【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

mk_欣驰

   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

                                                                                                                                                                  qq  2452679951

jianhong_wu

期待后续更加精彩的内容。

jianhong_wu

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。

mk_欣驰

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"

#define  TX  P2_0

#define  RX  P2_1

sbit DU = P2^6;

sbit WE = P2^7;

#define Forward_L_DATA  180//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_DATA  180   //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 200  190

                            //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[13] = "0123456789.-M";

unsigned char code table[]="Distance:000.0cm";

unsigned char code table1[]="!!! Out of range";

unsigned char disbuff[4]={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 int  time=0;//用于存放定时器时间值

unsigned long S=0;//用于存放距离的值

bit  flag =0; //量程溢出标志位

bit  turn_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[0]=S%10;

         disbuff[1]=S/10%10;

         disbuff[2]=S/100%10;

         disbuff[3]=S/1000;

         DisplayListChar(0, 1, table);

         DisplayOneChar(9, 1, ASCII[disbuff[3]]);

         DisplayOneChar(10, 1, ASCII[disbuff[2]]);     

         DisplayOneChar(11, 1, ASCII[disbuff[1]]);

      DisplayOneChar(12, 1, ASCII[10]);

         DisplayOneChar(13, 1, ASCII[disbuff[0]]);

        }

       }

/********************************************************/

     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

}

/********************************************************/

   void  StartModule()                      //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
                                                                                                    qq  2452679951

mk_欣驰

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
                                                                                                    qq  2452679951
            

mk_欣驰

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

重庆-风雪

楼主高手，楼主好人，求教学

海~~

点赞，非常好啊。

看花开花落

好强大的资料啊，最近我也在做小车，有时间一块交流下

mk_欣驰

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。

mk_欣驰

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!!!  (^_^)

yao1318

楼主的动手能客强呀，必须顶起！