAPnL时(单片机的计数与定时器均是加计数)输出为低电平,当计数值超过时,输出高电平,所以我们可以通过设置CCAPnL来改

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变占空比。(因为每次溢出均需要重新赋值,所以同时给CCPAnH赋相同的值)。

与之相关的特殊功能寄存器寄存器有CCON、COMD、CCAPM0、CCAP0L、CCAP0H.。

系统中用pwminit();对该模块进行初始化,程序中改变占空比用pwm_set()给CCAP0H和CCAP0L赋不同值,用于驱动电机。

PWM模块的工作原理图如下。

8、红外解码遥控模块

红外遥控中我们买的遥控器采用HT6221遥控器芯片

解码的关键是如何识别0、1,从位的定义我们可以发现0、1均

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以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同 ,0为0.56ms, 1为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别0和1,如果从0.56ms低电平过后开始,延时0.56ms以后若读到的电平为低说明该位为0,反之则为1。

为了可靠起见延时必须比 0.56ms长些但又不能超过 1.12ms,否则如果该位为0。读到的已是下一位的高电平因此取1.12ms+0.56ms /2=0.84ms最为可靠一般取 0.84ms左右均可。

根据码的格式应该等待9ms的起始码和4.5ms的结果码完成后才能读码 。

红外发射器将按键码按0和1调制成不同周期长度的红外波形,红外接收头将这些波形接收后调制成不同周期长度的方波,每个每个下降沿都将触发外部中断,中断服务子程序中取一个计数值以确定其周期长度,进而知道它是0是1。发送的信息中包括前导码、识别码、用户码、用户反码(用于校验),其中信息接收完毕且正确后(IROK=1),32位信息均存储在IM数组中,我们需要的码值在IM【2】中,取出来判断要进行的操作即可。

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其中我们用到的键码有: 按键 开机 功能 系统开 键码 0x09 0x03 0x0e 按键 右箭头 Ok键 左三角 功能 右转 键码 0x1e 声音开关 系统关 上箭头 前进 舵机摆正 0x05 红外模式 0x0c 15


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