【mk_欣驰】自动循迹壁障智能车原创教程，以及自己2年来搜集到的经典资料分享给大家
本帖最后由 mk_欣驰 于 2014-8-11 17:03 编辑上次弄了一下午，结果还是没搞好，没图没附件！这次吸取教训，在家里写好了才敢来发帖，有图有真相！！！ 好吧，晕死了！好几个网吧爆满，终于等到机子了。
如题，由于暑假期间自己也正在做一个 基于STM32的自动停泊智能车，会用到最小系统，电源模块，L298电机驱动，超声波，光电管循迹电路等模块，以及单片机编程，c语言，PID算法，简单的控制原理等知识，综合性灰常高。 本人就是学会了51之后就一直在搞智能车（学校的一个比赛），这个过程对自己之后的道路确实是受益匪浅。以前学51就只是看视频，然后将别人的程序自己照着再写一边，然后下载到板子上看现象，很无味。当你有过自己完成一项作品的经历的时候，你就会明白学习本节知识在实际项目中会有什么用处，能干些什么。这样你可以有选择性的根据需要，量力去学习。 好了，不罗嗦了，开始步入正题一、电源模块 对于电源模块，建议将最小系统电源和其他传感器等模块的分开，也就是单片机独用一个电源。一般是5V，1.单片机电源 这里采用LM2940稳压芯片。原因是LM2940是低压差的线性稳压集成电路，芯片输入输出之间的损耗（也就是压损）比较小，电路相对简单，且精度高，纹波系数小，适合于对电压要求比较高的精密电源。作为单片机以及其他数字芯片供电再合适不过了。 但其缺点是效率很低，且输出电流比较小（相对开关电源）2.其他传感器电源（5v） 对于其他传感器我们选用LM2596稳压芯片。lm2596属于开关电源，他相对于线性稳压芯片输出电流要大一些，效率要高。所以很适合驱动一些精度要求不高，但效率相对要高点的传感器驱动电路。但缺点是精度低，电路复杂。3.转向舵机电源（6v） 这里的转向舵机用6v原因是，提高响应速度。因为转向舵机在转向过程中会受到许多阻力，比如车轮摩擦力，当车子很重时，这个摩擦力会更大。这将严重影响车子的转向速度，那么提高电压不失为一种方便快捷的补偿措施。 这里采用常见的7806稳压芯片二、循迹模块 采用一个lm324比较器和四个tcrt5000光电管可以组成4路循迹模块
这里的图可能不尽清楚， 自己花了个整体图，下次补上 用proteus画的够完整吧
三、L298步进电机驱动模块用L298驱动两台直流减速电机的电路。引脚6，11可用于PWM控制速度。如果智能车只要求直行前进，则可将5，10和7，12两对引脚分别接高电平和低电平，仅用单片机的两个端口，两电机即可同时全速行进给出6，11PWM信号，即可通过占空比控制速度，从而实现直行、转弯、加减速等动作。
Proteus画的 四、软件 见4楼 晕死，电脑又又重启，简直无语。好吧，我承认自己还是没有做好充分准备！！！更多精彩，下次继续。
下面是自己一些进展图： lm2940 电源模块 反面惨不忍睹啊 整体效果 l298电机驱动模块 反面更惨！！！ 4路循迹模块 为求模块化，结果后期接线有些多，打算重焊个 反面 车模套件 花了40大洋 装配图 两只大眼睛 调试超声波 显示效果 总算走起来了
版主好快，帖子还在更新当中！
感谢广大好友的鼎力支持欢迎广大电子爱好者一起探讨更多精彩，下次继续！！ ————欣驰 为你奉献 qq2452679951
期待后续更加精彩的内容。 你的照片怎么看不到了，请重新发帖，可能是我前几天重装论坛的时候把照片搞丢了。 本帖最后由 mk_欣驰 于 2014-8-11 16:58 编辑
四、软件部分
1、智能车超声波避障参考程序
/**********************智能车超声波避障参考程序*************************平台：Keil U4 + STC12C5A60S2芯片*日期：2014-8-11* QQ : 2452679951*晶振:11.0592MHZ******************************************************************/#include <at89x51.h> #include <intrins.h>#include "LCD1602display.h"#include "STC12C5A60S2_PWM.h"#defineTXP2_0#defineRXP2_1sbit DU = P2^6;sbit WE = P2^7;#define Forward_L_DATA180//当前进不能走直线的时候，请调节这两个参数，理想的时候是100,100，最大256，最小0。0的时候最慢，256的时候最快#define Forward_R_DATA180 //例如小车前进的时候有点向左拐，说明右边马达转速过快，那可以取一个值大一点，另外一个值小一点，例如 200190 //直流电机因为制造上的误差，同一个脉宽下也不一定速度一致的，需要自己手动调节sbit P4_0=0xc0; //P4口地址/*****按照原图接线定义******/sbit L298_IN1=P1^7; sbit L298_IN2=P1^6;sbit L298_IN3=P1^4;sbit L298_IN4=P1^5;sbit L298_EN1=P1^3;sbit L298_EN2=P1^2;sbit BUZZ=P2^3;void cmg88()//关数码管，点阵函数{DU=1;P0=0X00;DU=0;}void Delay400Ms(void);//延时400毫秒函数unsigned char code Range[] ="==Range Finder==";//LCD1602显示格式unsigned char code ASCII = "0123456789.-M";unsigned char code table[]="Distance:000.0cm";unsigned char code table1[]="!!! Out of range";unsigned char disbuff={0,0,0,0};//用于分别存放距离的值0.1mm、mm、cm和m的值void Count(void);//距离计算函数 unsigned inttime=0;//用于存放定时器时间值unsigned long S=0;//用于存放距离的值bitflag =0; //量程溢出标志位bitturn_right_flag;//=========================================================================================================================void Forward(unsigned char Speed_Right,unsigned char Speed_Left)//Speed_Right,Speed_Left为0-255之间，255最快，0最慢。{ L298_IN1=1; L298_IN2=0; L298_IN3=1; L298_IN4=0; PWM_Set(255-Speed_Right,255-Speed_Left);}void Stop(void) //刹车{ L298_IN1=0; L298_IN2=0; L298_IN3=0; L298_IN4=0; PWM_Set(0,0);}void Turn_Right(unsigned char Speed_Right,unsigned char Speed_Left){ L298_IN1=0; L298_IN2=1; L298_IN3=1; L298_IN4=0; PWM_Set(255-Speed_Right,255-Speed_Left);}//=========================================================================================================================/********距离计算程序***************/ void Conut(void) { time=TH1*256+TL1; TH1=0; TL1=0; //此时time的时间单位决定于晶振的速度，外接晶振为22.1184MHZ时， //time的值为0.54us*time，单位为微秒 //那么1us声波能走多远的距离呢？1s=1000ms=1000000us // 340/1000000=0.00034米 //0.00034米/1000=0.34毫米也就是1us能走0.34毫米 //但是，我们现在计算的是从超声波发射到反射接收的双路程， //所以我们将计算的结果除以2才是实际的路程 S=time*1;//先算出一共的时间是多少微秒。 HL-1学习板配套晶振11.0592M S=S*0.17;//此时计算到的结果为毫米，并且是精确到毫米的后两位了，有两个小数点 if(S<=300) // { if(turn_right_flag!=1) { Stop(); Delay1ms(50);//发现小车自动复位的时候，可以稍微延长一点这个延时，减少电机反向电压对电路板的冲击。 } turn_right_flag=1; P2_3=0; Delay1ms(50); P2_3=1; Turn_Right(120,120); } else { turn_right_flag=0; Forward(Forward_R_DATA,Forward_L_DATA); } //======================================= if((S>=5000)||flag==1) //超出测量范围 { flag=0; DisplayListChar(0, 1, table1); } else { disbuff=S%10; disbuff=S/10%10; disbuff=S/100%10; disbuff=S/1000; DisplayListChar(0, 1, table); DisplayOneChar(9, 1, ASCII]); DisplayOneChar(10, 1, ASCII]); DisplayOneChar(11, 1, ASCII]); DisplayOneChar(12, 1, ASCII); DisplayOneChar(13, 1, ASCII]); } }/********************************************************/ void zd0() interrupt 3 //T0中断用来计数器溢出,超过测距范围{ flag=1; //中断溢出标志 RX=0;}/********超声波高电平脉冲宽度计算程序***************/void Timer_Count(void){ TR1=1; //开启计数 while(RX); //当RX为1计数并等待 TR1=0; //关闭计数 Conut(); //计算}/********************************************************/ voidStartModule() //启动模块{ TX=1; //启动一次模块 Delay10us(2); TX=0;}/********************************************************/ /*************主程序********************/void main(void){ unsigned char i; unsigned int a; cmg88();//关数码管 Delay1ms(400); //启动等待，等LCM讲入工作状态 LCMInit(); //LCM初始化 Delay1ms(5);//延时片刻 DisplayListChar(0, 0, Range); DisplayListChar(0, 1, table); TMOD=TMOD|0x10;//设T0为方式1，GATE=1； EA=1; TH1=0; TL1=0; ET1=1; //允许T0中断 //开启总中断 //=============================== PWM_ini(); //=============================== turn_right_flag=0; //=================================B: for(i=0;i<50;i++) //判断K4是否按下 { Delay1ms(1); //1ms内判断50次，如果其中有一次被判断到K4没按下，便重新检测 if(P3_7!=0 )//当K4按下时，启动小车 goto B; //跳转到标号B，重新检测 } //蜂鸣器响一声 BUZZ=0; //50次检测K4确认是按下之后，蜂鸣器发出“滴”声响，然后启动小车。 Delay1ms(50); BUZZ=1;//响50ms后关闭蜂鸣器//======================================================================================================================= while(1) { RX=1; StartModule(); for(a=9510;a>0;a--) { if(RX==1) { Timer_Count(); } } }}
————欣驰 为你奉献
qq2452679951 2、智能车寻黑线参考程序
/*************智能车寻黑线参考程序*************************
*平台：Keil uVision4 + STC89C52/AT89S52
*日期：2014-8-11
* QQ : 2452679951
*晶振:11.0592MHZ
启动键为K3
停止键为K4
*************************************************/
#include <at89x52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void motor_r_z(void);//右边电动机正转
void motor_l_z(void);//左边电动机正转
void motor_r_f(void);//右边电动机反转
void motor_l_f(void);//左边电动机反转
void go(uchar,uchar);//小车前进
void stop(void);//小车停止
sbit IN1=P1^1;//L293D的IN1接到P1.1
sbit IN2=P1^0;//L293D的IN2接到P1.0
sbit IN3=P1^5;//L293D的IN3接到P1.5
sbit IN4=P1^4;//L293D的IN4接到P1.4
sbit ENA=P1^3;//L293D的ENA接到P1.3
sbit ENB=P1^2;//L293D的ENB接到P1.2
sbit left_k=P3^4;//小车左转信号输入端为P3.4,P3.4为1时说明已经检测到黑线
sbit right_k=P3^5;//小车左转信号输入端为P3.5,P3.5为1时说明已经检测到黑线
sbit start_k=P3^6;//启动按键为K3
sbit stop_k=P3^7;//停止按键为K4
sbit sound=P2^3;//蜂鸣器接到了P2.3上，P2.3为低电平的时候，蜂鸣器响。
uchar data t_0;//每产生一次T0定时器中断的时候t_0加1
uchar data motor_r;//motor_r用于存放右边电机转速和转向的数据
uchar data motor_l;//motor_l用于存放左边电机转速和转向的数据
uchar data Speed_Parameters;
//**延时子程序**///
void delay_1ms(uint n)
{
uint i,j;
for(j=n;j>0;j--)
for(i=20;i>0;i--);
}
/*******初始化函数***********/
void ini(void)
{
////T0初始化///
TMOD=0x01; //T0工作在方式1
TH0=0xff; //装入T0初值
TL0=0xf6;
TR0=1;//开T0中断
ET0=1;//T0允许中断
EA=1;
//////////////////////
t_0=0;
/////////////////////
P1=0x00;
sound=0;
delay_1ms(100);//蜂鸣器响100ms
sound=1;
}
///蜂鸣器响///
void Sound(void)
{
sound=0;
delay_1ms(60);
sound=1;
}
/****启动处理函数****/
void start(void)
{
uchar a;
aa:while(start_k);//防抖程序
for(a=0;a<50;a++)
{
delay_1ms(1);
while(start_k)
goto aa;
}
Sound();//调用蜂鸣器发音程序
go(0x40,0x40);//全速直行
}
void go(uchar left_motor,uchar right_motor)//直行
{
Speed_Parameters=right_motor;//给速度参数赋值
motor_r_z();//调用右边电机正转函数
Speed_Parameters=left_motor;
motor_l_z();//调用左边电机正转函数
}
void motor_r_z(void)//右边电动机正转
{
motor_r=0x64+Speed_Parameters;
ENA=1;
}
void motor_l_z(void)//左边电动机正转
{
motor_l=0x64-Speed_Parameters;
ENB=1;
}
void stop(void)
{
ENB=0;
ENA=0;
}
/*********T0中断服务程序*****************/
/*********PWM产生***********************/
void time0(void) interrupt 1 using 2
{
TR0=0;//停止T0计数
TH0=0xff;//当晶振频率是12M时，每隔0.01ms中断一次，200次中断为PWM信号输出的周期,
TL0=0xf6;//PWM信号的频率=1000/(200*0.01ms)=500HZ
++t_0;//产生一次中断t_0加1
ACC=t_0;//将t_0的值赋值给ACC
CY=0;//清零CY
ACC-=motor_r;//用ACC减去右边电动机的参数（此参数决定了右边电机的转向和速度）
if(CY==1)//判断CY是否置1，如果为1，说明ACC-motor_r已经为负数，置位了CY
{
IN1=1;//IN1由原来的0变成了1
IN2=0;//IN2由原来的1变成了0
goto PWM_2;
}
IN1=0;//如果CY不等于1，IN1=0,IN2=1
IN2=1;
PWM_2:
ACC=t_0;//重新将t_0的值赋值给ACC
CY=0;//清零CY
ACC-=motor_l;//用ACC减去左边电动机的参数（此参数决定了左边电机的转向和速度）
if(CY==1)//判断CY是否置1，如果为1，说明ACC-motor_l已经为负数，置位了CY
{
IN3=1;//IN3由原来的0变成了1
IN4=0;//IN4由原来的1变成了0
goto HIGHT;
}
IN3=0;//如果CY不等于1，IN3=0,IN4=1
IN4=1;
HIGHT:
//ACC=t_0; //重新将t_0的值赋值给ACC
if(t_0!=0xc8)//判断t_0的值是否不等于200
goto EXIT;//如果不等于200，程序指针指向EXIT执行程序
ACC=0;//如果t_0的值等于200,清零ACC和t_0
t_0=ACC;
EXIT:
TR0=1;//打开TO计数
}
void main(void)
{
uchar a;
ini();//调用初始化函数
start();//调用启动处理函数
////判断左传感器状态////
while(1)
{
aa:
while(left_k)//判断左边传感器的值是否为0
goto bb;//如果是0,程序指针指向标号bb,执行程序
P2_0=0;//如果是1,点亮P1.0上连接的发光二极管
// Sound();
while(!left_k)//如果left_k的值一直为1，不断的循环执行 go(0x00,0x64);小车左转 直到left_k的值为0为止。
go(0x00,0x45);//0x00,0x64分别代表左右电动机的转速，两个值的取值为0x00到0x64之间，0x00最慢。0x64最快
//0x00,0x64这两个值不一样代表两个电机向前转的速度不同，小车将拐弯
go(0x40,0x40);//执行到这句说明left_k已经为1，说明左传感器已经离开了黑线。小车直线前进
//0x40,0x40这连个值同表示小车执行这个函数时将向前走，用户可以自任意修改这些数值，达到小车走黑线
//最稳定的效果，建议不要取得太大（十六进制0x64是最大，其实也就是十进制数的100），也就是速度等级
//为0到100个等级。
P2_0=1;//关闭LED指示灯
////判断右传感器状态////
bb:
while(right_k)//判断右传感器的值是否为0 !
goto cc;//如果是0,程序指针指向标号cc,执行程序
P2_1=0;//如果是1,点亮P1.1上连接的发光二极管
// Sound();
while(!right_k)//如果right_k的值一直为1，不断的循环执行go(0x64,0x0);;小车右转 直到right_k的值为0为止
go(0x45,0x0);
go(0x40,0x40);//执行到这句说明right_k已经为1，说明左传感器已经离开了黑线。小车直线前进
P2_1=1;//关闭LED指示灯
///判断是否按下停止按钮//////
cc:
while(stop_k)//判断停止键是否按下,按下的时候stop_k为1
goto aa;////如果是1,程序指针指向标号aa,执行程序
for(a=0;a<20;a++)//如果是0,进入防抖程序
{
delay_1ms(1);
while(stop_k)//判断20次stop_k是否为1
goto cc;//如果是1,程序指针指向标号cc,执行程序
}
stop();//20次判断之后stop_k都是0,立马停止两个电动机
start();//跳到启动处理函数，执行程序。
}
}
————欣驰 为你奉献
qq2452679951
朱兆祺 发表于 2014-8-10 09:35
非常好，再接再厉。在控制类如果遇到问题，第一时间找朱老师我，我会给你解决。
嗯，会的。谢谢老师:D 楼主高手，楼主好人，求教学:loveliness: 点赞，非常好啊。 好强大的资料啊，最近我也在做小车，有时间一块交流下 重庆-风雪 发表于 2014-8-12 18:48
楼主高手，楼主好人，求教学
呵呵，抬举啦。恰巧做过，只是把自己会的东西分享出来而已。 看花开花落 发表于 2014-8-13 21:56
好强大的资料啊，最近我也在做小车，有时间一块交流下
必须欢迎!!!(^_^) 楼主的动手能客强呀，必须顶起！
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