中国矿业大学2012届本科生毕业设计
表4 真值
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 清小数点 加小数点 a1选通 a2选通 a3选通 a4选通 表 3.5主控电路设计
本模块主要是对采集信号进行分析，同时给出PWM波控制电机速度，起停。以及对数码管进行显示的作用。 3.5.1单片机最小系统设计
单片机是小车的控制中心，单片机最小系统的合理设计是小车平稳运行的前提。用AT89C52单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上晶振电路和复位电路再接上ISP下载接口即可。由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元[15]。其应用的特点有： （1） 有可供用户使用的大量I/O接口
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（2） 内部存储器容量有限 （3） 应用系统开发具有特殊性 1、时钟电路
89C52虽然有内部振荡电路，但要形成时钟，必须外部附加电路。89C52单片机的时钟产生方法有两种。内部时钟方式和外部时钟方式。 本设计采用内部时钟方式，利用芯片内部的振荡电路，在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件，内部的振荡电路便产生自激振荡。本设计采用最常用的内部时钟方式，即用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。振荡晶体可在1.2MHZ到12MHZ之间选择。电容值无严格要求，但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响，C2、C3可取300pf。 在设计印刷电路板时，晶体和电容应尽可能靠近单片机芯片安装，以减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定和可靠地工作。为了提高温度稳定性，应采用NPO电容。
C330pfC230pfX1CRYSTALXTAL2XtaL1 图12 晶振电路
2、复位电路
89C52的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个斯
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密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2,斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。 复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。
最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。时钟频率用6MHZ时C取22uF，R取999欧。
除了上电复位外，有时还需要按键手动复位。本设计就是用的按键手动复位。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的。按键手动复位电路见图12。时钟频率选用6MHZ时，C取22uF，R2取200欧，R1取999欧。
C122ufRESR1200rR2999r 图13 复位电路
3、ISP下载接口 ISP 下载接口，与常用的并口下载线，串口下载线和笔记本用的USBASP 下载线兼容，只需接上下载线接口就可以直接向单片机烧程序。
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C3300pFC2300PFX1CRYSTALC1U122u19XTAL1P0.0/AD039R2P0.1/AD13818P0.2/AD237XTAL2P0.3/AD336200RP0.4/AD435R1P0.5/AD534P0.6/AD633999R9RSTP0.7/AD732P2.0/A821P2.1/A92229P2.2/A102330PSENP2.3/A112431ALEP2.4/A1225EAP2.5/A1326P2.6/A1427P2.7/A152812P1.0/T2P3.0/RXD103P1.1/T2EXP3.1/TXD114P1.2P3.2/INT0125P1.3P3.3/INT113P3.4/T0146P1.4P3.5/T1157P1.5P3.6/WR168P1.6P1.7P3.7/RD17AT89C52 图14 最小系统电路图
3.5.2主控电路图
图15 主控电路图
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4 软件设计
系统软件设计说明
在进行微机控制系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件更为重要。 在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括：数据的采集、数字滤波、标度变换等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以便控制生产。
为了完成上述任务，在进行软件设计时，通常把整个过程分成若干个部分，每一部分叫做一个模块。所谓“模块”，实质上就是所完成一定功能，相对独立的程序段，这种程序设计方法叫模块程序设计法。 模块程序设计法的主要优点是：
1、单个模块比起一个完整的程序易编写及调试；
2、模块可以共存，一个模块可以被多个任务在不同条件下调用； 3、模块程序允许设计者分割任务和利用已有程序，为设计者提供方便。 本系统软件采用模块化结构，由主程序﹑定时子程序、避障子程序﹑中断子程序显示子程序﹑调速子程序﹑算法子程序构成。
4.1主程序设计
4.1.1主程序框图
根据小车所要实现的避障循迹功能给出主程序框图，如图16所示
启动壁障检测黑线N是否检测到障碍物Y循迹
图16 主程序框图
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