電子工程畢業(yè)論文

1、<p><b>　　編號(hào) </b></p><p><b>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　光電循跡車(chē)</b></p><p>　　Photoelectric Tracking Car</p><p>　　2013年 6 月 &l

2、t;/p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表，已廣泛應(yīng)用于國(guó)防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等各方面，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。ATmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8 位CMOS微控制器。本系統(tǒng)以AVR單片機(jī)為控制核心，采用電機(jī)專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)芯片L298驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直

3、流電機(jī)，通過(guò)激光傳感器件來(lái)采集信息，并將數(shù)據(jù)信息送入主控單元ATmega16單片機(jī)，處理數(shù)據(jù)后完成相應(yīng)的操作，實(shí)現(xiàn)了智能小車(chē)在無(wú)人控制狀態(tài)下智能光電檢測(cè)、循光功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ATmega16 激光傳感器 直流電機(jī) 循光功能</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The lase

4、r sensor is a new type of measuring instrument, has been widely used in all aspects of production, national defense, medical and non electrical measurement, it is can realize the non-contact distance measurement, fast sp

5、eed, high precision, large measuring range, the light resistance, electrical interference etc.. ATmega16 is based on low power AVR RISC structure of the 8 bit CMOS microcontroller. This system takes the AVR single chip a

6、s the control core, the motor drive chip L298 drive </p><p>　　Keywords ATmega16 Laser Sensor DC Motor Function of Light</p><p>　　目 錄 </p><p><b>　　緒

7、 論1</b></p><p>　　第一章 發(fā)展?fàn)顩r及意義2</p><p>　　1.1 發(fā)狀展況2</p><p>　　1.1.1 傳感器的全球發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.1.2 研究意義2</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2</p><p>　　1

8、.2.1 激光的應(yīng)用2</p><p>　　1.2.2 市場(chǎng)前景3</p><p>　　第二章 方案設(shè)計(jì)與論證3</p><p>　　2.1 光電發(fā)射器3</p><p>　　2.2 控制系統(tǒng)4</p><p><b>　　2.3檢測(cè)系統(tǒng)5</b></p><p&g

9、t;　　2.4接收與傳輸5</p><p>　　2.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)5</p><p>　　第三章 硬件設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)造6</p><p>　　3.1.1 ATmega16單片機(jī)簡(jiǎn)介6</p><p>　　3.1.2 ATmega16 引腳功能6</p>

10、<p>　　3.1.3 ATmega16 內(nèi)核7</p><p>　　3.1.4最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.2 激光觸發(fā)與接收8</p><p>　　3.2.1 激光發(fā)射8</p><p>　　3.2.2 激光接收9</p><p>　　3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)9</p>&

11、lt;p>　　3.3.1 L298介紹9</p><p>　　3.3.2 驅(qū)動(dòng)電路11</p><p>　　3.3直流電機(jī)12</p><p>　　3.4通道設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.4.1前向通道12</p><p>　　3.4.2后向通道設(shè)計(jì)13</p><p>　

12、　第四章 軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1軟件流程14</p><p><b>　　結(jié) 論22</b></p><p><b>　　致 謝23</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)24</p><p><b>　　緒 論 </b

13、></p><p>　　激光是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的最重大的科學(xué)技術(shù)成就之一。它發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于國(guó)防、生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)和非電測(cè)量等各方面。激光具有3個(gè)重要特性: 高方向性、高單色性、高亮度。</p><p>　　激光傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。激光傳感器由發(fā)射管、接收管、調(diào)制管、大透鏡等組成。</p><p>　　激光傳感器工作時(shí)先由激光發(fā)射二極管對(duì)

14、準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。發(fā)射部份由一個(gè)振蕩管發(fā)出180KHz頻率的振蕩波后，經(jīng)三極管放大，激光管發(fā)光；接收部份由一個(gè)相匹配180KHz的接收管接收返回的光強(qiáng)，經(jīng)過(guò)電容濾波后直接接入單片機(jī)的PA口，檢測(cè)返回電壓的高低。由于激光傳感器使用了調(diào)制處理，接收管只能接受相同頻率的反射光，因而可以有效防止可見(jiàn)光對(duì)反射激光的影響。</p><p>　　智能電動(dòng)小車(chē)，將測(cè)量光電數(shù)據(jù)傳送至單片機(jī)進(jìn)行處理，由單片機(jī)根據(jù)所檢測(cè)的各種數(shù)據(jù)實(shí)

15、現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車(chē)的智能控制。這種方案能實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，控制靈活、可靠，精度高，可滿足對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。</p><p>　　第一章 發(fā)展?fàn)顩r及意義</p><p><b>　　1.1 發(fā)展?fàn)顩r</b></p><p>　　1.1.1 傳感器的全球發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　調(diào)查顯示，2011年全球傳感器市場(chǎng)容

16、量為600億美元，預(yù)計(jì)2013年全球傳感器市場(chǎng)可達(dá)800億美元以上。東歐、亞太區(qū)和加拿大成為傳感器市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地區(qū)，而美國(guó)、德國(guó)、日本依舊是傳感器市場(chǎng)分布最大的地區(qū)。真尚有公司等世界高端傳感器制造商開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)大陸，并且設(shè)立了技術(shù)開(kāi)發(fā)部門(mén)。</p><p>　　1.1.2 研究意義</p><p>　　就世界范圍而言，傳感器市場(chǎng)上增長(zhǎng)最快的依舊是汽車(chē)市場(chǎng)，占第二位的是過(guò)程控制市場(chǎng)，看好通

17、訊市場(chǎng)前景。</p><p>　　利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量。激光傳感器常用于長(zhǎng)度、距離、振動(dòng)、速度、方位等物理量的測(cè)量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測(cè)等。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　1.2.1 激光的應(yīng)用</p><p>　　激光測(cè)長(zhǎng)【1】：精密測(cè)量長(zhǎng)度是精密機(jī)械制

18、造工業(yè)和光學(xué)加工工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)代長(zhǎng)度計(jì)量多是利用光波的干涉現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行的，其精度主要取決于光的單色性的好壞。激光是最理想的光源，它比以往最好的單色光源（氪-86燈）還純10萬(wàn)倍。因此激光測(cè)長(zhǎng)的量程大、精度高。若用氦氖氣體激光器，則最大可測(cè)幾十公里。一般測(cè)量數(shù)米之內(nèi)的長(zhǎng)度，其精度可達(dá)0.1微米。</p><p>　　激光測(cè)距【2】：它的原理與無(wú)線電雷達(dá)相同，將激光對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射出去后，測(cè)量它的往返時(shí)間，再乘以光

19、速即得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優(yōu)點(diǎn)，這些對(duì)于測(cè)遠(yuǎn)距離、判定目標(biāo)方位、提高接收系統(tǒng)的信噪比、保證測(cè)量精度等都是很關(guān)鍵的，因此激光測(cè)距儀日益受到重視。在激光測(cè)距儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的激光雷達(dá)不僅能測(cè)距，而且還可以測(cè)目標(biāo)方位、運(yùn)運(yùn)速度和加速度等，已成功地用于人造衛(wèi)星的測(cè)距和跟蹤，例如采用紅寶石激光器的激光雷達(dá)，測(cè)距范圍為500～2000公里,誤差僅幾米。目前常采用紅寶石激光器、釹玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化鎵激光

20、器作為激光測(cè)距儀的光源。</p><p>　　激光測(cè)振：它基于多普勒原理測(cè)量物體的振動(dòng)速度。多普勒原理是指：若波源或接收波的觀察者相對(duì)于傳播波的媒質(zhì)而運(yùn)動(dòng)，那么觀察者所測(cè)到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動(dòng)頻率而且還取決于波源或觀察者的運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。所測(cè)頻率與波源的頻率之差稱(chēng)為多普勒頻移。這種測(cè)振儀在測(cè)量時(shí)由光學(xué)部分將物體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的多普勒頻移,并由光檢測(cè)器將此頻移轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再由電路部分作適當(dāng)處理后

21、送往多普勒信號(hào)處理器將多普勒頻移信號(hào)變換為與振動(dòng)速度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，最后記錄于磁帶。這種測(cè)振儀采用波長(zhǎng)為6328埃的氦氖激光器，用聲光調(diào)制器進(jìn)行光頻調(diào)制，用石英晶體振蕩器【3】加功率放大電路作為聲光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)源，用光電倍增管進(jìn)行光電檢測(cè)，用頻率跟蹤器來(lái)處理多普勒信號(hào)。它的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，不需要固定參考系,不影響物體本身的振動(dòng),測(cè)量頻率范圍寬、精度高、動(dòng)態(tài)范圍大。缺點(diǎn)是測(cè)量過(guò)程受其他雜散光的影響較大。</p><p&

22、gt;　　激光測(cè)速：它也是基多普勒原理的一種激光測(cè)速方法,用得較多的是激光多普勒流速計(jì),它可以測(cè)量風(fēng)洞氣流速度、火箭燃料流速、飛行器噴射氣流流速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)中粒子的大小及匯聚速度等。</p><p>　　1.2.2 市場(chǎng)前景</p><p>　　一些傳感器【4】市場(chǎng)比如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現(xiàn)出成熟市場(chǎng)的特征。流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器的市場(chǎng)規(guī)模

23、最大，分別占到整個(gè)傳感器市場(chǎng)的21%、19%和14%。傳感器市場(chǎng)的主要增長(zhǎng)來(lái)自于光電傳感器、無(wú)線傳感器、傳感器、生物傳感器等新興傳感器。其中，無(wú)線傳感器在2007-2010年復(fù)合年增長(zhǎng)率超過(guò)25%。全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。有關(guān)專(zhuān)家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國(guó)將競(jìng)相加速新一代傳感器的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。在高端技術(shù)傳感器領(lǐng)域，真尚有等國(guó)際傳感器巨頭也已經(jīng)進(jìn)入國(guó)內(nèi)市

24、場(chǎng)，并直接在中國(guó)設(shè)立技術(shù)研發(fā)部。新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來(lái)的傳感器市場(chǎng)，比如光電傳感器、無(wú)線傳感器、光纖傳感器、智能傳感器和金屬氧化傳感器等新型傳感器的出現(xiàn)與市場(chǎng)份額的擴(kuò)大。</p><p>　　第二章 方案設(shè)計(jì)與論證</p><p><b>　　2.1 光電發(fā)射器</b></p><p>　　光電測(cè)量技術(shù)是以光電子學(xué)為基礎(chǔ)，以光電子器件為主體

25、，利用光電傳感器將被測(cè)量的量轉(zhuǎn)換成光通量，再轉(zhuǎn)換成電量并綜合利用信息傳送和處理技術(shù)，完成測(cè)量的一門(mén)新興的技術(shù)。，其中激光傳感器就是光電測(cè)量技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用。激光傳感器【5】簡(jiǎn)單介紹及其優(yōu)點(diǎn)。激光傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。它由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器工作時(shí)先由激光發(fā)射二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。激光接收管只能接收160KHZ至200KHZ左右頻率的光，也就是說(shuō)一般可見(jiàn)光中的大部分色光都不能被接收到。那么只

26、要將激光的發(fā)射頻率調(diào)制到160KHZ至200KHZ內(nèi)就能被激光接收管接收到了如圖2-1。</p><p>　　圖 2-1光電調(diào)制管</p><p><b>　　2.2 控制系統(tǒng)</b></p><p>　　ATmega1內(nèi)核【6】具有豐富的指令集和32 個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與運(yùn)算邏單元相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)

27、訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的數(shù)據(jù)吞吐率。</p><p>　　ATmega16 有如下特點(diǎn):16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，512 字節(jié)EEPROM，1K 字節(jié)SRAM，32 個(gè)通用I/O 口線，32 個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG 接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益

28、的ADC ，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器，一個(gè)SPI 串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。 工作于空閑模式時(shí)CPU 停止工作，而USART、兩線接口、A/D 轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；停電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)； ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止CPU 和除了

29、異步定時(shí)器與ADC 以外所有I/O 模塊的工作，以降低ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲； Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力；擴(kuò)展Standby 模式下則允許振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)工作如圖2-1。</p><p><b>　　圖 2-1流程圖</b></p><p><b>　　2

30、.3檢測(cè)系統(tǒng)</b></p><p>　　檢測(cè)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)光電檢測(cè)，即利用光電傳感器對(duì)電動(dòng)車(chē)的行車(chē)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。光線跟蹤，采用光敏三極管接收激光發(fā)出的光線，當(dāng)感受到光線照射時(shí)，其c-e間的阻值下降，檢測(cè)電路輸出高電平，經(jīng)整形后送單片機(jī)控制。此套光電傳感器固定在底盤(pán)前沿。正常行駛時(shí)，激光被接收管接收，輸出高電平信號(hào)，傳感器輸出高電平信號(hào)后送單片機(jī)處理，判斷執(zhí)行哪一種預(yù)先編制的程序來(lái)控制車(chē)的行駛狀態(tài)。前進(jìn)

31、時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪直流電機(jī)正轉(zhuǎn),由單片機(jī)控制進(jìn)行調(diào)速,通過(guò)軟件改變通電時(shí)長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，最后經(jīng)反接制動(dòng)實(shí)現(xiàn)停車(chē)。</p><p><b>　　2.4接收與傳輸</b></p><p>　　本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)五個(gè)激光接收傳感器如圖2-2，分別放置在電動(dòng)車(chē)車(chē)頭的正前方及左、右兩個(gè)方向，用來(lái)控制電動(dòng)車(chē)的行走方向，當(dāng)五個(gè)接收器都未受到光照時(shí)單片機(jī)控制直行；當(dāng)左側(cè)接收器受到光照時(shí)，單片機(jī)控制轉(zhuǎn)向

32、電機(jī)向左轉(zhuǎn)；當(dāng)右側(cè)接收器受到光照時(shí)，單片機(jī)控制轉(zhuǎn)向電機(jī)向右轉(zhuǎn)；當(dāng)正前方接收器都受到光照時(shí)，單片機(jī)控制直行；正前方接收器控制行進(jìn)角度不要偏離直行，用以及時(shí)校對(duì)。行車(chē)方向檢測(cè)電路采用激光接收觸發(fā)原理配置了一對(duì)激光發(fā)射、接收傳感器。該電路包括一個(gè)紅外發(fā)光二極管、一個(gè)紅外光敏三極管及其上拉電阻。1號(hào)腳接了一個(gè)下拉電阻，一般為可調(diào)電阻，用于調(diào)整調(diào)制頻率，1號(hào)腳同時(shí)也是調(diào)制信號(hào)輸出端；2號(hào)腳接+5V，3號(hào)腳懸空。</p><p&

33、gt;<b>　　圖 2-2接收管</b></p><p>　　2.5 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速【7】方法有三種：（1）調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。改變電樞電壓主要是從額定電壓往下降低電樞電壓，從電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速向下變速，屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這種方法最好。aI變化遇到的時(shí)間常數(shù)較小，能快速響應(yīng)，但是需要大容量可

34、調(diào)直流電源。（2）改變電動(dòng)機(jī)主磁通。改變磁通可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速，但只能減弱磁通進(jìn)行調(diào)速（簡(jiǎn)稱(chēng)弱磁調(diào)速），從電機(jī)額定轉(zhuǎn)速向上調(diào)速，屬恒功率調(diào)速方法。fI變化時(shí)間遇到的時(shí)間常數(shù)同變化遇到的相比要大得多，響應(yīng)速度較慢，但所需電源容量小。（3）改變電樞回路電阻R。在電動(dòng)機(jī)電樞回路外串電阻進(jìn)行調(diào)速的方法，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。但是只能進(jìn)行有級(jí)調(diào)速，調(diào)速平滑性差，機(jī)械特性較軟；空載時(shí)幾乎沒(méi)什么調(diào)速作用；還會(huì)在調(diào)速電阻上消耗大量電能。改變電阻調(diào)速缺點(diǎn)

35、很多，目前很少采用，僅在有些起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)及電車(chē)等調(diào)速性能要求不高或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長(zhǎng)的傳動(dòng)系統(tǒng)中采用。弱磁調(diào)速范圍不大，在額定轉(zhuǎn)速以上作小范圍的升速。對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速。</p><p><b>　　第三章 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)造</p><p>　　3.1.1 ATmega16單片機(jī)簡(jiǎn)介

36、</p><p>　　ATmega16是基于增強(qiáng)的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗8 位CMOS微控制器。如圖3.1由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1 MIPS/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。 </p><p>　　本芯片是以Atmel 高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISP Flash 允許程序存儲(chǔ)器通過(guò)ISP 串行接

37、口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于AVR 內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)的程序繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RWW 操作。 通過(guò)將8 位RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash 集成在一個(gè)芯片內(nèi)， ATmega16 成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低成本的解決方案。

38、 </p><p>　　3.1.2 ATmega16 引腳功能</p><p><b>　　VCC 電源正</b></p><p><b>　　GND 電源地</b></p><p>　　端口A(PA7..PA0) 端口A 做為A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。端口A 為8 位雙向I/O 口，具有可編程

39、的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口A 處于高阻狀態(tài)。本系統(tǒng)將A端口作為輸入信號(hào)端口，與激光接收器端口相連接。</p><p>　　端口C(PC7..PC0) 端口C 為8 位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作

40、為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C 處于高阻狀態(tài)。如果JTAG接口使能，即使復(fù)位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、 PC3(TMS)與 PC2(TCK)的上拉電阻被激活。端口C 也可以用做其他不同的特殊功能。本系統(tǒng)將端口C作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)的信號(hào)輸入端。</p><p>　　RESET 復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門(mén)限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。門(mén)限

41、時(shí)間見(jiàn)P36Table 15。持續(xù)時(shí)間小于門(mén)限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位。</p><p>　　XTAL1 反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端。</p><p>　　AVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時(shí)，該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用ADC時(shí)應(yīng)通過(guò)一個(gè)低通濾波器與VCC連接如圖3-1。&l

42、t;/p><p>　　圖 3-1ATmega16單片機(jī)</p><p>　　3.1.3 ATmega16 內(nèi)核</p><p>　　為了獲得最高的性能以及并行性， AVR 采用了Harvard 結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和程序總線。程序存儲(chǔ)器里的指令通過(guò)一級(jí)流水線運(yùn)行。 快速訪問(wèn)寄存器文件包括32 個(gè)8 位通用工作寄存器，訪問(wèn)時(shí)間為一個(gè)時(shí)鐘周期。從而實(shí)現(xiàn)了單時(shí)鐘周期的ALU

43、操作。ALU支持寄存器之間以及寄存器和常數(shù)之間的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。程序流程通過(guò)有/ 無(wú)條件的跳轉(zhuǎn)指令和調(diào)用指令來(lái)控制，從而直接尋址整個(gè)地址空間。大多數(shù)指令長(zhǎng)度為16 位，亦即每個(gè)程序存儲(chǔ)器地址都包含一條16 位或32 位的指令。在中斷和調(diào)用子程序時(shí)返回地址的程序計(jì)數(shù)器(PC) 保存于堆棧之中。這個(gè)指針位于I/O 空間，可以進(jìn)行讀寫(xiě)訪問(wèn)。數(shù)據(jù)SRAM 可以通過(guò)5 種不同的尋址模式進(jìn)行訪問(wèn)。AVR 存儲(chǔ)器空間為線性的平面結(jié)構(gòu)。AVR有一個(gè)靈活

44、的中斷模塊?？刂萍拇嫫魑挥贗/O空間。狀態(tài)寄存器里有全局中斷使能位。每個(gè)中斷在中斷向量表里都有獨(dú)立的中斷向量。各個(gè)中斷的優(yōu)先級(jí)與其在中斷向量表的位置有關(guān)，中斷向量地址越低，優(yōu)先級(jí)越高。</p><p>　　3.1.4最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　80C51是片內(nèi)有ROM/EPROM的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡(jiǎn)單﹑可靠。用80C51單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只要將單片機(jī)接

45、上時(shí)鐘電路和復(fù)位電路即可，如圖3-2 80C51單片機(jī)最小系統(tǒng)所示。由于集成度的限制，最小應(yīng)用系統(tǒng)只能用作一些小型的控制單元。</p><p><b>　　圖 3-2最小系統(tǒng)</b></p><p>　　3.2 激光觸發(fā)與接收</p><p>　　3.2.1 激光發(fā)射</p><p>　　常用的激光二極管有兩種:PIN光

46、電二極管【8】。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時(shí)，會(huì)帶來(lái)量子噪聲。雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠(yuǎn)，但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比，光檢測(cè)器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。</p><p>　　半導(dǎo)體激光二極管的常用參數(shù)有。波長(zhǎng)：即激光管工作波長(zhǎng)，目前可作光電開(kāi)關(guān)用的激光管波長(zhǎng)有650nm、670nm、780nm、810nm、980nm等。閾值電流Ith ：即激光管開(kāi)始產(chǎn)生

47、激光振蕩的電流，對(duì)一般小功率激光管而言，其值約在數(shù)十毫安，具有應(yīng)變多量子阱結(jié)構(gòu)的激光管閾值電流可低至10mA以下。工作電流Iop ：即激光管達(dá)到額定輸出功率時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流。</p><p>　　發(fā)射部分電路如圖3-3。電源電壓5v（穩(wěn)壓），NPN中功率三極管，集電極接正電源，發(fā)射極對(duì)地，用一只22歐姆左右的電阻接在調(diào)制管與基極之間。</p><p><b>　　圖 3-3發(fā)射部分&

48、lt;/b></p><p>　　3.2.2 激光接收</p><p>　　激光接收管在管子上加一反向電壓時(shí)，有光時(shí)電流就增大，無(wú)光時(shí)幾乎無(wú)電流通過(guò)。用一個(gè)電阻分壓，電流的變化則可轉(zhuǎn)換為電壓的變化，如果接電阻在二極管負(fù)極端，有光時(shí)電壓下降輸出低電平；如果電阻接在二極管正極端，有光時(shí)電壓上升輸出高電平如圖3-4。</p><p><b>　　圖 3-4

49、接收部分</b></p><p><b>　　3.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)</b></p><p>　　3.3.1 L298介紹 </p><p>　　L298N為15個(gè)管角的單塊集成電路，高電壓，高電流，四通道驅(qū)動(dòng)圖3-5。 </p><p>　　圖 3-5L298 </p><p>

50、;　　電源電壓，驅(qū)動(dòng)部分：本驅(qū)動(dòng)器可適應(yīng)較寬電壓范圍可在10Ｖ－36Ｖ之間選擇。一般來(lái)說(shuō)較高的額定電壓有利于提高電機(jī)在高轉(zhuǎn)速扭矩，但卻會(huì)加大驅(qū)動(dòng)板的功率損耗和溫升【9】。</p><p>　　前置部分：可在9-12Ｖ之間選擇。前置部分約消耗0.25Ａ電流，在功率電源輸入超過(guò)12Ｖ時(shí)不可將前置電源并接于功率電源。</p><p>　　輸出電流選擇：本驅(qū)動(dòng)器最大電流值為2Ａ/相，為配合不同電機(jī)

51、使用，調(diào)整精密可調(diào)電阻以達(dá)到最佳電流匹配如表3-1。</p><p><b>　　表3-1 電壓參數(shù)</b></p><p>　　輸入信號(hào)：本驅(qū)動(dòng)器并口輸入信號(hào)使用共陰接線方式，+5VTTL電平驅(qū)動(dòng)?！?lt;/p><p>　　脈沖信號(hào)輸入：該信號(hào)被驅(qū)動(dòng)器解釋為一個(gè)有效脈沖，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行一步，為確保脈沖信號(hào)可靠響應(yīng)，本驅(qū)動(dòng)器最高信號(hào)響應(yīng)頻率為70

52、KHZ，過(guò)高的輸入頻率將可能得不到正確響應(yīng)。方向信號(hào)輸入：該端信號(hào)的高低電平控制電機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)向，控制電機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)應(yīng)確保方向信號(hào)領(lǐng)先脈沖信號(hào)建立，可避免驅(qū)動(dòng)器對(duì)脈沖的錯(cuò)誤響應(yīng)。當(dāng)電感線圈通電后再斷電時(shí)，繞組兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高N倍，極性與電源電壓相反的反向電壓，這就是自感電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)反向電壓就會(huì)加在L298的功率開(kāi)關(guān)器件上，將L298的功率開(kāi)關(guān)器件擊穿燒壞，所以要建立一個(gè)泄放通道，將繞組自感電動(dòng)勢(shì)所產(chǎn)生的高壓和電流釋放，以保護(hù)功率開(kāi)關(guān)

53、器件。 D1、D6，D2、D5兩組的作用分別為：A電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，OUT1為正，OUT2為地，電流從OUT1經(jīng)A繞組流向OUT2。當(dāng)切斷電流，電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)A電機(jī)繞組的感生電壓使OUT2為正，OUT1為負(fù)(就象一組電池)，這時(shí)接在正端(OUT2)的D2會(huì)正向?qū)ǎ欢釉谪?fù)端(OUT1)的D5也導(dǎo)通將負(fù)端接地。為感生電流提供泄放通道向C1、C2充電。這時(shí)，C1、C2作為儲(chǔ)能器件將自感電流吸收儲(chǔ)存。 反轉(zhuǎn)時(shí)與&

54、lt;/p><p>　　圖 3-6 驅(qū)動(dòng)電機(jī)</p><p>　　3.3.2 驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　設(shè)計(jì)用L298N來(lái)接收DTL或者TTL邏輯電平，驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載。內(nèi)部包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路【10】，其額定工作電流為 1 A，最大可達(dá) 1.5 A，Vss 電壓最小 4.5 V，最大可達(dá) 36 V；Vs 電壓最大值也是 36 V。L298N可直接對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制，無(wú)須

55、隔離電路，可以驅(qū)動(dòng)雙電機(jī)。根據(jù)L298N芯片的特點(diǎn)，把IOA4～I(xiàn)OA7作為輸出口，分別與L298N的IN1～I(xiàn)N4相接，其VS、VSS分別接+12 V、+5 V電源，其輸出口OUT1～OUT2接轉(zhuǎn)向電機(jī)，OUT3～OUT4接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合所編好的程序，根據(jù)所發(fā)語(yǔ)音命令，接收信號(hào)，從而控制轉(zhuǎn)向電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)如圖3-7。</p><p><b>　　圖 3-7驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)</b>&l

56、t;/p><p><b>　　3.3直流電機(jī)</b></p><p>　　主磁極的作用是產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)。主磁極由主磁極鐵心和勵(lì)磁繞組兩部分組成。 直流電機(jī)鐵心一般用0.5mm～1.5mm厚的硅鋼板沖片疊壓鉚緊而成，分為極身和極靴兩部分，上面套勵(lì)磁繞組的部分稱(chēng)為極身，下面擴(kuò)寬的部分稱(chēng)為極靴，極靴寬于極身，既可以調(diào)整氣隙中磁場(chǎng)的分布，又便于固定勵(lì)磁繞組。勵(lì)磁繞組用絕緣銅線繞制而

57、成，套在主磁極鐵心上。整個(gè)主磁極用螺釘固定在機(jī)座上，由直流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)工作原理示意圖可以看到，直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱(chēng)為定子，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱(chēng)為轉(zhuǎn)子，其主要作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，是直流電機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的樞紐，所以通常又稱(chēng)為電樞，由轉(zhuǎn)軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和風(fēng)扇等組成。</p>

58、<p>　　直流電機(jī)是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（直流電動(dòng)機(jī)）或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體，電流通過(guò)轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場(chǎng)方向?qū)⒏淖?，因此此時(shí)轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸，從而線圈上的電流

59、方向也改變，產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變，所以電機(jī)能保持一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動(dòng)勢(shì)， 靠換向器配合電刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱?dòng)勢(shì)的原理。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向按右手定則確定（磁感線指向手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向）。導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩，這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱(chēng)

60、為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針?lè)较?，企圖使電樞逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩（例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩），電樞就能按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)。</p><p><b>　　3.4通道設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.4.1前向通道</b></p><p>　　單片機(jī)用與測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，

61、總要有與被測(cè)對(duì)象相聯(lián)系的前向通道。因此，前向通道設(shè)計(jì)與被測(cè)對(duì)象的狀態(tài)、特征、所處環(huán)境密切相關(guān)。在前向通道設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到傳感器或敏感元件選擇、通道結(jié)構(gòu)、信號(hào)調(diào)節(jié)、電源配置、抗干擾設(shè)計(jì)等。在通道電路設(shè)計(jì)中還涉及到模擬電路諸多問(wèn)題。</p><p>　　當(dāng)將單片機(jī)用作測(cè)﹑控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中總要有被測(cè)信號(hào)輸入通道，有計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。作為測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)被測(cè)對(duì)象拾取必要的原始參量信號(hào)是系統(tǒng)的核心任務(wù)，對(duì)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，對(duì)

62、被控對(duì)象狀態(tài)的測(cè)試以及對(duì)控制條件的監(jiān)測(cè)也是不可缺少的環(huán)節(jié)。</p><p>　　對(duì)被測(cè)對(duì)象狀態(tài)的測(cè)試一般都離不開(kāi)傳感器或敏感元件，這是因?yàn)楸粶y(cè)對(duì)象的狀態(tài)參數(shù)常常是一些非電物理量，如溫度、壓力、載荷、位移等，而計(jì)算機(jī)是一個(gè)數(shù)字電路系統(tǒng)。因此，在前向通道中，傳感器、敏感元件及其相關(guān)電路占有重要地位。</p><p>　　對(duì)被測(cè)對(duì)象的信號(hào)的拾取其主要任務(wù)就是最忠實(shí)地反映被測(cè)對(duì)象的真實(shí)狀態(tài)，它包括

63、實(shí)時(shí)性與測(cè)量精度。同時(shí)使這些測(cè)量信號(hào)能滿足計(jì)算機(jī)輸入接口的電平要求。</p><p>　　因此，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的前向通道體現(xiàn)了被測(cè)對(duì)象與系統(tǒng)相互聯(lián)系的信號(hào)輸入通道，原始參數(shù)輸入通道。由于在該通道中主要是傳感器與傳感器有關(guān)的信號(hào)調(diào)節(jié)、變換電路,故也可稱(chēng)為傳感器接口通道。</p><p>　　在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，對(duì)信號(hào)輸入、傳感、變換應(yīng)作廣義理解，例如開(kāi)關(guān)量的檢測(cè)及信號(hào)輸入，在單片機(jī)的各種應(yīng)

64、用系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。最簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量輸入通道就是一個(gè)具有TTL電平的狀態(tài)開(kāi)關(guān)，如水銀溫度觸點(diǎn)、溫度晶閘管、時(shí)間繼電器、限位開(kāi)關(guān)等。故只要反映外界狀態(tài)的信號(hào)輸入通道都可稱(chēng)為前向通道。</p><p>　　并不是所有單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)都有前向通道，例如時(shí)序控制系統(tǒng)，只根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)間序列來(lái)控制外部的運(yùn)行狀態(tài)；分布式測(cè)控系統(tǒng)中的智能控制總站完成上級(jí)主計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)、控子站計(jì)算機(jī)之間的指令、數(shù)據(jù)傳送。這些應(yīng)用系統(tǒng)沒(méi)有被測(cè)

65、對(duì)象，故不需要前向通道。</p><p>　　3.4.2后向通道設(shè)計(jì)</p><p>　　在工業(yè)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)總要對(duì)控制對(duì)象實(shí)現(xiàn)操作，因此，在這樣的系統(tǒng)中，總要有后向通道。后向通道是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制運(yùn)算處理后，對(duì)控制對(duì)象的輸出通道接口。</p><p>　　根據(jù)單片機(jī)的輸出和控制對(duì)象實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的要求，后向通道具有以下特點(diǎn)：</p><p>

66、;　　1.小信號(hào)輸出、大功率控制。根據(jù)目前單片機(jī)輸出功率的限制，不能輸出控制對(duì)象所要求的功率信號(hào)。</p><p>　　2.是一個(gè)輸出通道。輸出伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制信號(hào)，而伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的狀態(tài)反饋信號(hào)通常是作為檢測(cè)信號(hào)輸入前向通道。</p><p>　　3.接近控制對(duì)象，環(huán)境惡劣?？刂茖?duì)象多為大功率伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，電磁、機(jī)械干擾較為嚴(yán)重。但后向通道是一個(gè)輸出通道，而且輸出電平較高，不易受到直接損

67、害。但這些干擾易從系統(tǒng)的前向通道竄入。</p><p><b>　　第四章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1軟件流程</b></p><p>　　Y </p><p><b>　　N</b></p><p

68、><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N </b></p><p><b>　　N </b></p><p&g

69、t;<b>　　Y </b></p><p>　　4.2 主程序設(shè)計(jì) </p>&

70、lt;p><b>　　主程序清單如下：</b></p><p>　　#include<iom16v.h></p><p>　　#include<macros.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsi

71、gned char</p><p>　　uint g,str;//定義全局變量，以便端口掃描</p><p>　　uchar tur=0,tur01=0,flag=0,flag0=0,final;</p><p>　　/*********延時(shí)子程序*********/</p><p>　　void delay_ms(unsigned int

72、n) //毫秒級(jí)延時(shí)</p><p>　　{unsigned int i,j;</p><p>　　for(i=1;i<n;i++)</p><p>　　{for(j=1;j<1142;j++); </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}

73、</b></p><p>　　void delay_us(unsigned int n) //微秒級(jí)延時(shí)</p><p>　　{unsigned int i,j;</p><p>　　for(i=1;i<n;i++)</p><p>　　{for(j=1;j<2;j++); </p><p>

74、;<b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void kuaipwm(uint a)//PWM初始化及PWM調(diào)速</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TCCR1A=0X63;//快速PWM模式的選定設(shè)置<

75、;/p><p>　　TCCR1B=0X1C;//256分頻</p><p>　　OCR1A=312;//快速PWM的TOP值</p><p>　　OCR1B=a;//匹配寄存器，可隨意調(diào)節(jié)占空比</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void go_ahead(void)//直行

76、</p><p><b>　　{</b></p><p>　　kuaipwm(300);//初始占空比設(shè)置</p><p>　　PORTC|=0b00001010;//正向直行</p><p>　　PORTC&=0b11111010;</p><p><b>　　flag=1;&

77、lt;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void turn_left(void)//左轉(zhuǎn)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//delay_ms(1);//</p><p>　　kuaipwm(300);//

78、占空比</p><p>　　PORTC=0b00001000;//電機(jī)左轉(zhuǎn)</p><p>　　flag=0;//代表向左</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void turn_right(void)//右轉(zhuǎn)</p><p><b>　　{ </b>

79、</p><p>　　//delay_ms(1);//</p><p>　　kuaipwm(300);//占空比</p><p>　　PORTC=0b00000010;//電機(jī)右轉(zhuǎn)</p><p><b>　　flag=2;</b></p><p><b>　　}</b>&l

80、t;/p><p>　　void turn_right90t(void)//右轉(zhuǎn)90</p><p><b>　　{</b></p><p>　　kuaipwm(300);//占空比</p><p>　　PORTC=0b00000010;//電機(jī)右轉(zhuǎn)</p><p>　　delay_ms(1100);&

81、lt;/p><p><b>　　flag=2;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void turn_left90t(void)//左轉(zhuǎn)90</p><p><b>　　{</b></p><p>　　kuaipwm(300

82、);//占空比</p><p>　　PORTC=0b00001000;//電機(jī)左轉(zhuǎn)</p><p>　　delay_ms(1100);</p><p><b>　　flag=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void turn_stop

83、(void)//停止</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　//delay_ms(1);//</p><p>　　kuaipwm(300);//占空比</p><p>　　PORTC=0b00000000;//電機(jī)停轉(zhuǎn)</p><p><b>　　}</b&

84、gt;</p><p>　　void init_IO(void)//PC0/1--左側(cè)電機(jī)，PC2/3---右側(cè)電機(jī)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DDRC|=0b00001111;//</p><p>　　DDRD|=BIT(4)|BIT(5);//pwm初始化</p>&l

85、t;p><b>　　}</b></p><p>　　void firtly_setted(void)//</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(str<4000)//如果4秒尋不到黑跡，</p><p><b>　　{ </b></

86、p><p>　　go_ahead();</p><p>　　delay_us(100);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(4000<=str<4050)</p><p><b>　　{ </b></p>&l

87、t;p>　　turn_left();</p><p>　　delay_us(100);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(4050<=str<8050)</p><p><b>　　{</b></p><p>　

88、　go_ahead();</p><p>　　delay_us(100);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(8050<=str<8100)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　turn_left

89、();</p><p>　　delay_us(100);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(8100<=str<12100)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　go_ahead();</p&

90、gt;<p>　　delay_us(100);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(12100<=str<12150)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　turn_left();</p><

91、;p>　　delay_us(100);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(12150<=str<16150)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　go_ahead();</p><p>　　d

92、elay_us(100);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(16150<=str<16200)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　turn_left();</p><p>　　delay_us(

93、100);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　str=0;</b></p><p><b>　　}&l

94、t;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　delay_ms(30);</p><p>　　init_IO();//初始化IO口</p>

95、<p>　　DDRA&=0b11100000;//pa4--pa0輸入 pa4--pa0對(duì)應(yīng)對(duì)管和小燈從右到左（面向小車(chē)的前進(jìn)方向）</p><p>　　PORTA|=0b00011111;//上拉輸入</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b><

96、/p><p><b>　　g=PINA;</b></p><p><b>　　g=~g;</b></p><p>　　g&=0b00011111;</p><p><b>　　if(g!=0)</b></p><p>　　{final=0;}<

97、/p><p><b>　　switch(g)</b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　case 0b00011111:if(tur==0)</p><p>　　{tur01++;//黑點(diǎn)個(gè)數(shù)</p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量&

98、lt;/p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{go_ahead()

99、;delay_ms(100);}break;//無(wú)激光照射，燈全亮，執(zhí)行直行子函數(shù)</p><p>　　case 0b00011010:if(tur==0)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted(

100、);</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}//tur01待改</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_right90t();go_ahead();delay_ms(1

101、00);}break;//右一右三尋到光，執(zhí)行右轉(zhuǎn)90度子函數(shù)</p><p>　　case 0b00011100:if(tur==0)//一般是final=1的時(shí)候出現(xiàn)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_

102、setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_right90t();go_ahead();delay_ms(100

103、);}break;//右一右二尋到光，執(zhí)行右轉(zhuǎn)90度子函數(shù)</p><p>　　case 0b00011110:if(tur==0)//一般是final=1的時(shí)候出現(xiàn)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_se

104、tted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_right90t();go_ahead();delay_ms(100);

105、}break;//右一尋到光，執(zhí)行右轉(zhuǎn)90度子函數(shù)</p><p>　　case 0b00010110:if(tur==0)//一般是final=1的時(shí)候出現(xiàn)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted

106、();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_right90t();go_ahead();delay_ms(100);}bre

107、ak;//左二右一尋到光，執(zhí)行右轉(zhuǎn)90度子函數(shù)</p><p>　　case 0b00011101:if(tur==0)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted();</p><

108、p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_right();delay_ms(100);go_ahead();delay_ms(100);}break;//右2尋

109、到光，同樣執(zhí)行右轉(zhuǎn)子函數(shù)</p><p>　　case 0b00011001:if(tur==0)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(t

110、ur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_right();delay_ms(100);go_ahead();delay_ms(100);}break;//</p>&l

111、t;p>　　case 0b00011011:if(tur==0)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur

112、01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{go_ahead();delay_ms(100);}break;//中間尋到光，執(zhí)行直行函數(shù)</p><p>　　case 0b00010111:if(tur==0)</p

113、><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}&l

114、t;/b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_left();delay_ms(100);go_ahead();delay_ms(100);} break;//執(zhí)行左轉(zhuǎn)函數(shù)</p><p>　　case 0b00010011:if(tur==0)</p><p><b

115、>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p>

116、<p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_left();delay_ms(100);go_ahead();delay_ms(100);} break;// </p><p>　　case 0b00000111:if(tur==0)</p><p><b>　　{tur01++;</b>

117、</p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else&

118、lt;/b></p><p>　　{turn_left90t();go_ahead();delay_ms(100);} break;//左轉(zhuǎn)90度函數(shù) </p><p>　　case 0b00001111:if(tur==0)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;

119、//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>

120、;　　{turn_left90t();go_ahead();delay_ms(100);} break;//左轉(zhuǎn)90度函數(shù)</p><p>　　case 0b00001011:if(tur==0)//一般是final=1的時(shí)候出現(xiàn)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。

121、</p><p>　　firtly_setted();</p><p>　　if(tur01>4){tur=1;str=0;tur01=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{turn_left

122、90t();go_ahead();delay_ms(100);}break;//左轉(zhuǎn)90度函數(shù)</p><p>　　case 0b00001101:if(tur==0)//一般是final=1的時(shí)候出現(xiàn)</p><p><b>　　{tur01++;</b></p><p>　　str++;//初始尋跡過(guò)程控制變量。</p>&l