1、摘 要本课题设计制作了一款具有简易智能判断功能的小车，它具有自动寻迹功能（在一定范围内行驶），设计了电路图，编制了软件并完成安装、调试，形成了样机。作品以两电动机为主驱动，通过光电三极管来采集信息，送入主控单元 AT89S52 单片机，处理数据后完成相应动作，以达到自身控制。电机驱动电路采用高电压，高电流，四通道驱动的达林顿管原理的三极管组合。其中，黑带检测采用红外线接收三极管完成；将信号送单片机处理判别方向。由控制单元处理数据后完成相应动作，实现了无人控制即可完成一系列动作，相当于简易机器人。通过本课题的设计，使我们学习了单片机技术的中断技术，更好的掌握了单片机的核心内容。又巩固了模拟电路中
2、的功率放大电路知识， 把实践和理论更好的结合。关键字：单片机 智能控制 光电信号收发 寻迹行驶 AbstractThis topic-based group designed manufactures one section to have the intelligent judgment function car, the car has evades automatically bonds the function; Seeks the mark (Moving in a certain range) function: May study the embedded control as
3、the university student the powerful application example. The work take two electric motors as the focus actuation, gathers the information through the electro-optical sensing component, sends in the master control unit AT89S52 monolithic integrated circuit, after processing the data, completes the c
4、orresponding movement, achieves own control. The motor-driven electric circuit uses the high voltage, the high electric current, four channels actuate Darington tube. And, the blanking bar examination uses the photosensitive triode to complete; Delivers the monolithic integrated circuit processing d
5、istinction direction the signal. Through this topics design, caused us to study in the monolithic integrated circuit technology interrupt technology, better has grasped monolithic integrated circuits central content. Causes us the theoretical knowledge which studies to apply in the practice, caused
6、the practice and the theory obtained a better union. 2key words: Monolithic integrated circuit intelligent control electro-optic signal receiving and dispatching seeks the mark travel 第一章 单片机及其应用一、什么是单片机所谓单片机就是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上，具备独特功能的微型计算机。通常一个最基本的单片机片内都含有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O 口、定时器/计数器、中断控制、系统时钟
7、及系统总线等。单片机全称为单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer） ，又称微控制器或嵌入式控制器。二、单片机的发展与系列产品1、单片机发展可分为三个主要阶段：（1） 低性能初级阶段以 1976 年 Intel 公司推出的 MCS48 系列为代表，采用将8 位 CPU、8 位并行 I/O 接口、8 位定时器/计数器、RAM 和 ROM 等集成于一块半导体芯片上的单片结构，虽然其寻址范围有限（不大于 4KB） ，也没有串行 I/O 口，而且 RAM、ROM 容量小，中断系统简单，指令系统功能也不强，但功能可满足一般工业控制和智能化仪器、仪表等需要。（2） 高性能提高阶段
8、以 Intel 公司的 MCS51 系列为代表，在这一阶段推出的单片机普遍带有串行 I/O 接口，有多级中断处理系统及 16 位定时器/计数器。片内 RAM、ROM 容量加大，且寻址范围可达 64KB,有简易智能电动车的设计与制作3的片内还带有 A/D 转换接口。（3）8 位机巩固发展及多品种共存阶段1983 年，Intel 推出 MCS96 系列单片机是最具代表性的，片内集成 16 位的 CPU,RAM 和 ROM 的容量也进一步增大，并且带有高速 I/O 接口，带有多通道 A/D 转换器，8 级中断处理能力使其具有更强的实时处理功能。近年来，已有 32 位单片机进入试用阶段。同时高档 8
9、位单片机也在不断改善其结构，各厂家纷纷以 MCS51 为内核，融入自身的优势，推出了许多的 MCS51 兼容机，强化了微型控制器的特征，进一步巩固和发展了 8 位机的主流地位。2、单片机的发展趋势（1）低功耗 CMOS 化在许多应用场合，单片机不仅要有小的体积，而且还需要较低的工作电压和极小的功耗。现在各个单片机制造商都采用了CMOS 工艺，并设有空闲和掉电两种工作方式。（2）内部资源丰富、外部电路内装化，整体微型化（3）大容量、高性能3、单片机系列产品Intel 公司的 MCS51 系列单片机Intel 公司的 MCS51 系列、增强系列和 16 位单片机 MCS96系列。Atmel 公司融
10、入 Flash 存储技术的 AT89 系列和 AT90 系列。48052/8752/8032 将原来的 8051/8751/8031 进行了扩展，数据存储容量增至 256 字节，程序存储容量增至 8KB，定时器/计数器增至三个 16 位计数器，有 6 个中断源。80C51/87C51/80C31 采用低功耗地 CMOS 工艺，允许电源波动的范围较大，并有三种功耗控制方式。8XC52 系列在 8052 的基础上，采用 CHMOS 工艺将 MCS96 系列中的一些高速输出、脉冲宽度调制、定时器/计数器移植进来构成新一代 MCS51 高性能产品。三、单片机的特点与应用1、单片机与通用微机相比具有以下
11、优点：（1） 控制功能强CPU 可以直接对 I/O 端口进行操作，位操作能力更是其他计算机无法比拟的。近期推出的单片机产品，扩展了接口电路功能。如增加了高速 I/O 接口，扩展了 I/O 口引线数目，在部分型号中，集成了 ADC 转换器、 PWM 脉冲宽度调制输出接口、可编程计数阵列 PCA。（2） 抗干扰性强，可靠性高，工作温度范围宽CPU、存储器及 I/O 接口集成在同一芯片内，各部件的连接紧凑，数据在传送时受干扰的影响较小，且不易受环境条件的影响，可靠性非常高。目前单片机适用的环境温度划分为三个等级：民用级 0+70，工业级-40-+85，军用级-65- +125。简易智能电动车的设计与
12、制作5（3） 开发周期短，性价比高，易于产品化将不同功能的接口电路嵌入基本型单片机芯片后，用户就可以根据用途选择相应型号的单片机芯片，无须通过外部扩展，减少了芯片数目，从而减少了印刷电路板的面积。接插件减少，安装简单方便，价格明显降低，开发周期短，在达到同样功能的条件下，具有很高的性价比。2、单片机的应用领域单片机主要面向控制领域，能够实现系统的在线控制。目前，单片机的应用日益广泛，下面简单介绍其典型的应用领域。（1）单机应用在一个应用系统中，只使用一片单片机，这是目前应用最多的方式，单片机应用的主要领域：（2）测控系统用单片机可以构成各种工业控制系统、自适应控制系统等。例如，温室人工气候控制
13、、水闸自动控制、电镀生产线自动控制、汽轮机电液调节系统、车辆检测系统、机器人轴处理器等。（3）智能仪表用单片机改造原有的测量、控制仪表,能促进仪表向数字化、智能化、多功能化、综合化、柔软化发展。如温度、压力、流量、浓度显示、控制仪表等。通过采用单片机软件编程技术，使长期以来测量仪表中的误差修正、线性化处理等难题迎刃而解。6（4）机电一体化产品单片机与传统的机械产品结合，使传统机械产品结构简化，控制智能化，构成新一代的机、电一体化产品。例如，在电传打字机的设计中由于采用了单片机，取代了近千个机械部件；在数控机床的简易控制机中，采用单片机可提高可靠性及增强功能，降低控制机成本。（5）智能接口在计算
14、机系统，特别是较大型的工业测、控系统中，如果用单片机进行接口的控制与管理，单片机与主机可并行工作，可以大大提高系统的运行速度。例如，在大型数据采集系统中，用单片机对模/数转换接口进行控制不仅提高采集速度，还可以对数据进行预处理，如数字滤波、线性化处理、误差修正等。四、MCS-51 系列单片机的基础知识1、结构特点8051 是 MCS-51 系列单片机的一个产品。 MCS-51 系列单片机是 Intel 公司推出的通用型单片机。它的基本型产品是8051、8031 和 8751。除片内 ROM 类型不同外，8051、8031、8751 的其它性能完全相同，其结构特点如下：8 位 CPU； 32 根
15、 I/O 线； 片内振荡器及时钟电路；简易智能电动车的设计与制作7外部存贮器寻址范围 ROM、RAM 各 64K；2 个 16 位的定时器/计数器；5 个中断源，2 个中断优先级；5 个中断源，2 个中断优先级；全双工串行口； 布尔处理器。2、单片机的工作方式包括：复位方式、程序执行方式、单步执行方式、低功耗操作方式以及 EPROM 编程和校验方式。3、8051 的系统扩展在很多应用场合，8051 自身的存贮器和 I/O 资源不能满足要求，这时就要进行系统扩展。（1）外部总线的扩展 （2）外部程序存贮器的扩展（3）外部数据存贮器的扩展4、8051 指令系统（1）寻址方式： （2）指令说明a.寄
16、存器寻址 b.直接寻址 a. 数据传送指令c.寄存器间接寻址 b. 转移指令d.立即寻址 c. 算术运算指令8e.变址寻址 d. 逻辑运算操作f.相对寻址 e. 十进制指令g.位寻址 f. 伪指令五、单片机的工作过程单片机的工作过程实质上是执行用户编制程序的过程，一般程序的机器码都已固化到存储器中（例如实训 1 中的步骤 2） ，因此开机复位后，就可以执行指令。执行指令又是取指令和执行指令的周而复始的过程。假设机器码 74H、E0H 已存在 0000H 开始的单元中，则此表示把 E0H 这个值送入 A 累加器。下面我们来说明单片机的工作过程。接通电源开机后，PC=0000H,取指令过程如下：（
17、1） PC 中的 0000H 送到片内的地址寄存器；（2） PC 的内容自动加一变为 0001H，指向下一个指令字节；（3） 地址寄存器中的内容 0000H 通过地址总线送到存储器，经存储器中的地址译码选中 0000H 单元；（4） CPU 通过控制总线发出读命令；（5） 被选中单元的内容 74H 送内部数据总线上，该内容通过内部数据总线送到单片机内部的指令寄存器。到此，取指令过程结束，进入执行指令过程。执行指令的过程：指令寄存器中的内容经指令译码器译码后，说明这条指令简易智能电动车的设计与制作9是取数命令，即把一个立即数送到 A 中；PC 的内容为 0001H，送地址寄存器，译码后选中 00
18、01H 单元，同时 PC 的内容自动加1 变为 0002H；CPU 同样通过控制总线发出读命令；0001H 单元的内容 E0H 读出经内部数据总线送至 A。至此，本指令执行结束。PC=0002H，机器又进入下一条指令的取指令过程。机器一直重复上述过程直到程序中的所有指令执行完毕，这就是单片机的基本工作过程。10第二章 硬件设计一、单片机最小系统的设计1、什么是最小系统在智能化仪器仪表中，控制核心均为微处理器，而单片机以高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠而得到广泛应用，是设计智能化仪器仪表的首选微控制器，单片机结合简单的接口电路即可构成单片机最小系统，它是智能化仪器仪表的基础，也是测控。
19、监控的重要组成部分。2、最小系统的构成单片机最小系统可以飞为四个部分：一是时钟系统：一般用12M 的晶振。二是复位系统，一旦复位，CPU 将从 0000H 开始执行程序。三是电源部分，采用+5V 的电源，要加一个 LED 用来指示电源接通。四是 31 管脚接高电平表示使用内部的程序区。（1）时钟系统电路系统的时钟电路设计是采用的内部方式，即利用芯片内部的振荡电路。AT89 单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚 XTAL1 和 XTAL2 分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容 C1 和 C2 构成
20、并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振简易智能电动车的设计与制作11的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为 12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为 22F。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可靠地工作。（2）复位系统电路复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚 RST 通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，它的输出在每个机器周期的 S5P2，由复位电路采样一次。复位电
21、路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式，此电路系统采用的是上电与按钮复位电路，如图所示。当时钟频率选用 6MHz 时，C 取 22F，Rs 约为 200，Rk 约为 1K。下面是最小系统的电路图。8 0 5 1+ 5 VP 1 01 2 M3 0 P F3 0 P FC 2 C 32 2 05 . 1 K2 01 91 84 0+ 5 V3 1+1 0 u FC 1R 5R 6K 1P 1 112图 1 单片机最小系统二、 “H桥”电动机控制及驱动电路设计1、直流电动机的工作原理图 2 直流电动机的内部结构这是分析直流电机的物理模型图。 其中，固定部分有磁铁，这里称作主磁极；固定部分还有电刷
22、。转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。(其中 2 个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极 N 和 S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。定子与转子之间有一气隙。在电枢铁心上放置了由 A 和 X 两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着简易智能电动车的设计与制作13一对固定不动的电刷 B1 和 B2，当电枢旋转时，电
23、枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持 90，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快，可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中，适当控制
24、交流电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。 直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题，消耗有色金属较多，成本高，运行中的维护检修也比较麻烦。因此，电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能，并且大量代替直流电动机。不过，近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面，已经取得了很大进展。包括直流电机在内的一切旋转电机，实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。一条是：导线切割磁通产生感应电动势；另一条是：载流导体在磁场中受到电磁14力的作用。因此，从结构上来看，任何电机都包括磁场部分和电路部分。从上述原理可见，任何电机都体现着电和磁的相互作用，是电、磁这两个矛盾着
25、的对立面的统一。我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理，就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用，相互制约，以及体现两者之间相互关系的物理量和现象（电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等） 。 2、电动机控制的基本原理我们知道，要控制直流电动机很简单：将直流电源的正、负 2 根输出线连接到直流电动机的 2 个接线端，直流电动机就会转动，如果将直流电源的正、负两级交换，直流电动机就会向与原来相反的方向转动。显然，我们不可能用手去交换电动机的接线，这就需要用采取用电控制的方式去控制变换电路。在电气领域中，人们常用继电器来转换触电，以改变电动机的引线的连接方式，从而控制电动机的转动方向
26、。用晶体三极管也可以做电子开关。它的灵敏度高、动作速度快、不受尘埃及气体氧化的影响、耐震动、无机械动作、无火花干扰、价格低廉、使用寿命长，因而得到广泛应用。普通数字集成电路的功率很小，其输出电流和吸入电流都无法直接驱动小型玩具直流电动机旋转。因此，如果想用普通数字集成电路来控制直流电动机的正转和反转，可以利用晶体三极管简易智能电动车的设计与制作15“H-桥”电路。3、 “H-桥”电动机驱动电路我们首先用 4 支开关和 1 支电动机配合，来组成如图 3 所示的“H-桥”电动机控制及驱动电路。由于这个电路结构酷似英文字母“H”的形状，故得此大名。“H-桥”的基本原理如下：当开关 SW1 和 SW4
27、 闭合、开关SW2 和 SW3 断开时，电流如图 3 种箭头所示方向流过电动机，电动机的轴转动，假设它是顺时针方向转动。当开关 SW2 和 SW3 闭合、开关 SW1 和 SW4 断开时，电流从另一方向流过电动机，电动机的轴向相反的方向转动，即向逆时针方向转动，如图 4 所示。MS W 1S W 2S W 3 S W 4O N O F FO NO F FV +V +MS W 1S W 2S W 3S W 4O NO F FO NO F FV + V +图 3 正转 图 4 反转1 KR 1R 38 5 5 08 0 5 0电机端子1 KAR 2R 4B8 5 5 08 0 5 01 K1 K8
28、 0 5 08 0 5 08 0 5 0 8 0 5 0+ 5 V图 5 “H-桥”电动机驱动电路164、用晶体三极管构成的“H-桥”驱动电路现在我们将上图中的 4 个开关换成 4 个晶体三极管，就构成了如图 5 所示的晶体三极管“H-桥”电路。为了使电路控制简单方便，电路中使用了 2 种不同极性的晶体三极管，即 2 个 PNP 型晶体三极管和 2 个 NPN 型晶体三极管。图中上边的驱动需要提供电流，它使用 PNP 型晶体管，下边的驱动需要吸收电流，使用NPN 型晶体管。R 是晶体三极管的基极限流电阻，A 和 B 是 2 个控制信号输入端。用控制信号恰当的开、关“H-桥”的 4 个晶体三极管
29、是很重要的，晶体三极管是“H-桥”在正电源和地之间的一个通道。当 A 端为低电平“0” ，B 端为高电平“1”时，晶体三极管 VT1和 VT4 导通，VT 2 和 VT3 截止，电流经晶体三极管 VT1、电动机左引脚、右引脚、晶体三极管 VT4 流过，电动机的轴正转。而当 A 端为高电平“1” ，B 端为低电平“0”时，晶体三极简易智能电动车的设计与制作17管 VT2 和 VT3 导通，VT 1 和 VT4 截止，电流经晶体三极管 VT2、电动机右引脚、左引脚、晶体三极管 VT3 流过，与上次方向正好相反，电动机的轴便朝着相反的方向转动。因此，当“H-桥”的两个输入端 A 和 B 分别为“0”
30、和“1”时，电动机正转，而输入端变为“1”和“0”时，电动机反转。可见在控制电动机正转和反转时，两个输入信号正好相反，也就是“H-桥”需要以对极性（电平）相反的控制信号来驱动。输入电平与电动机轴旋转方向的关系如表 1 所示。这里有一个额外的功能介绍一下：如果同时使两边的输入都为“1” （或者都为“0” ） ，将得到一个意想不到的有效刹车装置。因为电动机也是一个发电机，当它运行时，会产生一个电压，如果电动机的两个引线端被连接在一起（短路） ，这个电压将会“抵消”电动机运转，会使电动机迅速地停止转动，它产生的效果与刹车有异曲同工之妙，只可惜在这个操作里我们还用不上这个功能。4 个晶体三极管的基极电
31、阻是必须使用的，这里选用的电阻器为 510，电阻值的大小和电动机的功率决定了“H-桥”电路的功率。5、 “H-桥”电动机控制电路光电耦合器的作用和原理光电耦合器也称为光电隔离器或光耦合器，有时简称光耦。这是一种以光为耦合媒介，通过光信号的传递来实现输人与输出间电隔离的器件，可在电路或系统之间传输电信号，同时确保这18些电路或系统彼此间的电绝缘。近年来，随着半导体技术、光电子学的深入发展，光耦的结构设计、封装制作技术也不断创新，各种类型产品相继问世，数千种型号构成几百个品种系列，研发成为一个独立的种类繁多、性能优良的半导体器件门类，广泛应用于计算机及其外设接口、工控、电信、仪器仪表、数据总线、高
32、速数字系统、数字 IO 口、模数转换、数据发送、单片机接口、电平转换、信号及级间隔离、脉冲放大等范围，甚至在电源技术的线性隔离、电量反馈、电流传感、电量变换等各个场合都有成功的应用，市场需求量持继增长，发展极其迅速。2145T I L 1 1 79 0 1 3+ 5 V1 K1 KP 1 . 0+ 5 V2 0 0A2145T I L 1 1 79 0 1 3+ 5 V1 K1 KP 1 . 1+ 5 V2 0 0B图 6 “H-桥”电动机控制电路原理：光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝
33、缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管型、光敏电阻型、光控晶闸管型、光电达林顿型、集成电路型等。在光电耦合器输简易智能电动车的设计与制作19入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。通常，为了晶体三极管的安全，应该在组成“H-桥”电动机驱动电路的 VT1VT4，这 4 个晶体管的 C、E 极之间都反向并联一个晶体二极管，用来泄放因电动机线圈在开
34、关转换时产生的反向电压，防止反向电压击穿三极管的 C、E 极。这个方向电压比电源电压更高，如果不用这 4 个晶体二级管，有可能烧毁晶体三极管。在电动机引脚两端并联的电容器 C 是抗干扰用的，电动机在运转时，他的电刷和整流子之间产生电火花，特别是在电动机转换旋转方向时，电火花会更大，容易干扰电子电路的正常工作，增建这个电容器后可以有效的滤除干扰，免除许多莫名其妙的麻烦。在智能电动车的制作中，我们只需要控制一只电动机的正转和反转，就可以使小车作出“直线前进”和“后退转弯”的动作，表（1）给出了电动机状态与小车的行为关系。表（1）A 端电平 B 端电平 电动机轴旋转方向0 1 正转1 0 反转在一块
35、集成电路封装内部有 4 个 2 输入端与非门，我们只使用了其中的 2 个来构成单稳态触发器延时电路，剩余的 2 个还20在那里闲着无事可干，现在正好派上用场。于是我把 IC-4 的 2 个输入端连接在一起做成“反相器” ，将延时电路的输出信号在输入到这个反相器，在反相器的输出端就可以得到与输入端相反的信号，这 2 个正好相反的信号就可以作为“H-桥”电路的控制信号。三、信号检测电路该电路如图 7 的作用就是检测出地上的黑线并把这个信号传递给单片机，以使单片机做出相应的动作。该电路采用了光电三极管作为检测元件，下面先对光电三极管作一介绍：该电路由光电三极管、9013 三极管（两个） 、10K 电
36、阻和5.1K 电阻各一个、0.47uF 电容一个、+5V 电源组成。光电三极管通常只有 2 根引脚，他们的长短是不一致的，对于 NPN 型的光电三极管而言，较长的一根通常是 E 极，较短的一根是 C 极。光电二极管和光电三极管在外观上非常相似，很难把它们区分开来，但可以用万用表加以判断。首先将万用表置于 R*1k 电阻挡，用不透光的物体，将光电管遮盖住，使其处于很暗的环境中，然后测量光电管两只引脚之间的正反向电阻。如果正反向电阻都很大，那么所测得光电管是光电三极管;反之如果测量得到的正反向电阻值有非常明显的差别，一个较小而另一个较大，则所测的管子是光电二极管。简易智能电动车的设计与制作21（1
37、）电路组成该电路由光电三极管、9013 三极管（两个） 、10K 电阻和5.1K 电阻各一个、0.47uF 电容一个、+5V 电源。（2）电路工作原理该电路的最后输出接到单片机的 P3.2 口即外部中断 0。当光电三极管没有检测到黑线时，会输出一个低电平信号，此时整个电路的输出为低电平。当光电三极管检测到黑线以后，将输出高电平信号，然后该信号经过两级放大，再把放大了的信号传递给单片机。当单片机感受到这一上升沿脉冲信号时，便会产生中断，从而使单片机去执行中断程序，最终使小车完成响应的动作。1 0 K5 . 1 K0 . 4 7 u F9 0 1 39 0 1 3光 电管+ 5 VP 3 . 2
38、/ I N T 0图 7 信号检测电路四、系统形成的总电路图为：22驱动电路2145T I L 1 1 79 0 1 3+ 5 V1 K1 KP 1 . 0+ 5 V2 0 0A2145T I L 1 1 79 0 1 3+ 5 V1 K1 KP 1 . 1+ 5 V2 0 0B1 0 K5 . 1 K0 . 4 7 u F9 0 1 39 0 1 3光 电管+ 5 VP 3 . 2 / I N T 0+ 5 V8 0 5 1+ 5 VP 1 01 2 M3 0 P F3 0 P FC 2 C 32 2 05 . 1 K2 01 91 84 0+ 5 V3 1+1 0 u FC 1R 5R 6
39、K 1P 1 1单片 机最小 系统1 KR 1R 38 5 5 08 0 5 0电机端子1 KA电机正 反转电路R 2R 4B8 5 5 08 0 5 01 K1 K8 0 5 08 0 5 08 0 5 0 8 0 5 0图 8 系统总体电路简易智能电动车的设计与制作23第三章 软件设计（一）程序设计根据本系统的要求，小车要实现的功能为前进、后退、左转、右转、检测出黑线并按要求完成相应的动作。按照这个要求，我们编写了下面的程序：1、单片机最小系统的验证程序。为了验证我们所设计的单片机最小系统的正确性，我们编写了简单的控制程序，通过编程器把程序烧写到 AT89S52 的 ROM 中，来调试我们
40、的软件和硬件。程序如下：ORG 0030HLOOP: MOV R0,#012HMOV R1,#012HLOOP1: MOV P1,#0feHLCALL DELAYMOV P1,#0ffHLCALL DELAYDJNZ R0,LOOP1MOV P1,#0FFHLCALL DELAY1LOOP2: MOV P1,#0fdHLCALL DELAY24MOV P1,#0ffHLCALL DELAYDJNZ R1,LOOP2MOV P1,#0FFHLCALL DELAY1AJMP LOOPDELAY: MOV R2,#080HL1:MOV R3,#0FAHL2:DJNZ R3,L2DJNZ R2,L1R
41、ETDELAY1: MOV R4,#0C0HL3:MOV R5,#050HL4:MOV R6,#050HL5:DJNZ R6,L5L6:DJNZ R5,L4DJNZ R4,L3RETEND2、主程序的设计与编写（1）程序流程图简易智能电动车的设计与制作25开始中断初始 化无执 行 前 行 子 程 序是 否 有 中 断 发 生有执行中 断程序执行转 弯程序图 9 主程序流程图中断停止前进程序延时程序后退程序P 3 . 2 是否 为“ 1 ”转弯程序图 10 中断程序流程图（2）程序内容26ORG 0030HMAIN: MOV P1,#0FFHLCALL DELAY1LCALL DELAY1LOO
42、P1: MOV P1,#0FEH ;前行子程序LCALL DELAYMOV P1,#0FFHLCALL DELAYJB P3.2,LOOP1*INT: MOV P1,#0FFH ;中断程序 停止子程序LCALL DELAY1LCALL DELAY1*TUI: MOV R1,#0D0H ;后退子程序TUI1:MOV P1,#0FDHLCALL DELAYMOV P1,#0FFHLCALL DELAYDJNZ R1,TUI1JNB P3.2,TUI简易智能电动车的设计与制作27*ZUO: MOV R3,#20HMOV P1,#0FAH ;左转前行子程序LCALL DELAYMOV P1,#0FFH
43、LCALL DELAYDJNZ R3,ZUOAJMP LOOP1*DELAY: MOV R2,#016H ;延时 1L1:MOV R3,#06AHL2:DJNZ R3,L2DJNZ R2,L1RETDELAY1: MOV R4,#0C0H ;延时 2L3:MOV R5,#050HL4:MOV R6,#050HL5:DJNZ R6,L5L6:DJNZ R5,L4DJNZ R4,L3RET28*END（二）程序调试由于程序不可能一次成功，所以需要对程序进行调试，最终使程序实现所要求的功能。在编写此程序过程中，我们在实验箱上进行了多次实验，通过观察实验现象来确定程序是否达到了所要求的功能。在这其中，
44、对延时程序的调试很重要，延时的时间必须设置的合理，否则会观察不到实验现象。总之，通过不断的调试和修改，程序最终实现了我们所要求的功能，至此，我们完成了程序的编写。简易智能电动车的设计与制作29第四章、英语翻译The electronics electric circuit designWhile designing an electronics electric circuit system, first have to definitely the design mission of the system, carry on a project choice according to the
45、 mission, then each part in the other party case carry on the design of unit, parameter calculation and spare part choose, the end links each part together and draw a matches design to request of integrity of system electric circuit diagram.One. The design mission of the explicit system requestCarry
46、 on to the design mission of the system concrete analysis, full understanding system of function, index sign, contents and request, with explicit the system should complete of mission.Two. The project chooseThe work of this one step requests to be the mission which wants the system to complete to as
47、sign to some unit electric circuits, and draw a whole machine principle frame diagram that can mean each unit function.The important mission of the project choice is 30according to control of knowledge and data, aim at the mission that the system put forward, request and condition, the function desi
48、gn of completion system.Want to presume quest in this process, brave innovation, work hard for to attain the design project reasonable, credibility, economy, the function is well-found, technique forerunner.And the other party case want to continuously carry on a possibility with defective analysis, finally design a complete frame diagram.Frame diagram have to the correct reflection should complete of mission with each constitute part of functions, make
