智能小车的设计.docx

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1、摘要当今世界，随着计算机技术、控制技术、信息技术的快速发展，工业的生产和管理也都向着自动化、信息化、智能化方向发展。如今，人们对于智能化的产品的理解越来越深入，对于智能产品的需求越来越大2。可以说今后相当长的一个时期都是智能化产品的发展黄金期。近几年，各地的创客教育、机粉人教育如雨后春外样迸发出来,这些教育都是困绕着智能化产品，智能化开发技术为教育核心的3。为了让小孩/能够更加直观的了解到智能化产品、机器人的有关工作原理，我设计r该智能玩具小车。为了能够体现当今智能化产品的发展趋势，本智能玩具车是结合当下工业自动化中常用的，也是最为核心的有关技术。他们包括单片机技术、语音识别技术、光电口迹技术

2、以及自动避隙技术等等。通过该型玩具可以让小孩子了解到当先较为先进与普遍运用的自动化技术，开发孩子的智力、拓展孩子的见识6.关键词：控制;信息:自动化：单片机：语音识别AbstractInt1.ayswor1.d.wi1.htherapiddeve1.opmentofcomputertechno1.ogy.contro1.techno1.ogyandinformationtechno1.ogy,industria1.productionandmanagementarea1.sodeve1.opingtowardsautomation.informatizationandintc1.1.igcnc

3、c.Nowadays.peop1.esunderstandingofinte1.1.igentproductsisgettingdeeperanddeeper,andthedemandforinte1.1.igentproductsisgrowing.Itcanbesaidthatafair1.y1.ongpcriiin(hefuturewi1.1.bethego1.denperiodforthedeve1.opmentOfitne1.1.igentProdUCis.Inrecentyears,creativeeducationandroboticeducationhavesprungupa1

4、.1.overthecountry.Theseeducationarccenteredaroundinte1.1.igentproducts.andinte1.1.igentdeve1.opmenttechno1.ogyisthecoreofeducation.Inordertoenab1.echi1.drentounderstandmoreintuitive1.ythere1.atedworkingprincip1.esOfinte1.1.igcntproductsandrobots.!designedtheinte1.1.igenttoycarInordertoreI1.ectIhCdev

5、e1.opmenttrendoftodaysintd1.igen1.PnK1.UCISJhiSinte1.1.igenttoycarisacombinationofcurrentindustria1.automationcommon1.yused,buta1.sothemostcoretechno1.ogy.T1.ieyinc1.udemicrocontro1.1.ertechno1.ogy,speechrecognitiontechno1.ogy,photoe1.ectrictrackingtechno1.ogyandautomaticobstac1.eavoidancetechno1.og

6、y.Thrghthistoy,chi1.drencan1.earnmoreadvancedandwide1.yusedautomationtechno1.ogy,deve1.optheirinte1.1.igenceandexpandtheirknow1.edge.Keywords:coniro1.,iiifonnatioii.auKHnation.microconIniIIer1Speechrecognion1触1.1智能小车的概述随若嵌入式技术、单片机技术、以及移动通信技术和语音识别技术的逐渐发展，实现一个智能化小车的设计已经不再是梦想也不再是一件卜分困难的是的事了。纵观国内外各种有关电子

7、、嵌入式的大赛都有智能车项目，例如全国电子设计大赛、恩智浦智能车大赛等等都具有相关项目5。我们国家的各大工科院校在此方向也都十分的积极。在社会上不断涌现出的创客教育也是偏向于此。根据本论文题目，本设计是一款智能化的玩具小车，设计定位紧跟当今技术前沿，面对人群是儿童以及从事或者智能化设计行业的青年学生。智能玩具车是在普通小车车平台上加装语音识别模块、寻迹模块、超声测距模块以及测速码盘等模块，进而可以实现玩具车的一些新功能。下面就有关功能做如下分析：(1)光电寻迹；光电寻迹顾名思义就是可以控制小车沿着预定的轨道进行运动。(2)语音控制：语音控制功能是近几年才发展起来的新技术，目前国内做语音识别技术

8、服务的主要由百度和科大讯飞两大厂家，该两家科技公司提供的技术服务的语音识别正确率高达百分之98以上。进两年市场上开始出现语音识别模块，使用该模块我们既可以离线地开发语音识别有关技术功能。语音识别技术用于此就是采用人的语言来控制小车的动作产(3)智能避障功能：智能避障技术就是在小车遇到较大障碍或者在即将遇到较大障局时能够及时的停车或苕转向而避免碰撞.(4)遥控功能：该功能就是实现小车的远程操控。12智能小车的意义和作用首先本次设计的智能小车的定位为一款智能化玩具或者一个开放的技术平台.其作用是为广大热爱科技的青少年提供一款可以自己搭建的科技学习实践平台。通过该平台可以有助于我们学习有关智能化系统

9、的技术，有利于青少年提高自身的动手能力以及搭建智能化系统的能力IO1.该智能化玩具小车是一款集成了当今社会中可以常见的智能化产品的有关核心技术，属于一个完整的自动控制系统。相对于传统的玩具，他具有更加有针对性的教白意义，而相对于市场上的智能化开发板更具有一定的趣味性、可操控性。该智能小车成本低，涉及的知识面广，易于拓展。对于培养青少年的实践能力都有一重要的意义11。13智能小车的发展现状随着传感测控技术、微型计匏机技术、人工智能技术等学科的迅速发展，玩具机器人正向智能化方向发展。智能玩具机器人控制系统包括计外机技术、自动控制技术、传感器技术和人工智能技术等。目前，开发模块化、功能强大、价格低廉

10、的智能语音互动玩具已成为全国智能玩具的发屣趋势，而智能语音互动玩具在国内外市场占有巨大的市场。在全球，智能玩具领域几乎被美国、日本等国家垄断“在中国,智能玩具是一个新兴的领域，语音控制玩具将为玩具市场注入新的活力九1.4智能小车的发展方向智能小车作为一个智能化技术的开发、学习平台其本身的定位就是教育型、益智型的玩具。所以其发展方向就是紧跟当今技术的潮流，将有关的智能化技术模块化集成到小车当中，进而行利于人们学习、开发和推广13。2总体方案设计各功能模块分析选型2.1 主控系统主控系统是整个设计的核心，是整个玩具车的数据输入输出的中枢网络.一般主控系统都采用的可编程控制器。目前布场可以见到的主控

11、模块分为如下三大方向，接卜.来一一论述。(I)P1.C可编程控制器；P1.C是可编程逻辑控制器的缩写，最初P1.C的诞生是来自于工业生产线的需要，早在上个世纪，人们就发现在生产线中使用大量的继电设备来实现生产线的有关控制逻辑是十分困难的，其困难主要体现在牛产线一旦安装调试完毕就很难在短时间被改动，这就影响生产线对于产品改动的需求，为了瞒足以上需求，工程师就研发出了P1.e来代杵维电设备来对生产线进行控制。共实P1.C可编程控制器内部的逻辑控制单元还是由单片机来完成的，单片机作为控制的核心，为了保证P1.C能够在较为恶劣的工业环境中稳定运行，一般P1.C内部都任用耐高温、防电磁、以及CPU冗余技

12、术来完成整个运算控制系统的保护的。由于采用了以上技术，所以P1.C的工作状态是十分稳定的，当然其价格也是十分高的。(2)高端ARM芯片：高端ARM芯片墀于可安装操作系统的芯片，一般多用于于机、平板电脑等消费类电子产品.由于这类芯片的性能较高，其运行主屏可以达到一到两GHZ所以这类芯片大多都运行嵌入式1.inUX操作系统或者安卓操作系统.，由于该类芯片的性能较高，所以一般价格较高。(3)单片机；单片机属于控制器级别的芯片，单片机的性能比高端ARM芯片低，但是其搭建成本要低的多.单片机多采用C语言进行编程，使用起来十分的方便。雎片机的处理性能从几十兆赭兹到几百兆赫兹不等，常见的单片机型号有5】单片

13、机、STM32单片机等。消费电子以及智能家电产品中多应川单片机。由于本设计的智能玩具车的控制系统较为简单，需要处理的数据不多，所以对控制器的要求不高。综合考虑本设计采用51系列单片机作为整个智能小车的主控芯片。其选用型号为STCI5F2K60S2。2.2电机驱动系统由于雉片机输出的电流十分的微弱，所以我们不能使用单片机直接驱动电机进而驰动小车的行走。一般电机的浜动方式主要分为如下两种。一种是采用继电器控制，即将电动机的电源端与继电器相连接，然后通过单片机控制维电器衔铁的通断进而控制电路的通断.采用维电器控制有两大优点，一是实现成本较低，实现起来I分的方便，另一个有优点就是可以实现较大功率的电流

14、驱动。共缺点也是卜分明显的，那就是通断的响应速度较低，难以实现稳定的速度调节。另一种是采用可控硅或者集成驱动芯片。这种驱动方式可以实现较为稳定的速度调节。综合以上考虑，为了保证玩具车的运动平卷且可以实现PWM调速，这里设计采用1.298集成驱动芯片。1.298集成驱动芯片的接口电路如图27所示。通过1.298集成驱动芯片我们就可以将单片的IO口所输出的微弱的电信号放大为可以驱动小马达的电流了。图2-11.298接口电路2.3寻迹模块寻迹功能也是目前我们在智能化产品中能够常见到的，例如汽车的自动入库系统、自动送餐机器人以及工业生产线中常见的自动搬运机器人等。自动寻迹就是使机器乍按照某种预先规划好

15、的然路进行移动，该运动方式在封闭的工业化环境中取得了良好的应效果。所以为了让使用人员能修更好的了解该技术这里将该智能车进行相关集成。智能寻迹技术主要有如下三大解决方案：(1)电磁才迹：电磁寻迹是以电磁传感器作为小车的寻迹模块，小车通过电磁传感器识别铺设于地面上的通有交变电流的引导线，通过采集信号并将信号转换为单片机可识别的数字信号来实现寻迹功能。(2)摄像头寻迹：摄像头寻迹的方法是采用线性CCD摄像头传感器采集铺石路面上的黑色的引导线，进而实现寻迹的。采用该寻迹方法实现寻迹具有较大的优点，其一是它识别的是简单的黑线，寸迹线较容易实现。再一个就是可以实现较远的寻迹距离，即机瑞可以提前发现、识别路

16、线并提前做出决策。(3)光电寻迹：光电寻迹是采用光电传感器对路径中心引导线(即黑线)的有关信息进行检测，通过对车体两侧电机的转速进行有效控制，使其能够实现稔定、流畅的循迹功能。采用光电传感器进行寻迹是一种十分常见的寻迹方法，其实现的成本低廉，深受广大单片机爱好人员的喜爱。综合以上考虑，本设计决定采用光电传感器作为寻迹的功能模块。2. 4避障模块智能车的避障模块就是指当车接近障碍物或者撞到障碍物的时候车子能够自动的进行刹车或者进行换向。目前，自动避障功能被广泛的应用于自动扫地机器人中，汽车的主动制动系统等等。主动避障技术的解决方案H前主要如下两大方案：(1)超声波雷达测距系统：该方案简单说就是采

17、用超声雷达进行测距，当检测到前方障碍物距离车身达到一定的距离是就好减速或者刹车，进而保证车免受碰撞伤害。该解决方案的成本价格较高，但是检测灵敏度高，可以在靠近障碍物一定距离就能做出相应反应,提高了系统的灵敏度。(2)采用接近开关；该解决方案就是采用机械式的接近开关来进行障碍物的检测，该解决方案的价格低廉，工作可靠安全，但是其缺点也是十分明显的。该解决方案的缺点就是不能提前感知隙碍物，只能在车体碰触到障碍物后才能做出反应，所以该解决方案多应用于玩具车或者早期的扫地机器人中。由于第二种解决方案不是很常用，所以本玩具车集成超声测距模块来作为距离检测的传感器，通过单片机实时的读取距离信息，进而实现避障

18、的功能。2. 5语音识别模块随着科技的进步，人们逐渐完成了一些过去难以想象的任务，一直以来人们都希望能够使机器听懂人的语言，进而可以通过语言来控制机器的动作或者可以直接与机器进行沟通。F1.前，就国内而言，我国的百度科技以及科大讯飞这两大科技公司已经实现了以上愿望。目前，实现语音识别的解决放方案主要有如下两大解决方案：(1)采用百度或者科大讯飞的AP1.接口，用户端只要才应麦克风将语音片段进行录音，然后将该录音文件通过HTTP的方式发送给在线的语音识别库，进而就可以得到识别后的文档文件。采用该方式实现起来较为方便，即不用事先进行有关语音识别训练，但是其缺点就是实现该通信方式需要在1.inuX操

19、作系统或者安卓操作系统上来实现，但是能够运行以上系统的运算平台的价格一把都较高，普通平片机难以胜任。(2)采川语音识别模块；该方法是指采用离线的语音识别模块，通过该模块可以直接实现简单口令的识别，且无需复杂的外困器件。由以上讨论可以知道我们之前所选用的控制器属于控制器级别的芯片，所以这里选择离线的语音识别模块是较为方便与稳妥的。2. 6测速模块测速模块的作用是检测电机轴的转动速度，进而获取车前进或者后退的位移信号与速度信号。单片机通过读取通过以上信号就可以实现智能车的位移与速度的闭环控制。本设计所采用的测速模块的型号为MQ-5,该测速模块属于光电码盘测速模块。该测速模块的电路原理如图2T所示。

20、0P2OPSPEED图2-1测速模块的实物图测速模块的工作原理可以概括如下：首先测速模块的光电管向外发送一个脉冲信号，因为光电管器件对外发送了一个数字脉冲信号，所以就可将这些离敢的信号与单片机中接受到的其他光电管的脉冲信号进行对比，比较他们所发送的波形是否一致，当电机处于正向旋转时其相位的角度相差为90;但是一旦电机反向旋转，则第二个发送的脉冲超前相位的角度为90.由这个特点可以正确分析出电机的转向问题.最后再利用它本身的频率来测址并得到电机的旋转速度，然而该电机的转向则是通过在电机上所使用的电压的正负来确定的.3硬件设计3.1总体方案概述本设计的智能玩具车果用单片机作为主控芯片，单片通过其自

21、带的10接口实现与各个传感器的数据通信以及与无线通信模块的数据通信。其中传感器包括超声波避障模块、光电寻迹模块、语音识别模块、速度检测模块等等。以上各个模块的作用分别为了实现玩具车的智能避障、科能4迹、语音控制、位移和速度的闭环控制。K中无线通信模块的作用为接受遥控端的数据信号进而实现智能车的运程控制。其系统结构图如图3-1所示。语音识别单版线信块无通模速度检测图3-1系统结构图3. 2单片机系统设计3.1.1 STC1.5F单片机主要特性STeI5F单片机属于51系列单片机的类型范围，由于该类单片机低廉的价格,较高的性价比以及广泛的用户群使得该系列单片机广受大家的喜爱与追捧，单片机属于控制器

22、级别的计算机，它的技术的突破在很大程度上促进了自动化领域的发展。STC1.5F单片机是宏晶公司出品的一款造片机，它是一款能耗低、性能而的八位微控制器。该款单片机一共具有16千字节的存储空间，可以用来保存用户所编写的代码。STC1.5F单片机与早期的51系列单片机一样，都采用MCS-5I内核，但是采用的是IT的时钟分频，处理速度更快，且具有两路PWM脉冲信号输出，使用起来更加的方便。该芯片的问世可以为嵌入式系统的设计提供更为方便的设计方案，可以给开发人员更加广阔的设计空间。3. 2.2STC89C52单片机的中断系统STCI5F单片机的中断系统有六个中断源，一共两个个优先级，可实现二级中断嵌套。

23、用户使用的时候只要打开总中断,打开对应的中断开关，当有优先级别的时候，用户还可以根据需求设计对应的优先级别。一般情况下单片机的外部中断果用其自带的【0门即可触发，当对应的IO门检测到下降沿时即可进入中断函数，进而有优先执行中断函数的代码程序。3. 2.3单片机最小系统的设计这一部分的工作就是搭建出智能车的控制系统，也即单片机最小的工作系统。它是指能够支授总片机完成最基本的指令运行的所必须的最基本的电路。-般情况下他包含三大块，他们分别为晶振时钟电路、电源供电电路以及旦位电路,如图3-1所示。该图就为单片机最小系统。图3-1:单片机最小系统1）电路的第一部分就是电源，电源这个十分便于理解，电了设

24、备都隔要给其提供一定的电能.这一点与我们的家用电器并无区别。目前市场上常用的单片机的供电电压为5V或者3.3V这两个标准。本设计所采用的为STCI5F单片机，该款的微处理器需要电压为5V,从单片机引脚图可以知道，该单片机四卜号引脚与二十号引脚分别为单片机的供电引脚，四I号引脚接的电压是+5V.一般在电路中标位VCC或者VDD,其含义就是电源的正极，单片机的第二十号引脚接的就是电源的地，一般电路图中常标为GND.它的含义就是电源的负极。单片机四十号引脚与二十号引脚之间还并联一个电解电容，它的作用就是电源消波，保证单片机的供电的稳定。单片机电源电路如图3-2所示。图3-2单片机电源电路晶体震荡时钟

25、电路：STCI5F单片机的内部自带组晶体震荡时钟电路在使用的时候单片机可以直接可以从单片机内部采集分频时钟信号。当然，为了整个系统的可以更加稳定的工作，木设计还在其外部设置晶体震荡时钟电路，总片机的晶振电路如图3-2所示，电路的核心就是一个12兆赫兹的石英晶体震荡器，在该器件的周围还并联一对30PF的陶院电容来进行震荡的控制。在该电路的一对的信号输出口连接于单片机的38号接口与39号接口。当单片机需要采用其内部的时钟的时候，我们可以将片外石英晶体的一对信号输出端的导线分别与XTA1.1.和XTA1.2连接,当我们需要使用外部的时钟信号时,即将XTA1.1.接受片外时钟的脉冲信号，XTA1.2则

26、处于悬空状态.图3-2:晶体震荡电路匆位电路：单片机的第三部分就是笑位电路,该部分电路在单片机正常运行的时候是用不上的，其作用就是当单片机的由于某些突发状况而引起的程序卡死或者程序跑飞时可以通过该功能模块来使单片机重新回到程序的最初的位置。总的来说更位电路属于一种安全保护机制，可以在单片机的运行出现故障时保障其可以快速的回到正常运转状态，这对单片机的使用具有重要意义。STCI5F总片机具有一个RST引脚，当该引脚在连续的两个时钟周期都具有低电平时，单片机就会进行复位操作。如图3-3所示，该图就是单片机的旦位电路的原理图，从图可以知道，该电路的身位方式为手动复位。当掬动开关没仃被按下的时候，也就

27、是电路的VCC与电源的地是处于断开的状态，此时，单片机的复位端口处于高电平信号，单片机的程序正常运行，当按键被按下后，单片机的复位端口就被拉低，即可完成程序曳位操作。图3-3:匆位电路由以上分析可以知道，个第片机系统的最为基本的要素包含晶报电路、电源电路以及驻位电路。换句话说，一个单片机系统只要具备了以上这三个条件，我们就可以通过编程进行控制了。其他的比如1.ED小灯、数码管、液晶等设备都是属于单片机的外部设备，即外设。最终完成我们想要的功能就是通过对单片机编程来控制各种各样的外设实现的。经过以上分析就确定了单片机的最小的系统的设计方法,按照以上的电路原理图将各个元器件进行饵接即可得到单片机的

28、最小系统。焊接的实物图如图3-4所示。图3-4单片机最小系统实物图3. 3语音识别平台的搭建由上面的论述可以知道本设计的语音控制部分采用的是语音识别模块，市场的语音识别模块价格在一般50元左右且功能燧本一致。本设计的语音识别模块采用的型号为1.D332O。该模块是专门为智能家居等产品而设计的模块，可以识别一系列关键的语音指令。该模块具有16个IO口，这16个10口类似于单片机的IO1.,可以实现独立的编程进行控制外围器件，同时，该模块还具有一个串口，该模块可以通过串口与其他单片机进行通信。这里就采用该语音识别模块的串口通信与本设计的主控芯片进行通讯进而实现智能车的语音控制。该模块的接口电路图如

29、图3-2所示，图中的Vee接口与GND接口分别为模块的供电端口，TXD接口与RXD接口是申口通信的时钟线接1.I与数据线接1.1.,他们分别与单片机的IO相连接。图3-2:语音识别模块接口图3. 4超声模块电路超声波测距模块是用来测量距离的一种产品，通过发送和就接收超声波，利用时间差和声音传播速度,计算出模块到前方障得物的距离。该模块的电路原理图如图3-3所示。图3-3:超声模块电路3. 5光电传感器电路由以上论述可以知道，光电传感器的作用是为了实现智能玩具车的寻迹功能，光电传感瑞实现寻迹的工作原理可以概括如下：首先如图3T所示，光电传感罂是由光电发射管与光电接受管所组成的，光电发射管向外发射

30、红外信号，当红外信号遇到具有较强反光能力的遮挡物后就会将红外信号反射回来。此时，在光电传感器上还安装有光破传感器，该类型传感器属于半导体类型的光电管，该光电管具有较为敏感的内光电效应。当其接受到反射回来的红外信号后就会导致的其电阻急剧卜降，进而骗动NPN三级光输出稳定的低电平信号。依据该原理我们就可以设计寻迹方案。如图3-5所示，寻迹方法是在场地上铺设黑白相间的轨道，在智能车的地盘上安装上光电传感器，当车循着黑线运行的时候，由于黑色是不反光的，所以接受头接收不到红外信号，一旦车子偏离运行轨迹接受头就会接收到红外信号。此时单片片机就会控制车子及时转向进而实现寻迹功能。图37光电传感罂外找种警图3

31、-5寻迹原理说明摩律设的出火用度挑1.从用d少玄间907度岛监临*石.3. 6无线通信电路本设计采用的是2.4G无线通信，采用的解决方案是有美国NoRD1.C公司提供的解决方案，该公司出品的2.4G无线通信模块具有功率小，效率高的特点。该款芯片的型号为NRF241.01,采用的频率范用到24GHz25GHz.该模块是收发一体的模块，比个模块不但能够通过埴片机编程进行数据发送，还能通过单片机进行相关进寄存耦配置进行数据的接受。该模块的主要功能模块包括频率发生共器、信号功率放大器、调制解调器等电路模块。单片机与无线模块的通信方式采川SPI总线的通信方式，单片机通过程序模拟出单SP1.总线的通信协议

32、就可以与用其自带的IOU与NRF24IO1.无线通信模块进行通信。图3T就是该模块的外围电路。图3-4:无线通信模块电路图3.7电源模块为j保证智能玩具车能够稔定正常工作，本设计需要对控制系统的供电电源进行稳压，在该设计中使用的电压调节器芯片是7805芯片，属于三端稳压集成电路芯片。该芯片由需要很少的外部组件的稳压电源。该电路还具有过电流，过热，和调节管保护电路。它是可靠，方便，又便宜。7805集成电压调节器芯片的最大输出电流是1.5A。在实际应用中，如果需要能够输出超过1.5A的稳压电源，通常可以使用多个三端稳压芯片电路并联最大化输出。该电流大于1.5A.然而，应该指出的是，在并行使用的集成

33、调节器芯片必须是相同制造商和产品的相同批次编号该芯片组成的稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可比、方便，而且价格便宜。7805集成稳压芯片最大输出电流为1.5A,在实际应用中如果需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源，通常可以采用多块三端稳压芯片电路并联起来，这样可以使其城大输出电流为多个1.5A,但应用时应当注意：所并联使用的集成稔压芯片必须是同一厂家、同批号的产品，只有这样才能保证参数的一致。该芯片的应用电路如图3. 8光电测速传感器光电测速传感罂的电路工作原理与光电寻迹的电路工作原理是一致的，都是采用红外发射管与红外接收管组成的。所不同的是二

34、者的安装方式，光电测速传感耦的红外发射管与红外接收管是相对安装的，中间的开有狭小的小口的码盘，码盘与电机轴固连，随电机轴一起转动，进而就会造成红外信号周期性的被红外接收管接受，从而产生脉信号。单片机可以通过接受其脉冲信号进而通过判断脉冲信号的频率来确定电机的转速。光电测速传感器的工作原理如图3-8所示。Kfi.哈送bWinrTMJWr图3-8光电测速传感器的工作原理4软件设计及关键程序介绍4.1整体程序设计方案智能车的整体程序设计方案框图如图IT所示。、还控IY控遥声是是否接受到声控信号按指令寻迹运行是否遇到障碍/图4-1整体程序设计框图4. 2语音识别程序由以上分析可以知道，语音识别模块与单

35、片机进行的通信是串口通信，所以这里只要将单片机的串口通信的有关寄存器进行配置即可。寄存器配置的关键C语言指令如F：Sg0NI=ox30;设置单片机的串口工作方式PgON1=0x30#设置单片机的波特率不倍增TmOD=ox30;定时器1工作于8自动重载模式，用了产生波特率EA=I;/打开单片机串11中断ES=1；允许单片机出口中断T1.I=OXfd;TG1=0Xfd;/串口波特率为TK1.=I;4. 3避障模块程序超声波模块的工作原理是采用超声波发生模块发送超声波，然后采用单片机的计时器检测超声波的发送与接收之间的时间间隔，进而通过声旨在空气中的传播速度来换算出所要刈殳的距离。该部分的软件设计流

36、程图如图4-2。图”2超声测距流程图4. 4寻迹模块程序voidInitjimerOTHO=(65535-10)/256;T1.O=(65535-10)%256;TMOO=OxOI:TRO=1;Er(A1：EA=I;voidzuo1.un(ucharspeed)if(count=speed)in1.=1.;in2=0;e1.sein1.=O;in2=1;voidyou1.un(ucharspeed)if(count=speed)in3=1;in4=0:e1.sein3=0;in4=1.;)voidIn1.inc()/Uchartemptemp=P:switch(temp)(caseOXOI:Z

37、UO1.Un(0);you1.un(90);brcakW左侧循迹传感器压线，小车向左前修正case0x02:zuo1.un(100);you1.un(1.(X);break;/中间循迹传感黑压线，保持直走此处两值使电机速度保持相同case0x04:zuo1.un(90):you1.un(0);brcak;/右网循迹传感器压线，小车向右前修正case0x()8:zuo1.un(9():you1.un(0)：bieak;/左侧避障传感器有信号小车右转caseOx10:ZUO1.Un(90);you1.un(0);break;中间避障传感器有信号小车左转case0x20:zuo1.un(90);yo

38、u1.un(0);break;/右侧避障传感器有信号小车左转4. 5遥控程序设计无线通信模块的通信协议属于SPI总线，该通信协议属于一种串口通信，但是该通信协议相对于单总线来讲要爱杂一点，但是通信效率更高。属于一种高速、全双工的通信协议。该通信协议采用三根数据线，时钟线在处于上升沿是数据线发送数据、在下降沿时接收数据线接受数据、旦高位先发送.该通信协议的数据通信时序如图5-2所示。,一八图4-2通信时序5调试与工作总结5.1调试当我们的智能玩具车设计制做完毕后，并不带表我们的工作就完成了，共中调试工作也是占到整个工作的大部分,调试工作的好坏决定了我们的设计工作是否成功。通过调试这一过程，可以锻

39、炼找们的电路布线能力、软件设计能力以及解决实际问题的能力。我们的调试内容内容主要包括入下内容。(1)电路设计与供电性能：这一部分是整个调试工作的基础所在，是成功的第步，如果电路连接的有问题轻%导致系统无法正常工作，重则导致整个系统出现短路而引发事故。所以这一部分的调试要放在第一步进行。首先我们应当采用万用表的测导通的功能来测量电路的每一个节点时候连接正常，检查我们的焊接的地方是否有焊接短路与虚焊的地方。然后我们可以绐系统上电，然后利用万用变的电压测量功能检测电路的每个节点的电压是否处于安全水平。(2)传感器的数据采集：这一部分主要是确保单片机与超声波传感器以及语音识别模块等的通信是否满足要求。

40、我们先将电路连接好，然后检测连接质量，最后将以上传感器的数据读取代码下载进去单片机以检测数据输出是否稳定与是否准确。(3)PVM输出调试：由于我们的智能车是需要利用电机进行驱动的，所以要调试单片机的PWM脉冲输出功能是否满足要求以及是否可以受我们控制，调试方法是将车模的车轮悬空，然后将PWM的输出功能模块的代码下载进去单片机，然后逐渐的修改其参数，然后观察车轮的转速是否有一定的规律性的变化。(4)电机死区调节：电机死区是为了确定能修骄动电机运转的最宽的PWM脉冲占空比是多少。进而便于后期的电机控制。(5)寻迹调试：寻迹功能的调试主要是调节转向层度参数，通过逐渐的实险与观测进而找到符合自己车模的最佳转向参数。5. 2工作总结本本设计的是智能玩具车，属于一款单片机应用的设计，通过该设计，我锻炼了有关单片机的实际的设计能力与调试能力，为今后的工作打下了一定的基础。