第一篇：基于單片機(jī)溫控智能風(fēng)扇的設(shè)計研究論文
引言
溫控智能風(fēng)扇可以感知環(huán)境溫度，自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，半導(dǎo)體制冷片制冷，達(dá)到調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的功能。該風(fēng)扇有兩個檔位，高速檔:當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)置溫度時，制冷片工作，轉(zhuǎn)速加快;低速檔:當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)置溫度時，制冷片不工作，轉(zhuǎn)速降低。該風(fēng)扇性能優(yōu)良，可應(yīng)用于實(shí)際生活。
1系統(tǒng)概述
該風(fēng)扇以STC89C52單片機(jī)為核心，通過DS18B20對環(huán)境溫度進(jìn)行檢測，利用LCD 1602顯示當(dāng)前溫度，半導(dǎo)體制冷片制冷進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了風(fēng)扇隨外界溫度智能調(diào)速以及降低環(huán)境溫度功能。
該系統(tǒng)包括控制模塊、溫度檢測模塊、顯示模塊、制冷模塊、風(fēng)扇調(diào)速控制模塊、電源模塊等。
2硬件設(shè)計
硬件設(shè)計主要包括控制模塊、溫度檢測模塊、顯示模塊、制冷模塊、風(fēng)扇調(diào)速控制模塊、電源模塊的電路設(shè)計。
2.1控制模塊
單片機(jī)作為該系統(tǒng)的核心部件，采用STC89C52單片機(jī)，控制LCD1602顯示，接收DS18B20采集到的溫度來控制風(fēng)扇調(diào)速和制冷片工作。
2.2溫度檢測模塊
該系統(tǒng)采用DS18B20溫度傳感器，DS18B20抗干擾能力強(qiáng)，精度高，可以全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出，檢測溫度范圍為-55℃~+125℃溫度信息經(jīng)過單線接口送入或送出，使用方便
2.3顯示模塊
該系統(tǒng)采用LC D 1602顯示模塊，單片機(jī)的P0口連接LCD 1602數(shù)據(jù)端，P3.5,P3.6,P3.7連LC D 1602的使能端和控制端
2.4制冷模塊
制冷片采用電流換能型半導(dǎo)體制冷片，它的主要功能是當(dāng)外界溫度高于設(shè)定溫度上限時制冷。
2.5風(fēng)扇調(diào)速控制模塊
風(fēng)扇調(diào)速是根據(jù)外界溫度與設(shè)定溫度比較進(jìn)行調(diào)速的_當(dāng)外界溫度高于設(shè)定溫度時，風(fēng)扇高速運(yùn)行，外界溫度低于設(shè)定溫度時，風(fēng)扇低速運(yùn)行。
2.6電源模塊模塊
為f使制冷效果好，選用TEC4-12705型半導(dǎo)體制冷片，其工作電壓和電流分別為12VSA。市電降壓選用次級電壓30V電流SA的變壓器，降壓后經(jīng)D1~D4整流，C1,C2濾波，然后由LM7805為大功率三極管2N3773基極提供基準(zhǔn)參考電壓。LM7805的公共端外加穩(wěn)壓管ZD1作偏置電壓，使穩(wěn)壓器輸出12VSA直流電源
當(dāng)電路故障引起輸出電壓超過15V時，因R1上的壓降使晶閘管單向可控硅SCR觸發(fā)導(dǎo)通，此時電路中的熔絲熔斷，穩(wěn)壓電源無輸出而得到保護(hù)。
3軟件設(shè)計
本系統(tǒng)采用C語高編程，主程序?qū)崿F(xiàn)溫度檢測和顯示、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、制冷片制冷控制等功能主程序流程。
4結(jié)束語
木系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)扇自動調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，降低環(huán)境溫度功能。利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的智能溫控風(fēng)扇，性能可靠，成木較低，適合大眾消費(fèi)，有重要的應(yīng)用價值。
第二篇：項(xiàng)目推薦書-智能溫控節(jié)能系統(tǒng)
智能溫控節(jié)能系統(tǒng)
推薦書
第一部分
公司概況
煙臺騰聯(lián)信息科技有限公司成立于2012年，注冊資本2000萬元。是一家致力于運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，打造智慧城市分類解決方案的高新技術(shù)企業(yè)，可提供完整的智慧水務(wù)、智慧供熱、智慧消防、智慧園區(qū)、智慧燃?xì)?、智慧校園、智慧能源管理等解決方案，已廣泛應(yīng)用于水電氣熱等城市公用事業(yè)、市政工程、大型公共建筑和工礦企業(yè)。
騰聯(lián)科技視科技創(chuàng)新為動力之源，立企之本，打造了一支由博士、碩士、本科學(xué)歷的專業(yè)科研人員組成的高素質(zhì)研發(fā)團(tuán)隊。匯集了儀表自動化、軟硬件開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等領(lǐng)域的大量精英人才，技術(shù)研發(fā)實(shí)力雄厚，在產(chǎn)品研發(fā)上不斷推陳出新，先后獲得26項(xiàng)國家專利，32項(xiàng)軟件著作權(quán)，通過了ISO9001：2008質(zhì)量管理體系和高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)證。
公司是中國智慧城市新技術(shù)應(yīng)用委員會發(fā)起單位，并與正元地理信息、中國普天集團(tuán)、中節(jié)能、中海投資、北大方正、東土科技、東方電子、新天科技等知名企業(yè)建立長期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。我們秉持“騰飛發(fā)展，聯(lián)合共贏”的經(jīng)營理念，為推進(jìn)我國智慧城市建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
第二部分
項(xiàng)目背景
每到冬季，大量的供熱企業(yè)被用戶室內(nèi)溫度不均的問題困擾著，同時在供熱品質(zhì)不佳現(xiàn)象的背后依然隱藏著巨大的能源浪費(fèi)，供暖管理粗放，沒有配置溫度調(diào)節(jié)功能，長時間無人時不停暖氣；暖氣過熱時開窗，不能調(diào)節(jié)供熱溫度，這些因素引起的熱能浪費(fèi)高達(dá)總熱能的30%，而且也造成了不同位置樓層溫度不均的問題，讓熱用戶產(chǎn)生了極大的不滿。
我國城市集中供熱系統(tǒng)復(fù)雜、不易調(diào)節(jié)，在供熱區(qū)域面積較大的情況下，供熱系統(tǒng)的調(diào)控難度大，往往造成“近熱遠(yuǎn)冷”的狀況及水力和熱力的失衡。供熱企業(yè)為了保住室溫達(dá)標(biāo)，需要提高整個二次網(wǎng)供熱溫度、壓力參數(shù)，造成了近端用戶溫度過高，暖氣過熱時開窗，浪費(fèi)了大量熱能，此外，供熱企業(yè)加大二次網(wǎng)循環(huán)泵的流量，使管網(wǎng)趨于平衡，浪費(fèi)了大量的電能；同時不達(dá)標(biāo)用戶在散熱器各末端私接水龍頭，泄放供熱系統(tǒng)水源，也將導(dǎo)致熱能和水的流失。
如何保證城市供熱水平提高的前提下，又考慮到資源的節(jié)約以及對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，這是供熱企業(yè)正在面臨的一大難題。
第三部分
項(xiàng)目建設(shè)
智能溫控系統(tǒng)
1.系統(tǒng)概述
目前，城市的管網(wǎng)供熱系統(tǒng)普遍存在溫度失衡、供熱效果差、難于滿足供熱需求以及調(diào)控不及時、熱能浪費(fèi)等諸多問題。
本智能管理系統(tǒng)以安全可靠為前提，對供熱管網(wǎng)的溫度、流量和壓力實(shí)現(xiàn)分區(qū)域、分時段智能控制，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)溫、節(jié)能降耗、提高管理水平等目標(biāo)。滿足熱企、企事業(yè)單位、各類院校等不同領(lǐng)域的溫控需求。2.應(yīng)用場景
本智能系統(tǒng)通過對二次管網(wǎng)溫度、壓力及流量的監(jiān)測，智能分析數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)，以達(dá)到供熱平衡。
安裝智能溫控系統(tǒng)前：管網(wǎng)溫度、壓力失衡，造成供熱不均，能源浪費(fèi)。
安裝智能溫控系統(tǒng)后：管網(wǎng)溫度、壓力均衡，各供熱單元溫度適宜，均衡穩(wěn)定，且達(dá)到了顯著的節(jié)能降耗目的。
3.系統(tǒng)架構(gòu)
4.系統(tǒng)優(yōu)勢 實(shí)用性
根據(jù)供熱地理位置特點(diǎn)，可靈活采用光纖、VPN或GPRS無線方式確保網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行 實(shí)時性 可以實(shí)現(xiàn)多線程的遠(yuǎn)程并發(fā)通信，在短時間內(nèi)即可以讓成百上千臺的測控終端實(shí)時傳送到監(jiān)控中心進(jìn)行集中監(jiān)視和遠(yuǎn)程調(diào)度 易維護(hù)
系統(tǒng)可對測控終端執(zhí)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程操作命令，包括遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置，遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄收、遠(yuǎn)程終端復(fù)位、遠(yuǎn)程測控終端升級等 可擴(kuò)充
系統(tǒng)預(yù)留接口，可以進(jìn)行系統(tǒng)或軟硬件模塊的無限擴(kuò)展，便于長期的升級和維護(hù)，延長系統(tǒng)的壽命，通過更新部件，可以保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。操作簡單
系統(tǒng)軟件功能完善，模塊化、圖形化設(shè)計，全過程全中文幫助，操作簡單方便。5.數(shù)據(jù)對比
第四部分
投資估算
1、建設(shè)規(guī)模
該項(xiàng)目適應(yīng)性強(qiáng)、施工期短，可廣泛應(yīng)用于全國實(shí)行集中供熱區(qū)域的二次網(wǎng)節(jié)能改造。據(jù)住建部《2016年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計公報》公布的數(shù)據(jù)，2016年年末，城市集中供熱面積73.9億平方米，縣城集中供熱面積13.1億平方米，累計集中供熱面積87億平方米。按每1000平方米安裝一套智能溫控設(shè)備（每套造價1萬元）估算，該項(xiàng)目共需安裝智能溫控設(shè)備870萬套，總建設(shè)規(guī)模約870億元。
2、預(yù)期收益
根據(jù)該項(xiàng)目在煙臺開發(fā)區(qū)熱力公司實(shí)施的以往經(jīng)驗(yàn)，該項(xiàng)目預(yù)期年收益率20%。
3、資金籌措
為保證項(xiàng)目順利實(shí)施，公司將立足實(shí)際，多方籌措資金，確保項(xiàng)目順利實(shí)施：
1、直接融資。公司已就項(xiàng)目資金需求與中節(jié)能等多家企業(yè)和機(jī)構(gòu)達(dá)成合作意向。
2、申請政府補(bǔ)助。根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度，積極申請各類節(jié)能減排補(bǔ)助資金。
3、銷售收入再投入。擬將銷售收入的30%用于再投資，搞懂發(fā)展，穩(wěn)步推進(jìn)。
4、運(yùn)營模式
為減輕政府及供熱企業(yè)的資金壓力，該項(xiàng)目擬采用合同能源管理、節(jié)能效益分成的運(yùn)作模式。由項(xiàng)目實(shí)施方墊資施工，改造完成后，項(xiàng)目實(shí)施方從節(jié)能收益中分年按比例收回投資：
建成后第一年，項(xiàng)目實(shí)施方取得節(jié)能收益的100%； 建成后第二年，項(xiàng)目實(shí)施方取得節(jié)能收益的90%； 建成后第三年，項(xiàng)目實(shí)施方取得節(jié)能收益的80%； 建成后第四年，項(xiàng)目實(shí)施方取得節(jié)能收益的70%； 建成后第五年，項(xiàng)目實(shí)施方取得節(jié)能收益的60%；
建成后第六至八年，項(xiàng)目實(shí)施方取得節(jié)能收益的50%；以后節(jié)能收益全歸供熱企業(yè)所有。
第五部分
效益分析
1、經(jīng)濟(jì)效益
2016年我公司負(fù)責(zé)對開發(fā)區(qū)某小區(qū)24棟居民樓48個單元樓進(jìn)行了智能溫控系統(tǒng)的安裝建設(shè)，并進(jìn)行供熱計量試驗(yàn)測試，經(jīng)過一段時間的供暖運(yùn)行，性能穩(wěn)定，室內(nèi)溫度達(dá)標(biāo)，節(jié)能效果非常明顯。小區(qū)供熱面積10萬平方米，安裝PT500溫控系統(tǒng)后平均溫度24度，經(jīng)熱力公司后臺調(diào)控，平均溫度下降3度，每平方米節(jié)省3元，僅一個采暖季，就節(jié)省30萬,一年收回成本。
通過智能溫控系統(tǒng)調(diào)節(jié)，小區(qū)單元能耗較傳統(tǒng)收費(fèi)能耗降低了40%左右。
據(jù)【能源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匯編，國家計委能源所，1999.1，P16】 測算。
按每燃燒一噸標(biāo)煤排放二氧化碳約2.6噸，二氧化硫約24公斤，氮氧化物約7公斤。每年可節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤4770~9540萬噸，每年可減排有害物質(zhì)二氧化碳：1.24~2.48億噸、二氧化硫：114.48~228.96萬噸、氮氧化物： 33.39~66.78萬噸，每年可節(jié)省能源支出286-572億元。
2、社會效益
目前，城市供熱管網(wǎng)存在水力失衡、溫度失衡、供熱效果差、大多數(shù)還是人工調(diào)節(jié)、難以滿足供熱需求或能量浪費(fèi)、調(diào)控不及時等諸多缺陷。為解決這些問題，供熱管網(wǎng)智能平衡系統(tǒng)以遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式通過計算機(jī)監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行情況，無需工作人員親臨現(xiàn)場。支持本地及遠(yuǎn)程自動調(diào)節(jié)閥門開度，實(shí)現(xiàn)水力、溫度自動平衡、資源合理調(diào)配。系統(tǒng)采用GPRS直接通信，確保通信的穩(wěn)定可靠?，F(xiàn)場設(shè)備如有異常，系統(tǒng)自動判斷故障類型并發(fā)出警示，有效縮短響應(yīng)時間。采用該系統(tǒng)后，可有效解決居民小區(qū)供熱普遍中存在近熱遠(yuǎn)冷、冷熱不均的難題，實(shí)現(xiàn)供熱品質(zhì)均等化，供熱質(zhì)量將得到明顯改善，用戶滿意度大幅上升，有助于樹立和提升供熱企業(yè)的社會形象。
第三篇：開題報告-基于單片機(jī)的風(fēng)扇速度控制設(shè)計
開題報告
電氣工程及自動化
基于單片機(jī)的風(fēng)扇速度控制設(shè)計
一、綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義
單片機(jī)因其體積小，抗干擾能力強(qiáng)、而且使用靈活方便，成本低等特點(diǎn)，它的應(yīng)用范圍非常廣泛，尤其是他強(qiáng)大的面向控制能力，已深入工業(yè)控制、軍事裝置、家用電器等各個領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。單片機(jī)按照應(yīng)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，可分為總線方式和非總線方式。采用總線方式的應(yīng)用系統(tǒng)多屬于較復(fù)雜的系統(tǒng)，比如智能儀表、工控系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等。非總線方式的應(yīng)用系統(tǒng)多屬于小型控制。按照應(yīng)用范圍的不同，可分為通用型和專用型。
目前我國普遍采用4位、8位或16位，對于單片機(jī)還處于低檔的應(yīng)用，而對于那些宏單片機(jī)、DSP等高檔的應(yīng)用還是空白。而國外很多公司都推出了自己的單片機(jī)系列，如Intel公司推出的MCS-96/196系列，Rockwell公司的6501、6502，日立公司的H8/3048系列等。目前單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域有以下四大領(lǐng)域：一是家用電器業(yè)。單片機(jī)個傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)合，構(gòu)成新型的機(jī)、電、儀一體化產(chǎn)品，如洗衣機(jī)、電腦空調(diào)機(jī)等。二是通訊行業(yè)。最有代表性的就是手機(jī)。三是智能儀表應(yīng)用。單片機(jī)的體積小、成本低、控制力強(qiáng)等特點(diǎn)，使儀器儀表重量大大減輕，又有很高的性價比，如數(shù)字式RLC測量儀。四的在計算機(jī)外設(shè)中的應(yīng)用。如在接口中采用單片機(jī)進(jìn)行控制管理、數(shù)據(jù)采集、多路分配管理等。
我國在將來很長的一段時間里，8位單片機(jī)還將是主流產(chǎn)品，因?yàn)?位單片機(jī)很好用，有豐富的功能，現(xiàn)在無論是國內(nèi)還是國外，都還是以8位為主。4位單片機(jī)由于功耗較低，在國內(nèi)也有一定的市場比例。目前世界各國的單片機(jī)發(fā)展各有不同。美國單片機(jī)的發(fā)展趨勢主要是從8位到16位和DSP過度，歐洲等國家單片機(jī)主要應(yīng)用于工業(yè)，因此仍以8位為主，主要以功能和運(yùn)行速度的發(fā)展為主。我國對于單片機(jī)的需要目前主要是家電類等消費(fèi)品為主，8位單片機(jī)有很大的市場分額和發(fā)展空間。國內(nèi)也急需這方面的人才。
盡管單片機(jī)的發(fā)展迅速，其發(fā)展方向不外忽以下幾點(diǎn)：一是微型單片化。現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍向小型化、輕型化發(fā)展，就需要單片機(jī)在在原有的多功能、低功耗的前提下，集成更多的元件，如看門狗（Watchdog）、LCD控制器等。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，片上系統(tǒng)（SOC）的發(fā)展前景很好。二是低功耗CMOS化?，F(xiàn)在單片機(jī)的功耗普遍在100mW左右，許多生產(chǎn)廠家采用CMOS工藝，使單片機(jī)更適合在電池供電場合，今后也是單片機(jī)發(fā)展的主要趨勢之一。三是大容量、高性能化。隨著CPU的發(fā)展，單片機(jī)的處理數(shù)據(jù)能力大大提高，內(nèi)部時序也加以改善，ROM的存儲容量也大大提高，又加入了低噪聲技術(shù)，加強(qiáng)了中斷、定時控制。四是在接口方向的發(fā)展?，F(xiàn)在許多新型單片機(jī)的接口，從類型和數(shù)量上有了很大的發(fā)展，如有些可以直接驅(qū)動液晶顯示管LCD、有些可以直接輸出大電流和高電壓等。
21世紀(jì)是“數(shù)字化”的時代，單片機(jī)的發(fā)展有著翻天覆地的變化，各種型號、功能的單片機(jī)應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活中的各個領(lǐng)域。單片機(jī)的發(fā)展逐漸取代了由傳統(tǒng)模擬電路作為電機(jī)的控制器，因此單片機(jī)在家電方面的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，比如電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、空調(diào)等。+電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的機(jī)電裝置。1821年英國科學(xué)家法拉第首先提出電動機(jī)原理。1834年，德國的雅可比第一個發(fā)明了直流電動機(jī)。1879年，西門子公司用直流電動機(jī)驅(qū)動電車。1888年發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機(jī)。1902年瑞典的工程師丹尼爾森首先提出同步電動機(jī)構(gòu)想。至今為止，電動機(jī)發(fā)展迅速，電機(jī)理論、設(shè)計及制造工藝得到逐步的完善和提高，廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代的各種機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域。如在機(jī)械制造工業(yè)、輕重型制造工業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域，電動機(jī)以不同的種類和功能發(fā)揮著重要的作用?？梢赃@么說，電動機(jī)的出現(xiàn)使社會生產(chǎn)力大大提高，促進(jìn)了社會的發(fā)展。
隨著時代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及日常生活中起著越來越重要的作用，因此，對電機(jī)調(diào)速的研究有著積極的意義.長期以來，直流電機(jī)被廣泛應(yīng)用于調(diào)速系統(tǒng)中，而且一直在調(diào)速領(lǐng)域占居主導(dǎo)地位，這主要是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)不僅調(diào)速方便，而且在磁場一定的條件下，轉(zhuǎn)速和電樞電壓成正比，轉(zhuǎn)矩容易被控制；同時具有良好的起動性能，能較平滑和經(jīng)濟(jì)地調(diào)節(jié)速度。因此采用直流電機(jī)調(diào)速可以得到良好的動態(tài)特性。由于直流電動機(jī)具有優(yōu)良的起、制動性能，宜與在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速。在軋鋼機(jī)、礦井卷機(jī)、挖掘機(jī)、金屬切削機(jī)床、造紙機(jī)、高層電梯等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。近年來交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，然而直流控制系統(tǒng)畢竟在理論上和在時間上都比較成熟，而且從反饋閉環(huán)控制的角度來看，它又是交流系統(tǒng)的基礎(chǔ)，長期以來，由于直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)優(yōu)于交流調(diào)速系統(tǒng)。因此，直流調(diào)速系統(tǒng)一直在調(diào)速系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)占重要位置。
選取本課題的意義在于單片機(jī)的發(fā)展極為迅速，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，滲透到各個領(lǐng)域，產(chǎn)生了極大的影響。研究單片機(jī)、學(xué)習(xí)單片機(jī)，是社會發(fā)展的必然趨勢，單片機(jī)有著其廣闊的發(fā)展空間和社會價值。通過研究用單片機(jī)遠(yuǎn)程發(fā)射紅外線來控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到控制風(fēng)扇速度控制，能使使用者操作起來更加方便。
二、研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題：
1、單片機(jī)主芯片的選擇；
2、電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計；
3、遙控器的設(shè)計；
4、用數(shù)碼管顯示檔位；
5、PWM的產(chǎn)生；
6、按鍵開關(guān)的設(shè)計。
三、研究步驟、方法及措施：
1、學(xué)校提供硬件材料、有關(guān)工具器件和實(shí)驗(yàn)制作場所；
2、查閱大量的相關(guān)資料和書籍；
3、與同類的論章進(jìn)行對比，完善自己的設(shè)計思路；
4、系統(tǒng)的總體方案設(shè)計：發(fā)射部分和接收部分；
5、系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計；
6、系統(tǒng)的軟件設(shè)計
7、論文的修改及潤色。
四、參考文獻(xiàn)
[1]
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第四篇：基于單片機(jī)設(shè)計智能小車的參考文獻(xiàn)
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第五篇：基于89C51單片機(jī)的智能小車設(shè)計
湖北輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院
單片機(jī)實(shí)訓(xùn)報告
題
姓
學(xué)
專 目：基于STC89C52的智能小車設(shè)計 名：劉
加
象 號：20110302113 業(yè)：電子信息工程技術(shù)
指導(dǎo)老師：何
伶
俐 日
期：2013-01-06
信息工程系電信教研室
目錄
引言...............................................................................................................................3 一 整體方案設(shè)計.........................................................................................................4 1.1整體方案設(shè)計的思路............................................4 1.2整體方案的流程圖..............................................4 二 智能小車系統(tǒng)概況.................................................................................................4 2.1恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片L298N...................................................................4 2.2直流電機(jī)簡介..................................................5 2.3顯示模塊的綜合概括............................................7 三 模塊方案比較與論證：.........................................................................................9 3.1 電機(jī)模塊的選擇..............................................9 3.2 電機(jī)驅(qū)動模塊的選擇..........................................9 3.3 控制器模塊的選擇............................................9 四 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計...............................................................................................11 4.1 顯示模塊的設(shè)計.............................................11 4.2 直流電機(jī)的驅(qū)動模塊.........................................12 五 軟件的簡單介紹...................................................................................................14 5.1 KEIL的簡介..................................................14 5.2 PROTUES的簡介................................................14 5.3 STC_ISP_V483的簡介.........................................15 六 結(jié)論.......................................................................................................................18 七 致謝.......................................................................................................................18 參考文獻(xiàn).....................................................................................................................19 附錄一：實(shí)物圖.........................................................................................................20 圖1實(shí)物圖.................................................................................................................20 圖2實(shí)物圖.................................................................................................................21 附錄二：總程序.........................................................................................................21
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引言
隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能化和自動化技術(shù)越來越普及，也廣泛應(yīng)用于機(jī)器人玩具制造領(lǐng)域，使智能機(jī)器人越來越多樣化。智能機(jī)器人是一個多種高新技術(shù)的集成體，它融合了機(jī)械、電子、傳感器、計算機(jī)硬件、軟件、人工智能等許多學(xué)科的知識，涉及到當(dāng)今許多前沿領(lǐng)域的技術(shù)。而隨著社會的不斷發(fā)展，智能設(shè)備的不斷出現(xiàn)，無線遙控的運(yùn)用也越來越廣泛。無線遙控器由于控制距離遠(yuǎn)，抗干擾性強(qiáng)，已越來越多的出現(xiàn)在生活的各個方面。本文使用了一款通用的無線遙控電路，基于STC89C52作為控制核心，采用專用編碼解碼電路，由于其體積小、功能強(qiáng)大，因此可非常方便的移植到遙控機(jī)器人、遙控小車上等，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。在早期，遙控小車并不少見，但大多產(chǎn)品制造簡單，實(shí)現(xiàn)的功能少，往往只有一些簡單的功能，例如左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)，前進(jìn)后退等，大多采用紅外控制，外加一些復(fù)雜的電路組合而成。遙控小車的使用者針對的是小孩子，但笨重的設(shè)備和昂貴的價格往往讓許多小孩的甜美夢想落空。在現(xiàn)在，用單片機(jī)進(jìn)行無線遙控小車的方案，利用較少的外設(shè)實(shí)現(xiàn)了基本的功能。其較強(qiáng)的抗干擾性使得該遙控器具有很好的通用性其功能也日趨完善。其中包括防撞防爆系統(tǒng)和基本的方向控制，另外在行進(jìn)中可以盡享柔美的音樂，看美麗的燈光隨音律而閃爍，讓孩子玩得更開心！此外，電路的簡化，材料的減少使得價格也降低了不少，真的是物美價廉，可以為孩子的童年再添一些笑語。
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一 整體方案設(shè)計
1.1整體方案設(shè)計的思路
利用紅外線傳感器發(fā)射和接收信號模塊來控制單片機(jī)，讓單片機(jī)翻譯傳輸指令，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。具體的過程如下：四路紅外傳感器，每一路發(fā)射一個信號，檢測接收到的信號，若出現(xiàn)高電平，則說明該方向前方有障礙物，則單片機(jī)控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)繞開障礙物繼續(xù)前行。同時還增加一個無線發(fā)射和無線接收模塊控制單片機(jī)，讓單片機(jī)翻譯傳輸指令，從而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。無線發(fā)射模塊發(fā)出指令，無線接收模塊接收信號后，傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)翻譯接收到信號后，傳輸給驅(qū)動電路驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)讓小車的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。1.2整體方案的流程圖
基于單片機(jī)STC89C52整體設(shè)計的智能小車，根據(jù)原來設(shè)計的思路上畫出了相對應(yīng)的流程路，由于是整體結(jié)構(gòu)圖，就只是畫出了大致的結(jié)構(gòu)流程，而細(xì)節(jié)將在后面做出介紹。
圖1整體方案的流程圖 二 智能小車系統(tǒng)概況
2.1恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片L298N L298是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動電路?？梢苑奖愕尿?qū)動兩個直流電機(jī)，或一個兩相步進(jìn)電機(jī)。L298N芯片可以驅(qū)動兩個二相電機(jī)，也可以驅(qū)動一個四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的IO
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口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。
L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接4．5～7 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為＋2．5～46 V。輸出電流可達(dá)2．5A，可驅(qū)動電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅(qū)動2個電動機(jī)，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機(jī)。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA，EnB連接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。表1是L298N功能邏輯圖。In3，In4的邏輯圖與表1相同。由表1可知EnA為低電平時，輸入電平對電機(jī)控制起作用，當(dāng)EnA為高電平，輸入電平為一高一低，電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。等。
圖2單片機(jī)利用L298控制電機(jī)的原理圖
15腳是輸出電流反饋引腳，其它與L298相同。在通常使用中這兩個引腳也可以直接接地。上圖是其與51單片機(jī)連接的電路圖 2.2直流電機(jī)簡介 2.2.1直流電機(jī)的應(yīng)用
電動機(jī)簡稱電機(jī)，是使機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械，直流電機(jī)把直流電能變?yōu)闄C(jī)械能。作為機(jī)電執(zhí)行元部件，直流電機(jī)內(nèi)部有一個閉合的主磁路。主磁通在主磁路中流動，同時與兩個電路交聯(lián)，其中一個電路是用以產(chǎn)生磁通的，稱為激磁電路；另一個電路是用來傳遞功率的，稱為功率回路或電驅(qū)回路?，F(xiàn)行的直流電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)電驅(qū)式，也就是說，激磁繞組及其所包圍的鐵芯組成的磁極為定子，帶換向單元的電驅(qū)繞組和電驅(qū)鐵芯結(jié)合構(gòu)成直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子。直流電機(jī)有以下4方面的優(yōu)點(diǎn)：
1)調(diào)速范圍廣，且易于平滑調(diào)節(jié)。
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2)3)4)過載、啟動、制動轉(zhuǎn)矩大。易于控制，可靠性高。調(diào)速時的能量損耗較小。
所以，在調(diào)速要求高的場所，如軋鋼機(jī)、輪船推進(jìn)器、電機(jī)、電氣鐵道牽引、高爐送料、造紙、紡織、拖動、吊車、挖掘機(jī)械、卷揚(yáng)機(jī)拖動等方面，直流電機(jī)均得到廣泛的應(yīng)用。
2.2.2直流電機(jī)的基本工作原理
直流電機(jī)工作原理：當(dāng)電刷A,B接在電壓為U的直流電源上時，若電刷A是正電位，B是負(fù)電位，在N極范圍內(nèi)的導(dǎo)體ab中的電流是從a流向b，在S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體cd中的電流是從c流向d。載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力的作用，因此ab與cd兩導(dǎo)體都受到電磁力的作用。根據(jù)磁場方向和導(dǎo)體中的電流方向，利用電機(jī)左手定則判斷，ab邊受力的方向是向左的，而cd邊則是向右的。由于磁場是均勻的，導(dǎo)體中流過的又是相同的電流，所以ab邊和cd邊所受電磁力的大小相等。這樣，線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到磁極的中性面上時，線圈中的電流等于零，電磁力等于零，但是由于慣性的作用，線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動。線圈轉(zhuǎn)過半周之后，雖然ab與cd的位置調(diào)換了，ab邊轉(zhuǎn)到S極范圍內(nèi)，cd邊轉(zhuǎn)到N極范圍內(nèi)，但是由于換向片和電刷的作用，轉(zhuǎn)到N極下的cd邊中電流方向也變了，是從d流向c，在s極下的ab邊中的電流則是從b流向a。因此電磁力的方向仍然不變，線圈仍然受力按逆時針方向轉(zhuǎn)動。可見，分別處在N,S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體中電流方向總是不變的，因此線圈兩個邊的受力方向也不變，這樣線圈就可以按照受力方向不停地旋轉(zhuǎn)，通過齒輪或皮帶等機(jī)構(gòu)的傳動，便可以帶動其他機(jī)械工作。
從以上分析可以看到，要使線圈按照一定的方向旋轉(zhuǎn)，關(guān)鍵問題是當(dāng)導(dǎo)體從一個磁極范圍轉(zhuǎn)到另一個異性磁極范圍時（也就是導(dǎo)體經(jīng)過中性面后），導(dǎo)體中電流的方向也要同時改變，換向器和電刷就是完成這一任務(wù)的裝置。在直流電機(jī)中，換向器和電刷把輸入的直流電變?yōu)榫€圈中的交流電?？梢姡瑩Q向器和電刷是直流電機(jī)中不可缺少的關(guān)鍵部件。
當(dāng)然，在實(shí)際的直流電機(jī)中，不只有一個線圈，而是有許多線圈牢固地嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中，當(dāng)導(dǎo)體中通過電流在磁場中因受力而轉(zhuǎn)動時，就帶動整個轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，這就是直流電機(jī)的基本工作原理。2.2.3直流電機(jī)的參數(shù)
轉(zhuǎn)矩-電機(jī)得以旋轉(zhuǎn)的力矩，單位為㎏?m或N?m。
轉(zhuǎn)矩系數(shù)-電機(jī)所產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的比例系數(shù)，一般表示每安培電驅(qū)電流所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大小。
摩擦轉(zhuǎn)矩-電刷、軸承、換向單元等因摩擦而引起的轉(zhuǎn)矩?fù)p失。
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啟動轉(zhuǎn)矩-電機(jī)啟動時所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩。
轉(zhuǎn)速-電機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度，工程單位為r/min，即轉(zhuǎn)每分。在國際單位制中為rad/s，即弧度每秒。
電樞電阻-電樞內(nèi)部的電阻，在有刷電機(jī)里一般包括電刷與換向器之間的接觸電阻，由于電阻中流過電流時會發(fā)熱，因此總希望電樞電阻盡量小。
電樞電感-因?yàn)殡姌欣@組由金屬線圈構(gòu)成，必然存在電感，從改善電機(jī)運(yùn)行性能的角度來說，電樞電感越小越好。
電氣時間常數(shù)-電樞電流從零開始達(dá)到穩(wěn)定值的63.2%時所經(jīng)歷的時間。測定電氣時間常數(shù)時，電機(jī)應(yīng)處于堵轉(zhuǎn)的狀態(tài)并施加階躍性質(zhì)的驅(qū)動電壓。工程上，常常利用電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量J、電樞電阻Ra、電機(jī)反電動勢系數(shù)Ke和轉(zhuǎn)矩系數(shù)Kt求出機(jī)械時間常數(shù)：
Tm?（J*Ra）（/Ke*Kt）?1-1 轉(zhuǎn)動慣量-具有質(zhì)量的物體維持其固有運(yùn)動狀態(tài)的一種性質(zhì)。
反電動勢系數(shù)-電機(jī)旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組內(nèi)部切割磁力線所感應(yīng)的電動勢相對于轉(zhuǎn)速的比例系數(shù)，也稱發(fā)電系數(shù)或感應(yīng)電動勢系數(shù)。
功率密度-電機(jī)每單位質(zhì)量所能獲得的輸出功率值。功率密度越大，電機(jī)的有效材料的利用率就越高。
轉(zhuǎn)子-rotor；定子-stator；電樞-armature；勵磁-excitation。2.3顯示模塊的綜合概括
顯示模塊包括：LCD1602,溫度傳感器DS18B20,時鐘芯片DS1302三個部分組成。
2.3.1LCD1602的簡介
1602B可以顯示2行16個字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0-D7，和RS、R/W、EN三個控制端口，工作電壓為5V，并且?guī)в凶址麑Ρ榷日{(diào)節(jié)和背光。該模塊也可以只用D4-D7作為四位數(shù)據(jù)分兩次傳送。這樣的話可以節(jié)省MCU的I/O口資源。1602B引腳說明如下：
表2.3 LCD液晶顯示器各引腳功能及結(jié)構(gòu)
編號 1 2 3 4 符號 VSS VDD VL RS
引腳說明 電源地 電源正極 對比度調(diào)節(jié) 數(shù)據(jù)/命令選擇
編號 9 10 11 12
符號 D2 D3 D4 D5
引腳說明 雙向數(shù)據(jù)口 雙向數(shù)據(jù)口 雙向數(shù)據(jù)口 雙向數(shù)據(jù)口
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讀/寫選擇 模塊使能端 雙向數(shù)據(jù)口 雙向數(shù)據(jù)口 14 15 16
D6 D7 BLK BLA
雙向數(shù)據(jù)口 雙向數(shù)據(jù)口 背光源地 背光源正極
注意事項(xiàng)：從該模塊的正面看，引腳排列從右向左為：15腳、16腳，然后才是1－14腳(線路板上已經(jīng)標(biāo)明): VDD：電源正極，4.5－5.5V，通常使用5V電壓；
VL：LCD對比度調(diào)節(jié)端，電壓調(diào)節(jié)范圍為0－5V。接電源的正極時對比度最弱，接地電源時對比度最高，但對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，因此通常使用一個10K的電位器來調(diào)整對比度，或者直接串接一個電阻到地；
RS：MCU寫入數(shù)據(jù)或者指令選擇端。MCU要寫入指令時，使RS為低電平；MCU要寫入數(shù)據(jù)時，使RS為高電平；
R/W：讀寫控制端。R/W為高電平時，讀取數(shù)據(jù)；R/W為低電平時，寫入數(shù)據(jù)； E：LCD模塊使能信號控制端。寫數(shù)據(jù)時，需要下降沿觸發(fā)模塊。D0－D7：8位數(shù)據(jù)總線，三態(tài)雙向。如果MCU的I/O口資源緊張的話，該模塊也可以只使用4位數(shù)據(jù)線D4－D7接口傳送數(shù)據(jù)。本充電器就是采用4位數(shù)據(jù)傳送方式；
BLA：LED背光正極。需要背光時，BLA串接一個限流電阻接VDD，BLK接地，實(shí)測該模塊的背光電流為50mA左右；
BLK：LED背光地端。
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三 模塊方案比較與論證：
3.1 電機(jī)模塊的選擇
方案1：采用步進(jìn)電機(jī)作為該系統(tǒng)的驅(qū)動電機(jī)。由于其轉(zhuǎn)過的角度可以精確的定位，可以實(shí)現(xiàn)小車前進(jìn)路程和位置的精確定位。雖然采用步進(jìn)電機(jī)有諸多優(yōu)點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩較低，隨轉(zhuǎn)速的升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，其轉(zhuǎn)速較低，不適用于小車等有一定速度要求的系統(tǒng)。經(jīng)綜合比較考慮，我們放棄了此方案。
方案 2：直流電機(jī)：直流電機(jī)的控制方法比較簡單，只需給電機(jī)的兩根控制線加上適當(dāng)?shù)碾妷杭纯墒闺姍C(jī)轉(zhuǎn)動起來，電壓越高則電機(jī)轉(zhuǎn)速越高。對于直流電機(jī)的速度調(diào)節(jié)，可以采用改變電壓的方法，也可采用PWM調(diào)速方法。PWM調(diào)速就是使加在直流電機(jī)兩端的電壓為方波形式，通過改變方波的占空比實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。
基于以上分析，我們選擇了方案二，使用直流電機(jī)作為電動車的驅(qū)動電機(jī)。3.2 電機(jī)驅(qū)動模塊的選擇
方案 1：采用SM6135W電機(jī)遙控驅(qū)動模塊。SM6135W是專為遙控車設(shè)計的大規(guī)模集成電路。能實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、向右、向左、加速五個功能，但是其采用的是編碼輸入控制，而不是電平控制，這樣在程序中實(shí)現(xiàn)比較麻煩，而且該電機(jī)模塊價格比較高。
方案 2：采用電機(jī)驅(qū)動芯片L298N。L298N為單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅(qū)動，可直接的對電機(jī)進(jìn)行控制，無須隔離電路。通過單片機(jī)的I/O輸入改變芯片控制端的電平，即可以對電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，停止的操作，非常方便，亦能滿足直流減速電機(jī)的大電流要求。調(diào)試時在依照上表，用程序輸入對應(yīng)的碼值，能夠?qū)崿F(xiàn)對應(yīng)的動作。表1是其使能、輸入引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系。
表3.2 L298N的引腳和輸出引腳的邏輯關(guān)系
EN A（B）
H H H L
IN1（IN3）
H L 同IN2（IN4）
X
IN2（IN4）
L H 同IN2（IN4）
X
電機(jī)運(yùn)行情況
正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 快速停止 停止
基于以上分析，我們選擇了方案二，用L298N來作為電機(jī)的驅(qū)動芯片。3.3 控制器模塊的選擇
方案1：采用凌陽的SPCE061A小板作為主控制芯片，而且可以采用凌陽的小車模組，可以很快的完成其基本功能，當(dāng)是用該小板存在一定的局限性，較難
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擴(kuò)張功能，而且各個模塊的拼湊，沒有比集成在一塊板的穩(wěn)定性高。
方案2：采用STC89C52作為主控制芯片，該芯片有足夠的存儲空間，可以方便的在線ISP下載程序，能夠滿足該系統(tǒng)軟件的需要，該芯片提供了兩個計數(shù)器中斷，對于本作品系統(tǒng)已經(jīng)足夠，采用該芯片可以比較靈活的選擇各個模塊控制芯片，能夠準(zhǔn)確的計算出時間，有很好的實(shí)時性。
基于以上分析，我們選擇了方案二，用STC89C52作為電機(jī)的主控制芯片。
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四 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
系統(tǒng)采用存儲空間較大的STC89C52作為主控制芯片，電動車電機(jī)驅(qū)動芯片采用L298N；并利用直流電機(jī)驅(qū)動小車，能較有效的控制其在特定位置轉(zhuǎn)彎及行駛出錯處理,該系統(tǒng)無論在結(jié)構(gòu)和技術(shù)上都具有較好的科學(xué)性。4.1 顯示模塊的設(shè)計
4.1.1 顯示模塊的仿真圖
顯示模塊中主要考慮的是顯示什么，綜合考慮后，我想到的首先是時間的顯示，于是我采用時鐘芯片DS1302來實(shí)現(xiàn)時間的顯示，單純的顯示時間似乎很無趣，于是我加入了溫度的顯示，溫度傳感器DS18B20結(jié)構(gòu)完善，連接簡單，功能齊全，易于控制。合并以上的思路，我確定出了顯示的模塊，具體的仿真圖如下：
圖3 顯示模塊的電路原理圖
4.1.2 顯示模塊的流程
顯示模塊是智能小車額外增加的功能，但它仍然是重要的組成部分，顯示模塊是如何工作的呢？其實(shí)，先是由按鍵控制時鐘芯片DS1302，進(jìn)行時間的調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)的過程中，信號傳遞給STC89C52，單片機(jī)將其翻譯后發(fā)送信號給時鐘芯片DS1302，時鐘芯片DS1302會將時間的改變顯示在LCD1602上，同樣的道理，溫度傳感器DS18B20也是先將檢測到的信號傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)再傳遞給LCD1602
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4.2 直流電機(jī)的驅(qū)動模塊
4.2.1 直流電機(jī)驅(qū)動模塊的仿真圖
圖4 直流電機(jī)驅(qū)動模塊的仿真圖
4.2.2 直流電機(jī)驅(qū)動模塊的流程圖
電機(jī)驅(qū)動模塊的核心是電機(jī)的驅(qū)動芯片及電機(jī)，電機(jī)選擇了直流電機(jī)，這樣可以方便控制，而電機(jī)的驅(qū)動芯片L298可以同時控制兩個直流電機(jī)，其中芯片中連接單片機(jī)的5引腳和7引腳用于控制直流電機(jī)1，而芯片中的10引腳和12引腳用于控制直流電機(jī)2.電機(jī)1接的是小車的左輪，電機(jī)2接的是小車的右輪，當(dāng)兩個電機(jī)一起正向轉(zhuǎn)動時，小車前進(jìn)；當(dāng)兩個電機(jī)一起反向轉(zhuǎn)動時，小車后退；當(dāng)電機(jī)1正轉(zhuǎn)，電機(jī)2反轉(zhuǎn)時，小車右轉(zhuǎn)；當(dāng)電機(jī)1反轉(zhuǎn)，電機(jī)2正轉(zhuǎn)時，小車左轉(zhuǎn)。由于無線模塊只能控制鎖存的4條線路，不能將功能都進(jìn)行有效控制，只能控制前進(jìn)和后退，所以額外采用按鍵來控制左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)。
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圖5 直流電機(jī)驅(qū)動模塊的流程圖
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五 軟件的簡單介紹
在這次研究中，主要用到了keil，protues，proter和STC_ISP_V480等軟件 5.1 Keil的簡介
單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的C語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機(jī)的愛好者來說是十分必要的，如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。5.2 protues的簡介
Protues軟件是英國Lab center 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。Protues軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是：（1）原理布圖（2）PCB自動或人工布線（3）SPICE電路仿真。
支持當(dāng)前的主流單片機(jī)，如51系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、68000系列等。軟件仿真功能如下：1）提供軟件調(diào)試功能 2）提供豐富的外圍接口器件及其仿真RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，LCD，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件。這樣很接近實(shí)際。在訓(xùn)練學(xué)生時，可以選擇不同的方案，這樣更利于培養(yǎng)學(xué)生。3）提供豐富的虛擬儀器，利用虛擬儀器在仿真過程中可以測量外圍電路的特性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際硬件的調(diào)試能力。4）具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。電路功能仿真特點(diǎn)如下：在PROTUES繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件：*.HEX，可以在PROTUES的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。PROTUES 是單片機(jī)課堂教學(xué)的先進(jìn)助手。PROTUES不僅可將許多單片機(jī)實(shí)例功能形象化，也可將許多單片機(jī)實(shí)例運(yùn)行過程形象化。前者可在相當(dāng)程度上得到實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的效果，后者則是實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的效果。
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它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)硬件高度對應(yīng)。這在相當(dāng)程度上替代了傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調(diào)試、運(yùn)行結(jié)果等。
課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于PROTUES提供了實(shí)驗(yàn)室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設(shè)計的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺。
隨著科技的發(fā)展，“計算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計部門重要的前期設(shè)計手段。它具有設(shè)計靈活，結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計時間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險。相信在單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用中PROTUES也能獲得愈來愈廣泛的應(yīng)用。
軟件缺點(diǎn):器件庫潰乏，庫中缺少很多重要芯片，嚴(yán)重影響電路仿真軟件出錯或亂碼，此時仿真效果不及硬件仿真。5.3 STC_ISP_V483的簡介
在運(yùn)行STC_ISP_V483下載軟件之前，應(yīng)該先給出ISP的C程序源代碼ISP.C.要注意的是:此程序是在Keil-C中要建立工程文件,包含IAP.C函數(shù),并且在IAP.C和ISP.C中都要保留STC的定義.傳入用戶代碼時,需要與計算機(jī)進(jìn)行通信,一般采用RS232串行通信,數(shù)據(jù)協(xié)議采用簡單協(xié)議。具體的使用方法：
一、先把學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)板和計算機(jī)連接好（接好串口線和電源）
二、打開STC-ISP v483，在MCU Type欄目下選中單片機(jī)，如STC89C52RC：根據(jù)您的9針的數(shù)據(jù)線連接情況選中COM端口，最好把波特率適當(dāng)下調(diào)一些，按圖示選中各項(xiàng)：
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圖6STC-ISP v483的界面圖
三、先確認(rèn)硬件連接正確，按下圖點(diǎn)擊“打開文件”并在對話框內(nèi)找到您要下載的HEX文件：
四、選中兩個條件項(xiàng)，這樣可以使您在每次編譯KEIL時HEX代碼能自動加載到STC-ISP，點(diǎn)擊“Download/下載”：
五、手動按下電源開關(guān)便即可把可執(zhí)行文件HEX寫入到單片機(jī)內(nèi)，下圖是正在寫入程序截圖：
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圖7 單片機(jī)程序下載截圖
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六 結(jié)論
根據(jù)本次設(shè)計要求，我們認(rèn)真分析了設(shè)計課題的需求，還系統(tǒng)學(xué)習(xí)了51系列單片機(jī)的工作原理及其使用方法，并獨(dú)自設(shè)計智能小車的整個項(xiàng)目。
雖然條件艱苦，但經(jīng)過不懈鉆研和努力，購買到了所有所需的元器件，并系統(tǒng)的進(jìn)行了多項(xiàng)試驗(yàn)，最終做出了整個小車的硬件系統(tǒng)，然后結(jié)合課題任務(wù)和小車硬件進(jìn)行了程序的編制，本系統(tǒng)能夠基本滿足設(shè)計要求，能夠較快較平穩(wěn)的是小車沿引導(dǎo)線行駛，但由于經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰τ邢蓿撓到y(tǒng)還存在著許多不盡人意的地方有待于進(jìn)一步的完善與改進(jìn)。
通過本次課題設(shè)計，不僅是對我們課本所學(xué)知識的考查，更是對我的自學(xué)能力和收集資料能力以及動手能力的考驗(yàn)。本次畢業(yè)設(shè)計使我們對一個項(xiàng)目的整體設(shè)計有了初步認(rèn)識，還認(rèn)識了幾種傳感器。本次畢業(yè)設(shè)計使我們意識到了實(shí)驗(yàn)的重要性，在硬件制作和軟件調(diào)試的過程中，出現(xiàn)了很多問題，最終都是通過實(shí)驗(yàn)的方法來解決的。還有以前對程序只是一個很模糊的概念，通過這次的課題設(shè)計使我對程序完全有了一個新的認(rèn)識，并能使用Keil軟件熟練的進(jìn)行編程了。通過本次課題設(shè)計，極大的鍛煉了我們的思考和分析問題的能力，并對單片機(jī)有了一個更深的認(rèn)識。
總之，在課題設(shè)計的過程中，無論是對于學(xué)習(xí)方法還是理論知識，我們都有了新的認(rèn)識，受益匪淺，這將激勵我們在今后再接再厲，不斷完善自己的理論知識，提高實(shí)踐運(yùn)作能力。
七 致謝
本設(shè)計能夠順利完成，還承蒙何老師以及身邊的組隊同學(xué)的指導(dǎo)和幫助。在設(shè)計過程中，何老師給予了悉心的指導(dǎo)，最重要的是給了我們組隊解決問題的思路和方法，并且在設(shè)計環(huán)境和器材方面給予了大力的幫助和支持，在此，我對何老師表示最真摯的感謝！同時感謝所有幫助過我的同學(xué)！
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參考文獻(xiàn)
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附錄一：實(shí)物圖
圖1實(shí)物圖
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圖2實(shí)物圖
附錄二：總程序
}
void dianji1(){
for(j=10;j--;j>0)left2=0;#include
if(num>=10)
num=0;
else
{
if(num<=m1)
left=1;
else if(num<10)
left=0;
}
}
{
}
}
void run(){ m=2;
m1=2;left1=1;
left3=1;left4=0;
}
void zuo(){
m=0;m1=1;left1=1;left2=0;left3=1;}
left4=0;void you()
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if(num1>=10)num1=0;else {
if(num1<=m)
right=1;else if(num1<10)
right=0;
}
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{ m=1;m1=0;left1=1;left2=0;left3=1;left4=0;} void timer0()interrupt 1 { TH0=0XF8;//1ms定時
TL0=0X30;num++;num1++;dianji2();dianji1();} void main(){ TMOD=0X01;TH0= 0XF8;//1ms定時
TL0= 0X30;TR0= 1;ET0= 1;EA = 1;while(1){
switch(P0&0x03){
case 0x00:
// 全部沒有壓線，直轉(zhuǎn)
run();
break;
case 0x01:
// 右壓線，左轉(zhuǎn)
zuo();
break;
case 0x02:
// 左壓線，右轉(zhuǎn)
you();
break;} } }
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