李 心,路雪松,金亞玲
(沈陽(yáng)工學(xué)院,遼寧 撫順 113122)
STC89C52單片機(jī)屬于51單片機(jī)系列,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于理解,輸入輸出共計(jì)40個(gè)引腳,P0-P4四組P口,并且STC89C52比STC89C51多了一個(gè)中斷源和定時(shí)計(jì)數(shù)器。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊:采用功率三極管作為功率放大器的功能,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行輸出控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是一個(gè)線(xiàn)性型驅(qū)動(dòng)的電路的結(jié)構(gòu),該電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,速度較快的能力很強(qiáng),具體電路采用由達(dá)林頓管組成的電路,電路如下圖所示。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路長(zhǎng)期工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,兩種工作模式下,分別是飽和狀態(tài)和截至狀態(tài),開(kāi)關(guān)效率非常高,該電路保證了電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的控制,開(kāi)關(guān)速度的穩(wěn)定性也極強(qiáng),是一種使用率很高的PWM調(diào)速技術(shù)。
圖1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接線(xiàn)圖
通過(guò)程序與硬件的緊密結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)小車(chē)的各種功能。用keil μVision4進(jìn)行編寫(xiě)程序,先新建一個(gè)工程,然后編寫(xiě)C語(yǔ)言程序,然后添加到該工程中并生成十六進(jìn)制文件即可,先安裝燒寫(xiě)軟件和驅(qū)動(dòng),然后讓傳輸線(xiàn)與小車(chē)相連,打開(kāi)燒寫(xiě)軟件,將所生成的程序燒寫(xiě)到單片機(jī)中。
通過(guò)單片機(jī)引腳的輸出控制兩個(gè)電機(jī)的旋轉(zhuǎn),使用占空比實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)速度的控制。兩個(gè)電機(jī)相同速度正轉(zhuǎn)即為前進(jìn),相同速度反轉(zhuǎn)即為后退,左電機(jī)速度小于右電機(jī)速度即為左轉(zhuǎn),右電機(jī)速度小于左電機(jī)速度即為右轉(zhuǎn),這幾種運(yùn)行狀態(tài)構(gòu)成了小車(chē)最基本的行動(dòng)功能。
小車(chē)底部的兩個(gè)紅外傳感器發(fā)射紅外線(xiàn)光,通過(guò)能否接收到反射回來(lái)的紅外線(xiàn)信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。如果左側(cè)紅外光照到黑線(xiàn)處,黑色的反射能力很弱,接收器沒(méi)有接收到反射回來(lái)的光信號(hào),則單片機(jī)就會(huì)控制左側(cè)電機(jī)停轉(zhuǎn)使小車(chē)左轉(zhuǎn)。同理,如果右側(cè)紅外光照到黑線(xiàn)處,小車(chē)就會(huì)右轉(zhuǎn)。這兩個(gè)動(dòng)作周而復(fù)始,就實(shí)現(xiàn)了小車(chē)的循黑跡功能。小車(chē)循跡程序流程圖如圖2所示。
圖2 循跡程序流程圖
該控制系統(tǒng)具有較好的控制和調(diào)速、轉(zhuǎn)向功能,能按預(yù)期的期望實(shí)現(xiàn)小車(chē)的循跡功能,對(duì)黑線(xiàn)循跡效果很好。