摘要之老陽三干創(chuàng)作創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十日避障是智能小車應(yīng)具備的基本功能之一，以P89C51RA芯片為核心，收集前方障礙信息并對智能小車進(jìn)行控制，選用紅外避障傳感器檢測智能小車前方的障礙物，設(shè)計了智能小車的自動避障系統(tǒng)，并論述其工作原理.該系統(tǒng)設(shè)計簡單、本錢低、實時性好，在室內(nèi)環(huán)境中取得了預(yù)期的實驗結(jié)果，使智能小車無碰撞達(dá)到目的地.關(guān)'鍵詞:P89C51RA,智能，紅外避障傳感器關(guān)'鍵詞:P89C51RA,智能，紅外避障傳感器Theobstacleavoidanceisoneofthemainfunctionsthatanindependentlyintelligentcarriageshouldbeprovided.UsetheP89C51RAasakeycomponent,collectingtheenvironmentalinformationandcontrollingtheintelligentcarriage,akindofobstacleavoidancesystemofintelligentcarriageisdesigned.Inthissystem,infraredobstacleavoidancesensorsareusedtodetectthebarries,whicharefrontofdistancebetweenthe創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十日intelligentcarriageandthebarriers.Thesystem'sdesignissimple,andhaslowercostandbetterrealtimefeatures.Andatthesametime,thissystemhasobtainedanticipatedexperimentalresultsintheindoorenvironment.Thatis:theintelligentcarriagecanarriveatthedestinationwithoutanycollision.Keywords:P89C51RA;intelligent;infraredobstacleavoidancesensors目錄第一章緒論1.1小尊避障系統(tǒng)設(shè)計的意義自第一臺工業(yè)機(jī)器人出生以來,機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)廣泛機(jī)械、電子、冶金、交通、宇航、國防等領(lǐng)域.近年來機(jī)器人的智能水平不竭提高，而且迅速地改變著人們的生活方式.人們在不竭探討、改造、認(rèn)識自然的過程中,制造能替代人勞動的機(jī)器一直是人類的夢想.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的感覺傳感器種類越來越多，其中視覺傳感器成為自動行走和駕駛的重要部件.視覺的典范應(yīng)用領(lǐng)域為自主式智能導(dǎo)航系統(tǒng)，對視覺的各種技術(shù)而言圖像處置技術(shù)已相當(dāng)發(fā)達(dá)，而基于圖像的理解技術(shù)還很落后，機(jī)器視覺需要通過年夜量的運算也只能識別一些結(jié)構(gòu)化環(huán)境簡單的目標(biāo).視覺傳感器的核心器件是攝像管或CCD,目前的CCD已能做到自動聚焦.但CCD傳感器的價格、體積和使用方式上其實不占優(yōu)勢，因此在不要求清晰圖像只需要粗略感覺的系統(tǒng)中考慮使用接近覺傳感器是一種實用有效的方法.機(jī)器人要實現(xiàn)自動扶引功能和避障功能就必需要感知扶引線和障礙物，感知扶引線相當(dāng)給機(jī)器人一個視覺功能.避障控制系統(tǒng)是基于自動扶引小車(AVG-auto-guidevehicle)系統(tǒng)，基于它的智能小車實現(xiàn)自動識別路線，判斷并自動避開障礙,選擇正確的行進(jìn)路線.使用傳感器感知路線和障礙并作出判斷和相應(yīng)的執(zhí)行舉措.1.2小侔避障系統(tǒng)該智能小車可以作為機(jī)器人的典范代表.它可以分為三年夜組成部份：傳感器檢測部份、執(zhí)行部份、CPU.機(jī)器人要實現(xiàn)自動避障功能,還可以擴(kuò)展循跡等功能,感知扶引線和障礙物.可以實現(xiàn)小車自動識別路線,選擇正確的行進(jìn)路線，并檢測到障礙物自動遁藏.基于上述要求，傳感檢測部份考慮到小車一般不需要感知清晰的圖像，只要求粗略感知即可,所以可以舍棄昂貴的CCD傳感器而考慮使用價廉物美的紅外反射式傳感器來充任.智能小車的執(zhí)行部份，是由直流機(jī)電來充任的，主要控制小車的行進(jìn)方向和速度.單片機(jī)驅(qū)動直流機(jī)電一般有兩種方案：第一,勿需占用單片機(jī)資源，直接選擇有PWM功能的單片機(jī)，這樣可以實現(xiàn)精確調(diào)速；第二，可以由軟件模擬PWM輸出調(diào)制，需要占用單片機(jī)資源,難以精確調(diào)速，但單片機(jī)型號的選擇余地較年夜.考慮到實際情況，本文選擇第二種方案.CPU使用P89C51RA單片機(jī)，配合軟件編程實現(xiàn).還有顯示部份通過軟件可以顯示行使時間和路程.

1.2.1主控系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計要求，我認(rèn)為此設(shè)計屬于多輸入量的復(fù)雜法式控制問題.據(jù)此，擬定了以下兩種方案并進(jìn)行了綜合的比力論證，具體如下：方案一：僅采納CPLD作為核心部件的方案如圖1-1所示：選用一片CPLD(如EPM7128LC84-15)作為系統(tǒng)的核心部件,實現(xiàn)控制與處置的功能.CPLD具有速度快、編程容易、資源豐富、開發(fā)周期短等優(yōu)點，可利用VHDL語言進(jìn)行編寫開發(fā).但CPLD在控制上較單片機(jī)有較年夜的劣勢.同時,CPLD的處置速度非常快，而小車的行進(jìn)速度不成能太高，那么對系統(tǒng)處置信息的要求也就不會太高，在這一點上,MCU就已經(jīng)可以勝任了.若采納該方案，勢必在控制上遇到許許多多不需要增加的難題.為此，我們不采納該種方案，進(jìn)而提出了第二種設(shè)想.顯示行駛里程、時間等方案,僅采納單片機(jī)作.如圖1-2所示：控采納單片機(jī)作為整個系統(tǒng)的核心,網(wǎng)控制示行駛路的小車,以實現(xiàn)其既%5顯示行駛里程、時間等方案,僅采納單片機(jī)作.如圖1-2所示：控采納單片機(jī)作為整個系統(tǒng)的核心,網(wǎng)控制示行駛路的小車,以實現(xiàn)其既%5制,而在這一點上？單片機(jī)就.充沛分析我們的系統(tǒng),其關(guān)鍵在于實現(xiàn)小車的自動控出森它的優(yōu)勢早寸來，單片機(jī)就可以充沛發(fā)揮其資源豐富、有較為強(qiáng)年夜的控制功能及可位尋址匕,這種方案是一種把持功能、價格昂貴等優(yōu)點.因U障礙控制簡單、方便、弗捷.這樣較為理想的方案.圖1-1顯示行駛里程心時原理框圖多開關(guān)量輸入的復(fù)雜法式控制系統(tǒng)，需要行駛長路處置多開針對本設(shè)計特點紅外遙控關(guān)量的標(biāo)準(zhǔn)單片機(jī)而不能用精簡I/O口和法式存儲器的小體積單片機(jī),D/A、A/D功能也不控裝置,51單片機(jī)具有功能強(qiáng)年夜白鴻單■片機(jī)作為本設(shè)計的主2口均可按位尋址,法式空間多達(dá)8K,對本設(shè)計也綽綽有余,更可貴的是51單片機(jī)價格非常昂貴二等諸多因素后，我們決定采納9C,I/觀選感根據(jù)這些分析機(jī)電的驅(qū)動、顯示在綜合考慮了傳感器、兩部一片單片機(jī)，充沛利用P89C51RA單片機(jī)的資源.圖1-2以單片機(jī)為核心的原理框圖1.2.2機(jī)械系統(tǒng)本題目要求小車的機(jī)械系統(tǒng)穩(wěn)定、簡單，而四輪運動系統(tǒng)具備以上特點.驅(qū)動部份：由于玩具汽車的直流機(jī)電功率較小，而小車上裝有電池、機(jī)電、電子器件等，使得機(jī)電負(fù)擔(dān)較重.為使小車能夠順利啟動，且運動平穩(wěn)，在直流機(jī)電和輪車軸之間加裝了三級減速齒輪.顯示部份：將顯示模塊放置小車前部上方，利于觀察.電池的裝置：將電池放置在車體的正下方，降低車體重心，提高穩(wěn)定性，同時可增加驅(qū)動輪的抓地力，減小輪子空轉(zhuǎn)所引起的誤差.1.2.3機(jī)電驅(qū)動模塊方案一：采納繼電器對電念頭的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對小車的速度進(jìn)行調(diào)整.此方案的優(yōu)點是電路較為簡單,缺點是繼電器的響應(yīng)時間慢，易損壞，壽命較短,可靠性不高.方案二：采納電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)節(jié)電念頭的分壓，從而達(dá)到分壓的目的.但電阻網(wǎng)絡(luò)只能實現(xiàn)有級調(diào)速,而數(shù)字電阻的元器件價格比力昂貴.更主要的問題在于一般的電念頭電阻很小，但電流很年夜,分壓不單回降低效率，而且實現(xiàn)很困難.方案三：使用功率三極管作為功率放年夜器的輸出控制直流機(jī)電.線性型驅(qū)動的電路結(jié)構(gòu)和原理簡單,本錢低，加速能力強(qiáng)，采納由達(dá)林頓管組成的H型PWM電路.用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)下，精確調(diào)整電念頭轉(zhuǎn)速.這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高；H型保證了簡單的實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子管的開關(guān)速度很快,穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采納的PWM調(diào)速技術(shù).這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、過載能力年夜，能接受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實現(xiàn)頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點.因此決定采納使用功率三極管作為功率放年夜器的輸出控制直流機(jī)電.1.2.4傳感器系統(tǒng)方案一：反射式紅外發(fā)射一接收裝置，只有物體反射紅外光時才有信號輸入,其信號強(qiáng)度與小車距障礙物的距離成正比.因此可利用信號強(qiáng)度作為避障依據(jù).紅外探測器的選型與工作方式：1、紅外探測器的選型紅外探測器以其發(fā)射功率年夜、抗干擾能力強(qiáng)而在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，紅外探測器按其工作模式可年夜致分為主動式與主動式，主動式紅外探測器自帶紅外光源，通過對光源的遮擋、反射、折射等光學(xué)手段可以完成對被探測物體位置的判別.主動式紅外探測器自己沒有光源，通過接受被探測物體的特征光譜輻射來丈量被探測物的位置、溫度或進(jìn)行紅外成像.直流直接驅(qū)動方式裝置

簡單但檢測距離和抗干擾能力都比力差；交流調(diào)制方式由于可以采納交流耦合方式解決了放年夜器的直流漂移問題從而可以年夜年夜提高檢測的距離，同時由于環(huán)境光發(fā)生的干擾大都情況是信號的直流或低頻分量可以由濾波器加以隔絕,因此交流調(diào)試方式抗干擾能力也比力強(qiáng),缺點是系統(tǒng)相對復(fù)雜.在本體中我們要利用紅外探測器檢測障礙物的距離，顯然選用主動式紅外傳感器比力合適，系統(tǒng)的造價可以降低可靠性可以提高.主動式紅外傳感器又可分為分立元件型、透射遮擋型和反射型（如圖1-3示），分立元件型發(fā)光管與接收管相互自力,用戶在使用時可以根據(jù)需要靈活的設(shè)定發(fā)光管與接受管的位置，并可利用棱鏡、透鏡等完成特殊的目的，缺點是裝置麻煩.透射遮擋型和反射型通過塑料模具將發(fā)光管與接收管封裝在一起,非常方便用戶使用，在本題中對障礙物的檢測我使用反射型.紅外發(fā)光管紅外接收管分立元件型透射遮擋型反射型圖1-3紅外探測器的形式紅外發(fā)光管紅外接收管分立元件型透射遮擋型反射型2、主動式紅外探測器的工作方式選取主動式紅外探測器經(jīng)常使用的驅(qū)動方式可分為直流直接驅(qū)動方式和交流調(diào)制方式，直流直接驅(qū)動方式裝置簡單但檢測距離和抗干擾能力都比力差；交流調(diào)制方式由于可以采納交流耦合方式解決了放年夜器的直流漂移問題從而可以年夜年夜提高檢測的距離，同時由于環(huán)境光發(fā)生的干擾大都情況是信號的直流或低頻分量可以由濾波器加以隔絕，因此交流調(diào)試方式抗干擾能力也比力強(qiáng)，缺點是系統(tǒng)相對復(fù)雜.方案二：采納反射式超聲波換能器，只有物體反射超聲波時才有信號輸入，丈量發(fā)射接收信號間的時間差T2-T1,利用其可以獲得障礙物的距離，將該信息送給單片機(jī)，單片機(jī)發(fā)出控制信號改變小車的轉(zhuǎn)向,使小車不與障礙物發(fā)生接觸.該方法適合較遠(yuǎn)距離障礙物檢測.反射式超聲波換能器本錢高，電路設(shè)計復(fù)雜，因為不要求檢測的很遠(yuǎn),于是選自了反射式光電傳感器,在本題中對前方障礙物的檢測因為要求檢測距離較遠(yuǎn)，受到環(huán)境光的干擾比力年夜，因此我們選用抗干擾能力較強(qiáng)的交流調(diào)制工作方式；而對小車正面障礙物的檢測由于要求檢測距離較近,外界干擾相對較弱,為簡化設(shè)計我們選用直流直接驅(qū)動方式.電源電路的選型方案一：所有器件采納單一電源（6節(jié)AA電池）.這樣供電比力簡單；可是由于電念頭啟動瞬間電流很年夜，而且PWM驅(qū)動的電念頭電流擺蕩較年夜，會造成電壓不穩(wěn)、有毛刺等干擾,嚴(yán)重時可能造成單片機(jī)系統(tǒng)失落電，缺點十分明圖1-4穩(wěn)壓電路方案二：雙電源供電.將電念頭驅(qū)動電源與單片機(jī)及其周邊電路電源完全隔離，利用光電耦合器傳輸信號.這樣做法雖然不如單電源方便靈活,但可將電念頭驅(qū)動所造成的干擾完全消除，進(jìn)一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性.1.2.6里程檢測模塊方案一：由發(fā)光二極管和光敏二極管組成發(fā)射接收裝置，將一帶四個孔的遮光塑料板貼于車輪，將此裝置固定車輪一側(cè)，車輪每轉(zhuǎn)動一圈,發(fā)射接收正對四次,通過對接受脈沖計數(shù)從而獲得車的里程，裝置困難.方案二：采納霍爾集成片,將磁鐵裝置于車輪上，霍爾集成片裝置在固定位置，當(dāng)磁鐵與霍爾集成片正對時，由于霍爾效應(yīng)，對發(fā)生脈沖計數(shù)從而獲得車輪轉(zhuǎn)數(shù).通過法式求出里程，通過ZLG7289A顯示.經(jīng)分析，擬選用方案二.1.2.7顯示模塊方案一：通過單片機(jī)，直接驅(qū)動LED,通過8個I/O口驅(qū)動八個LED,8個I/O口驅(qū)動LED的八段發(fā)光二級管,此方法占用年夜量的I/O口.方案二：使用ZLG7289A顯示驅(qū)動芯片,ZLG7289A是一片具有串行接口的可同時驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管或64只自力LED的智能顯示驅(qū)動芯片.ZLG7289A內(nèi)部含4有譯碼器可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼并同時具有2種譯碼方式另外還具有多種控制指令如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等.ZLG7289A采納串行方式與微處

置器通訊串行數(shù)據(jù)從DATA引腳送入芯片并由CLK端同步.有把持方便占用I/O口少等優(yōu)點.因此選用方案二.總結(jié)一下，這次設(shè)計智能小車，可以按指定路線運行，自動區(qū)分直線軌道和彎路軌道，在指定彎路處拐彎，實現(xiàn)靈活前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、發(fā)展等功能，在軌道上劃出設(shè)定的輿圖,而且車速自動可調(diào).主要是以P89C51RA單片機(jī)為核心，采納霍爾傳感器進(jìn)行里程統(tǒng)計，紅外傳感器進(jìn)行目標(biāo)識別與避障，使自動尋跡小車準(zhǔn)確跟蹤軌跡路線；采納直流機(jī)電對車的轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，由軟件實現(xiàn)了小車自動行駛、自動避障，里程統(tǒng)計,行駛時間顯示，并發(fā)出指示信息等功能.第二章主控制單位2.1整體構(gòu)思經(jīng)過方案論證的過程之后，我們選定了僅采納單片機(jī)作為核心部件的方案，其系統(tǒng)總方框圖如圖2-1所示.具體的功能設(shè)置已通過該圖做了直觀的說明.通過主控芯片控制各傳感器輸入的信號，控制方式由軟件來實現(xiàn)，其中包括六個紅外傳感器用來檢測障礙物，四個傳感器用來檢測正面障礙,2個檢測前方障礙.還有一個霍爾傳感器用來檢測路程相關(guān)的信號；除處置這些信號單片機(jī)還通過I/O口控制直流機(jī)電和LED的顯示.在功能和作用上，我分成了四年夜部份：主控、驅(qū)動、避障和顯示部份.總原理圖見論文后附錄2.側(cè)體左側(cè)紅圖側(cè)體左側(cè)紅圖2-1系傳感原理框圖路程傳感器2.2主控制部份CPU介車體右側(cè)紅外傳感器可并行可編程51非易失性CPU介車體右側(cè)紅外傳感器可并行可編程51非易失性FLA控制直流機(jī)-電驅(qū)動器法式存儲器,并可實間.在系統(tǒng)編程P8車體左前紅何切QKIO9C51RA2XXI號*OK外傳感器現(xiàn)對器件串行在系統(tǒng)_ISP)和在應(yīng)用中編程(■(ISP：車體右前sliemProgramming):當(dāng)MCU裝置在用戶板上時，允許用戶下載新的代碼外在應(yīng)用中編程(I’AP：In-ApplicationProgramming)：MCU可以在系通過調(diào)制解調(diào)器連接進(jìn)行遠(yuǎn)程SH七IAP)統(tǒng)中獲取新代碼并對自己重新編程.這種方法允許編程.片內(nèi)ROM中固化的默認(rèn)的串行加載法式(LootLoader)允許ISP通過UART將法式代碼裝入Flash存儲器用戶法式通過使用片內(nèi)ROM中的標(biāo)準(zhǔn)法式對Flash存儲器進(jìn)行擦除和重新編程.引腳如圖2-2,它的管腳描述如表2-1.顯示模代碼中則不需要加載法式.對IAP,DIP管腳功能創(chuàng)作時間：二零二一年六月三她P0.VAD1該器件可通過并行編程或在系統(tǒng)編程對一個Flash位進(jìn)行編程，從而選擇6時鐘或12時鐘模式.另外，也可通過時鐘控制寄存器CKCON中的X2位選擇6時鐘或12創(chuàng)作時間：二零二一年六月三她P0.VAD1該器件可通過并行編程或在系統(tǒng)編程對一個Flash位進(jìn)行編程，從而選擇6時鐘或12時鐘模式.另外，也可通過時鐘控制寄存器CKCON中的X2位選擇6時鐘或12時鐘模式.另外，當(dāng)處于6時鐘模式時，片內(nèi)外設(shè)可以選擇一個機(jī)器周期6時鐘或是12時鐘.可通過CKCON寄存器對每個外設(shè)的時鐘源進(jìn)行選擇.該系列微控制器是80C51微控制器的派生器件,是采納先進(jìn)CMOS工藝制造的8位微控制器,指令系統(tǒng)與80C51完全相同.該器件有4組8位I/O口、3個16位按時/計數(shù)器、多中斷源-4中斷優(yōu)先級-嵌套的中斷結(jié)構(gòu)、1個增強(qiáng)型UART、片內(nèi)振蕩器及時序電路.圖2-2引腳圖網(wǎng)甬).古心5/AD5RSTRmDJPI.OTXDP3.11NTOP32而幣P3思Tarpa.^Tlff3.5商新gRDIF3.7"AL±XTAL1101115詔17UUALIN-LJME

PaCkaSEP0.6/AD6PO.77AD?幽晚PibN功F2.77A15可以白前4閩F2.3A1112p上網(wǎng)新增的特性使得P89C51RA2成為功能更強(qiáng)年夜的微控制器，從而更好地支持需要用到脈寬調(diào)制，高速I/O,遞增/遞加計數(shù)功能(如機(jī)電控制)等應(yīng)用場所.表2-1管腳描述名稱管腳號類型名稱和功能Vss20I地：0V參考點Vcc40I電源：提供失落電、空閑、正常工作電壓39-32I/OP0□:P0口是開漏雙向口，可向其寫入1使其狀態(tài)為懸浮,用作高阻輸入#0也可以在訪問外部法式存儲器時作地址的低字節(jié)，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作數(shù)據(jù)總線,此時通過內(nèi)部強(qiáng)上拉傳送1.1-8I/OP1口：P1口是帶內(nèi)部上拉的雙向I/O口,向P1口寫入1時,P11I/O口被內(nèi)部上拉為高電平,可用作輸入口.看成為輸入腳時,被外部2I拉低的P1口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流(見DC電氣特3I性).P1口第2功能：4I/OT2(P1.0)：按時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入/時鐘輸出5I/OT2EX(P1.1)：按時/計數(shù)器2重裝載/捕捉/方向控制6I/OECI(P1.2)：PCA的外部時鐘輸入7I/OCEX0(P1.3)：PCA模塊0捕捉/比力模式的外部I/O管腳8I/OCEX1(P1.4)：PCA模塊1捕捉/比力模式的外部I/O管腳CEX2(P1.5)：PCA模塊2捕捉/比力模式的外部I/O管腳CEX3(P1.6)：PCA模塊3捕捉/比力模式的外部I/O管腳CEX4(P1.7)：PCA模塊4捕捉/比力模式的外部I/O管腳21-28I/O“1”續(xù)表2-1管腳描述名稱管腳號類型名稱和功能10-171011I/OIOP3口：P3口是帶內(nèi)部上拉的雙向I/O口,向P3口寫入1時,P3口被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入口.看成為輸入腳時,被外部拉低的P3口會因為內(nèi)部上拉而輸出電流(見DC電氣特性).P89C51RX2的P3口腳具有以下特殊功能：RxD(p3.0):串行輸入口TxD(P3.1)：串行輸出口12IINT0(P3.2):外部中斷013IINT1(P3.3)：外部中斷11415IIT0(P3.4)：按時器0外部輸入T1(P3.5)：按時器1外部輸入16IWR(P3.6)：夕卜部數(shù)據(jù)存儲器寫信號17I國:P3.7)：外部數(shù)據(jù)存儲器讀信號RST9I復(fù)位：當(dāng)晶振在運行中，只要復(fù)位管腳呈現(xiàn)2個機(jī)器周期高電平即可復(fù)位，內(nèi)部有擴(kuò)散電阻連接到Vss僅需要外接一個電容到Vcc即可實現(xiàn)上電復(fù)位.ALE30O地址鎖存使能：在訪問外部存儲器時，輸出脈沖鎖存地址的低字節(jié),在正常情況下,ALE輸出信號恒定為1/6振蕩頻率.并可用作外部時鐘或按時，注意每次訪問外部數(shù)據(jù)時一個ALE脈沖將被忽略,ALE可以通過置位SFRauxililary.0禁止,置位后ALE只能在執(zhí)行MOVX指令時被激活.|psen29O法式存儲使能：讀外部法式存儲.當(dāng)從外部讀取法式M*每個機(jī)器周期被激活兩次，在訪問外部數(shù)據(jù)存儲應(yīng)函訪問內(nèi)部法式存儲器時PSEN無效.舊N無效lEAl/Vpp31I夕卜部尋址使能/編程電壓：在訪問整個外部法式存儲器時,必需外部置低.如果可為高時，將執(zhí)行內(nèi)部法式.當(dāng)RST)后EA腳的值被鎖存，任何時序的改變都將無效.該引腳在FLASH編程時用于輸入編程電壓(Vpp)EA釋放E對XTAL119I晶體1：振蕩反向放年夜器輸入端和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路輸入端XTAL218O晶體2：振蕩反向放年夜器輸出端注：為了防止上電時的“l(fā)atch-up”效應(yīng)，任意管腳（Vpp除外）上的電壓最年夜不能高于Vcc+0.5,最低不能低于Vss-0.5.CPU功能在設(shè)計中，將MCU資源分配如下:P0.0-P0.3作為直流機(jī)電的4個驅(qū)動控制口，設(shè)計中采納直接控制.P1.4-P1.7連接ZLG7289控制數(shù)據(jù)的傳輸和顯示,P2.0-P2.5作為傳感器信號的接入口，P2.6-P2.7發(fā)生脈沖控制三極管從而使紅外傳感器發(fā)生紅外線脈沖,P3.1和P3.2即RXD、TXD為ISP相關(guān)所用，P3.5即計數(shù)器輸入端作為霍爾傳感器發(fā)生脈沖的接入端.四個反射式光電傳感器和紅外線傳感器用于障礙物檢測，檢測到的紅外避障信號由P2口輸入，再通過軟件分析，通過P1口輸出相應(yīng)的機(jī)電驅(qū)動信號控制小車，實現(xiàn)相應(yīng)的舉措來達(dá)到避開障礙物的目的；還有一個傳感器即是霍爾傳感器，它檢測到的脈沖送入P3口，并進(jìn)行記數(shù),通過法式計算出小車的里程，并由LED顯示出來；單片機(jī)的P3口為復(fù)用口，2還可以根據(jù)實際情況擴(kuò)展所需要的功能，比如用于偶軌跡紅外線傳感器，檢測到的信號輸入到？3口再通過軟件完成相應(yīng)的控制舉措.CPU相關(guān)電路圖2-3時鐘信號輸入方式BP89C51的時鐘信號的應(yīng)用有兩種方式：內(nèi)部方式和外部方式.原理圖如圖2-3所示，在設(shè)計中采納的是內(nèi)部方式.XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放年夜器輸入端,XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到XTAL1,而XTAL2懸空.內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩脈沖二分頻，如晶振為12MHZ，時鐘頻率就為6MHz.晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇.電容取30PF左右.圖2-4圖2-4CPU復(fù)位電路在振蕩器運行時,個振蕩周期）以上的時，將使單片機(jī)復(fù)位，電平,51芯片便循環(huán)口均置1引腳暗示為和特殊功能寄存器位腳由高電平釀成低“有兩個及其周期（24"LLt高電平呈現(xiàn)在此引腳T只要這個引腳堅持高甘二復(fù)位.復(fù)位后P0-P3件I高電平，法式計數(shù)器s2K-SFR全部清零.當(dāng)復(fù)"w"電平時，芯片為ROM的00H處開始運行法式.經(jīng)常使用的復(fù)位電路圖如圖2-4所示.2.3主法式設(shè)計2.3.1關(guān)于按時與計數(shù)器在P89C51RA2中，按時和計數(shù)功能由特殊功能寄存器TMOD的控制位C/T進(jìn)行選擇這兩個按時/計數(shù)器有4種把持模式通過TMOD的M1和M0選擇.兩個按時/計數(shù)器的模式0、1和2都相同，模式3分歧如下所述，而按時器2未用到就不贅述.模式0將按時器設(shè)置成模式0時類似8048按時器，即8位計數(shù)器帶32分頻的預(yù)分頻器.此模式下按時器寄存器配置為13位寄存器.當(dāng)計數(shù)從全為“1”翻轉(zhuǎn)為全為“0”時按時器中斷標(biāo)識表記標(biāo)幟位TFn置位.當(dāng)TRn=1同時GATE=0或匝司=1時按時器計數(shù).置位GATE時允許由外部輸入?yún)^(qū)!彳控制按時器，這樣可實現(xiàn)脈寬丈量.TRn為TCON寄存器內(nèi)的控制位，如表2-2.表2-2按時器/計數(shù)器特殊功能寄存器TMODGATEc/TM1M0GATEC/TM1M0該13位寄存器包括THn全部8個位及TLn的低5位.TLn的高3位不定，可將其忽略.置位運行標(biāo)識表記標(biāo)幟（TRn）不能清零此寄存器.模式0的把持對按時器0及按時器1都是相同的兩個分歧的GATE位（TMOD.7和）分別分配給按時器0及按時器1.模式1模式1除使用了THn及TLn全部16位外，其它與模式0相同.模式2此模式下按時器寄存器作為可自動重裝的8位計數(shù)器（TLn）.TLn的溢出不單置位TFn,而且將THn內(nèi)容重新裝入TLn,THn內(nèi)容由軟件預(yù)置.重裝時THn內(nèi)容不變.模式2的把持對按時器0及按時器1是相同的.模式3在模式3中，按時器1停止計數(shù)，效果與將TR1設(shè)置為0相同.此模式下按時器0的TL0及TH0作為兩個自力的8位計數(shù)器.TL0占用按時器0的控制位：C/T,GATE,TR0,INT0及TF0.TH0限定為按時器功能（計數(shù)器周期），占用按時器1的TR1及TF1.此時TH0控制“按時器1”中斷.模式3可用于需要一個額外的8位按時器的場所.按時器0工作于模式3時,80C51看似有3個按時器/計數(shù)器，當(dāng)按時器0工作于模式3時,按時器1可通過開關(guān)進(jìn)入/退出模式3,它仍可用作串行端口的波特率發(fā)生器,或者應(yīng)用于任何不要求中斷的場所.設(shè)計中，僅用了按時器0和計數(shù)器1.霍爾傳感器檢測的低電平信號直接由計數(shù)器1計數(shù),計數(shù)器設(shè)初值后形成5ms的中斷，時間和紅外線脈沖的形成都利用了其中斷，詳見法式.總法式詳見附錄法式中斷法式框圖如圖2-5,軟件設(shè)計主流程圖如圖2-6,總法式清單見附錄1.圖2-5中斷流程圖

圖2-6主法第二章3.1■流理直流源供電，輸是機(jī)械能.個典范的路.電路得動電路”酷似字母初始化7289式框圖驅(qū)動單位機(jī)電的驅(qū)動原1T啟動小車前行＜V1左側(cè)左刖或刖右前右側(cè)IZ圖2-6主法第二章3.1■流理直流源供電，輸是機(jī)械能.個典范的路.電路得動電路”酷似字母初始化7289式框圖驅(qū)動單位機(jī)電的驅(qū)動原1T啟動小車前行＜V1左側(cè)左刖或刖右前右側(cè)IZ—右避子避左前障I[避右前障左避子法式礙法式礙法式法式▼機(jī)電是由直流電入電能,輸出的圖3-1所示為一直流機(jī)電控制電名于“H橋式驅(qū)是因為它的形狀H.4個三極管組圖3-1H橋式機(jī)電驅(qū)動電路要使機(jī)電運轉(zhuǎn)，必需使對角線上的一對三極管導(dǎo)通.例如，當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時，電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過機(jī)電，然后再經(jīng)Q4回到電源負(fù)極.該流向的電流將驅(qū)念頭電順時針轉(zhuǎn)動.另一對三極管Q2和Q3導(dǎo)通時，電流將從右至左流過機(jī)電，電流將從右至左流過機(jī)電，從而驅(qū)念頭電沿另一方向轉(zhuǎn)動.3.2直流機(jī)電的驅(qū)動電路設(shè)計中，驅(qū)動電路的四個輸入端分別接P89C51RA2的P0.0-P0.3口.P0.0和P0.1控制車的右輪,P0.2和P0.3控制車的左輪.一驅(qū)動電路如圖3-2.由I/O的脈沖來控制H橋中三極管的通斷,從而來控制直流機(jī)電的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的舉措，具體如下表3-1.采納普通直流機(jī)電，通過控制脈沖占空比算法，實現(xiàn)對小車速度的控制.這種調(diào)速方式有調(diào)速特性優(yōu)良、調(diào)整平滑、調(diào)速范圍廣、帶載能力年夜，能接受頻繁的負(fù)載沖擊，還可以實現(xiàn)頻繁的無級快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)等優(yōu)點.由三極管Q9、Q10、Q11、Q12構(gòu)成H橋驅(qū)動電路，控制著幾個管子的通斷就可以控制直流機(jī)電的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn).當(dāng)P0.0高電平、P0.1低電平時,Q9和Q11導(dǎo)表3-1I/O的脈沖控制直流機(jī)電舉措狀態(tài)1001前行0110后退1010左轉(zhuǎn)0101右轉(zhuǎn)通,機(jī)電正轉(zhuǎn)，具有良好的抗干擾性能，反之，機(jī)電反轉(zhuǎn)；當(dāng)左輪前進(jìn),右輪后退時,車子便右拐彎，反之左拐彎.四個輸出端具有較年夜的電流驅(qū)動能力，當(dāng)小車負(fù)載電池,啟動時，每通道峰值電流能力可達(dá)2.2A（經(jīng)過測試）.在此設(shè)計中為了獲得穩(wěn)定的控制信號，在單片機(jī)與直流機(jī)電之間添加一個反相器74LS04,以提高控制端輸出電流和反應(yīng)速度，因此提高控制靈敏性.

第四章遁藏障礙物單位4.1避障傳感器電路避障電路部份有六個傳感器，四個可以檢測近距離障礙物的傳感器，檢測到的信號送入到單片機(jī)的P2.0-P2.3口，兩個可以檢測遠(yuǎn)距離障礙物的傳感器檢測到的信號送入單片機(jī)的P2.5和P.1近距離避障傳感器為提高小車檢測障礙的精度，系統(tǒng)采納4個發(fā)射和接收一體的反射式紅外光電傳感器JY043W作為檢測元件.紅外線具有極強(qiáng)的反射能力，應(yīng)用廣泛，采納專用的紅外發(fā)射管和接收管可以有效地防止周圍可見光的干擾，提高系統(tǒng)的抗干擾能力.對小車遇到的障礙物，發(fā)射管發(fā)出同樣的光強(qiáng),接收管接收到的光強(qiáng)分歧,因此輸出的電壓值也分歧；給定一個基準(zhǔn)電壓，通過對分歧輸出電壓值進(jìn)行比力,則電路的輸出為高低電平.當(dāng)檢測到障礙時，有紅外光被反射回，光敏三極管導(dǎo)通,招致輸出為高電平，這樣不單系統(tǒng)硬件電路簡單，而且信號處置速度快.2對小車正面障礙物的檢測由于3更求檢測距離較近，外界干擾相對較有，為簡化設(shè)計我選用直流直接驅(qū)動方式.如圖4-1所示，此電路主要通過LM393比力器,

與外部輸入信號進(jìn)行比力，在此設(shè)計中，發(fā)光二級管的功率為25V/160Q二通過調(diào)節(jié)R20可變電阻（電位器）來調(diào)節(jié)LM393中的比力電壓.通過比力器輸出0-+5V的電壓，被單片機(jī)口讀入回.小車正面的傳感器裝置位置如圖4-2,I/O口檢測到高電平1暗示有信號（有障礙物），0為無信號（無障礙物）.4.1.2遠(yuǎn)距離避障傳感器對前方障礙物的檢測因為要求檢測距離較，受到環(huán)境光的干擾比力年夜，因此我們選用抗干擾能力較強(qiáng)的交流調(diào)制工作方.如圖所示，在發(fā)射端通過改變NPN三級管（9013）的開斷使發(fā)光二級管發(fā)生50Hz到50-0Hz的脈沖.在接收端，采納0.01u的濾波電容,來阻止環(huán)境光的干擾.輸入信號通過LM358集成運放放年夜輸出，被單SizeNumber片機(jī)數(shù)據(jù)收集口讀入.:小車正面的J傳感器裝置IN1H：＜位置請參看叩"圖4-4.°GND輸出，被單SizeNumber片機(jī)數(shù)據(jù)收集口讀入.:小車正面的J傳感器裝置IN1H：＜位置請參看叩"圖4-4.°GND:圖4-4裝置A41.Date:2007-6-24_|.File:。:判函輪硬距:I1-'>.、7:oimi——G|IN2〈KU1，45：陽+)「’丫rSCHDOC工作原理：由中央處置單位管腳輸出100-500Hz方波，每當(dāng)處于高電平時，三極管導(dǎo)通，使紅外發(fā)射二極管發(fā)光.當(dāng)有障礙時，紅外線被物體反射回來由接受器接收,并將其還原為電信號，經(jīng)運放反向放年夜后，再由同向放年夜器放年夜輸出，當(dāng)輸出為高電平時,驅(qū)動三極管使其導(dǎo)通，此時指示二極管發(fā)亮，暗示接受到反射信號.

工作使用方法：通過單片機(jī)法式發(fā)生一個年夜約100Hz的方波（通過按時器中斷來發(fā)生），再把信號連接到傳感器的P27口上，即可以發(fā)射出100Hz的紅外線脈沖，用脈沖工作方式目的是在接收上通過隔直電容把環(huán)境光隔離，減少環(huán)境對傳感器的干擾.以后面有阻擋時就會接收到反射回來的脈沖信號，通過放年夜后在傳感器的P24口上就有100Hz的接收信號，那么單片機(jī)就可以檢測到前面有障礙物而完成響應(yīng)舉措.特色設(shè)計：發(fā)光二級管端加入可變電阻，用于調(diào)節(jié)發(fā)光二級管的發(fā)光強(qiáng)度,通過可調(diào)節(jié)可對白，灰，棕，磚紅，土黃等顏色障礙物發(fā)生反射信在此設(shè)計中，采納同向放年夜，發(fā)年夜倍數(shù)為：曳〔分子R為100K,分母R為，10K,27K.通過三位撥盤來調(diào)節(jié)LM358的防年夜倍數(shù).因此可調(diào)節(jié)丈量的遠(yuǎn)近.在LM358的輸出端增加一個發(fā)光二級管，通過LM358的輸出信號控制NPN三級管的通斷，來控制二級管是否發(fā)光，從而我們可直觀的觀察到是否遇到障礙物.4.2避障方法4.2.1前方有障礙物小車前行，檢測P2口，如果前方或左前方有障礙物，其避障效果如圖4-6,重復(fù)步伐可遁藏正前方和左前方障礙物.右前方有障礙物時，上述圖中步伐將左拐釀成右轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)相應(yīng)改為左轉(zhuǎn)即可遁藏右前方有障礙物.拐后退=y

圖4-6避障效果圖拐后退=y4.2.2正面有障礙物小車前行，檢測P2口，如果左方有障礙物，其避障效果如圖4-7,右方有障礙物時,將圖中步伐拐的方向改為反方向.僅左長傳感器有信號時，繼續(xù)前行左長和左短，傳感器都有僅左長傳感器有信號時，繼續(xù)前行左長和左短，傳感器都有信號時，右拐點。右拐前行，左長無信號I左拐前行并右拐越過障礙圖圖4-7側(cè)避障效果4.3避障法式左前有障礙物避左前障礙物法式流程如圖小車后退左拐4-8.小車后退年夜步，記下法式4-8避左前障礙法式框圖小車右拐，檢測I/O口，前行并右拐越過障礙圖圖4-7側(cè)避障效果4.3避障法式左前有障礙物避左前障礙物法式流程如圖小車后退左拐4-8.小車后退年夜步，記下法式4-8避左前障礙法式框圖小車右拐，檢測I/O口，進(jìn)入switch循環(huán)第五章顯

示單位無礙，左拐前行記下的一年六月三十日1-1-1—零:二零二一年六月三十日返回主法式里程設(shè)計涉及到霍爾傳感器，它用來檢測小車車圈上的磁鐵，在小車車圈上裝置10片磁鐵，磁鐵于磁鐵間距為17mm.通過單片機(jī)T1口計數(shù)器，記錄磁片個數(shù).一秒送ZLG7289A顯示一次.霍爾傳感器的分析如下：5.2顯示能發(fā)0工作方式1,為顯示.循環(huán)，5.2顯示能發(fā)0工作方式1,為顯示.循環(huán)，到60時器0中斷，累計20次便為1秒，送LE0加1.此設(shè)計采納的是廣州周立功有限公司研發(fā)的串行接口8■■位LED數(shù)碼管及64鍵的鍵盤智能控制芯片(ZLG7289A).此顯示要求位與位之間掃描時間不能超越10ms,同時要滿足八位一次鴕描時!不能超越跚涵接如圖5-2.5-21_￡2顯示VCCfR39±15P10—d:C93CAP4VCCfR39±15P10—d:C93CAP46CLKADIO-89G10F4E^DqC44…一qRTCCRST”27VCCRC睥__.26NCCLK025GNDDI（虞DI堿DI（圣DI%DI（曠diO2diO1diO0d~SA~S尸NCCSCLKDIOKEYSGSFSESDSCi9廣―■17DP■16A,'1<15^C11羊.00ZLG7289270r*8270r*8ZLG7289A介紹ZLG7289A是串行接口8位LED數(shù)碼管及64鍵鍵盤智能控制芯片.ZLG7289A是一片具有串行接口的，可同時驅(qū)動8位共陰式數(shù)碼管（或64只自力LED）的智能顯示驅(qū)動芯片，該芯片同時還可連接多達(dá)64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能.ZLG7289A內(nèi)部含有譯碼器,可直接接受BCD碼或16進(jìn)制碼，另外，還具有多種控制指令,如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等.ZLG7289A具有片選信號，可方便地實現(xiàn)多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤接口.電特性（Vcc=5.0V,Fosc=16MHz,13=25^）如表5-1.典范應(yīng)用：儀器儀表，工業(yè)控制器，條形顯示器，控制面板特點：?串行接口，無需外圍元件可直接驅(qū)LED?各位自力控制譯碼/不譯碼及消隱和閃爍屬性?（循環(huán)左移）/（循環(huán)）右移指令?具有段尋址指令，方便控制自力LED?64鍵鍵盤控制器，內(nèi)含去顫動電路表5-1電特性符號參數(shù)測試條件最小典范最年夜單位Vcc電源電壓VIcc工作電流不接LED35mAIcc工作電流LED全亮,'seg=10mA60100mAVIH邏輯輸入高電平VVIL邏輯輸入低電平0VT-^EY按鍵響應(yīng)時間含去顫動時間101840mSIKOKEY引腳輸出電流7mAIKIKEY引腳吸入電流10mAT1從CS下降沿至CLK脈沖時間2550250uST2傳送指令時CLK脈沖寬度58250uST3字節(jié)傳送中CLK脈沖時間間隔58250uST4指令與數(shù)據(jù)時間間隔1525250uST5讀鍵盤指令中指令與輸出數(shù)據(jù)時1525250uS

間間隔T6輸出鍵盤數(shù)據(jù)建立時間58--uST7讀鍵盤數(shù)據(jù)時CLK脈沖寬度58250uST8讀鍵盤數(shù)據(jù)完成后DATA轉(zhuǎn)為輸入狀態(tài)時間5uS表5-2ZLG7289A弓I腳功能說明引腳名稱.說明1,2V—DD正電源3,5NC懸空4VSS接地6CS片選輸入端，此引腳為低電平時，可向芯片發(fā)送指令及讀取鍵盤數(shù)據(jù)7CLK同步時鐘輸入端,向芯片發(fā)送數(shù)據(jù)及讀取鍵盤數(shù)據(jù)時，此引腳電平上升沿暗示數(shù)據(jù)有效8DATA串行數(shù)據(jù)輸入/輸出端，當(dāng)芯片接收指令時，此引腳為輸入端；當(dāng)讀取鍵盤數(shù)據(jù)時，此引腳在‘讀’指令最后一個時鐘的下降沿釀成輸出端9KEY按鍵有效輸出端，平時為高電平,當(dāng)檢測到有效按鍵時，此引腳釀成低電平10-16SG-SA段g-段a驅(qū)動輸出17DP小數(shù)點驅(qū)動輸出18-25DIG0-DIG7數(shù)字0-數(shù)字7驅(qū)動輸出26OSC2振蕩器輸出端27OSC1振蕩器輸入端28RESET復(fù)位端ZLG7289A串行接口ZLG7289A采納串行方式與微處置器通訊，串行數(shù)據(jù)從DATA引腳送入芯片并由CLK端同步.當(dāng)片選信號釀成低電平后DATA引腳上的數(shù)據(jù)在CLK引腳的上升沿被寫入ZLG7289A的緩沖寄存器.ZLG7289A的指令結(jié)構(gòu)有三種類型：8個BIT,即微處置器需發(fā)送8個CLK脈沖.16個BIT,即微處置器需發(fā)送16個CLK脈沖.16個BIT,前8個為微處置器發(fā)送到ZLG7289A的指令，后8個BIT為ZLG7289A返回的鍵盤代碼.執(zhí)行此指令時ZLG7289A的DATA端在第9個CLK脈沖的上升沿釀成輸出狀態(tài),并與第16個脈沖的下降沿恢復(fù)為輸入狀態(tài)，等候接收下一個指令.

串行接口的時序如下圖5-3、圖5-4、圖5-5：圖5-3純指令時序圖（單字節(jié)命令）圖5-4帶數(shù)據(jù)指令時序圖（命令字在前輸入數(shù)據(jù)在后）圖5-5讀鍵盤指令時序圖（命令字在前鍵值在后）ZLG7289A控制指令ZLG7289A的控制指令分為二年夜類純指令和帶有數(shù)據(jù)的指令.純指令1.復(fù)位清除指令D7D6D5D4D3D2D1D010100100當(dāng)ZLG7289A收到該指令后，將所有的顯示清除，所有設(shè)置的字符消隱閃爍等屬性也被一起清除,執(zhí)行該指令后芯片所處的狀態(tài)與系統(tǒng)上電后所處的狀態(tài)一樣.2.測試指令D7D6D5D4D3D2D1D010111111該指令使所有的LED全部點亮，并處于閃爍狀態(tài)主要用于測試.3.左移指令D7D6D5D4D3D2D1D010100001使所有的顯示自右向左從第1位向第8位移動一位，包括處于消隱狀態(tài)的顯

示位.但對各位所設(shè)置的消隱及閃爍屬性不變.移動后最右邊一位為空無顯示.例如原顯示為：12345678,其中第2位2和第4位4為閃爍顯示執(zhí)行了左移指令后顯示釀成：2345678,第二位3和第四位5為閃爍顯示.4.右移指令D7D6D5D4D3D2D1D010100000與左移指令類似,但所做移動為自左向右從第8位向第1位移動移動后最左邊一位為空.5.循環(huán)左移指令D7D6D5D4D3D2D1D010100011與左移指令類似，分歧之處在于移動后原最左邊一位第8位的內(nèi)容顯示于最右位，第1位在上.例中執(zhí)行完循環(huán)左移指令后的顯示為：23456781,第二位3和第四位5為閃爍顯示.6.循環(huán)右移指令D7D6D5D4D3D2D1D010100010與循環(huán)左移指令類似但移動方向相反.帶有數(shù)據(jù)的指令1.下載數(shù)據(jù)且按方式0譯碼D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010000a2a1a0DPXXXd3d2d1d0X二無影響，命令由二個字節(jié)組成.前半部份為指令，其中a2,a1,a0為位地址,具體分配如下：a2a1a0顯示位00010012010301141005101611071118d0-d3為數(shù)據(jù)收到此指令時,ZLG7289A按以下規(guī)則譯碼方式0進(jìn)行譯碼如下表:

d0-d3（十六進(jìn)制）d3d2d1d17段顯示00H0000001H0001102H0010203H0011304H0100405H0101506H0110607H0111708H1000809H100190AH1010-0BH1011E0CH1100H0DH1101L0EH1110P0FH1111空無顯示小數(shù)點的顯示由DP位控制DP=1時小數(shù)點顯示DP=0時小數(shù)點不顯示.2.下載數(shù)據(jù)且按方式1譯碼D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D011001a2a1a0DPXXXd3d2d1d0X二無影響，此指令與上一條指令基秘聞同所分歧的是譯碼方式該指令的譯碼按下表進(jìn)行.d0-d3（十六進(jìn)制）d3d2d1d17段顯示00H0000001H0001102H0010203H0011304H0100405H0101506H0110607H0111708H1000809H10019

0AH1010A0BH1011B0CH1100C0DH1101D0EH1110E0FH1111F3.下載數(shù)據(jù)但不譯碼D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010010a2a1a0DPABCDEFG其中a2,a1,a0為位地址，拜會下載數(shù)據(jù)且譯碼指令.A-G和DP為顯示數(shù)據(jù),分別對應(yīng)7段LED數(shù)碼管的各段.4.閃爍控制D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010001a2a1a0d8d7d6d5d4d3d2d1此命令控制各個數(shù)碼管的消隱屬性.d1-d8分別對應(yīng)數(shù)碼管1-8,0=閃爍1二不閃爍，開機(jī)后缺省的狀態(tài)為各位均不閃爍.5.消隱控制D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D010011000d8d7d6d5d4d3d2d1此命令控制各個數(shù)碼管的消隱屬性,d0-d8分別對應(yīng)數(shù)碼管1-8.1二顯示,0二消隱.當(dāng)某一位被賦予了消隱屬性后,ZLG7289A在掃描時將跳過該位，因此在這種情況下，無論對該位寫入何值均不會被顯示，但寫入的值將被保管.在將該位重新設(shè)為顯示狀態(tài)后，最后一次寫入的數(shù)據(jù)將被顯示出來.當(dāng)無需用到全部8個數(shù)碼管顯示的時候?qū)⒉挥玫奈辉O(shè)為消隱屬性，可以提高顯示的亮度.注意：至少應(yīng)有一位堅持顯示狀態(tài).如果消隱控制指令中d1--d8全部為0該指令將不被接受,ZLG7289A堅持原來的消隱狀態(tài)不變.6.段點亮指令D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D011100000XXd5d4d3d2d1d0此為段尋址指令，作用為點亮數(shù)碼管中某一指定的段或LED矩陣中某一指定的LED，指令中乂二無影響d0-d5段地址范圍從00-3FH具體分配為第1個數(shù)碼管的G段地址為00HF段為01H….-A段為06H,小數(shù)點DP為07H,第2個數(shù)碼管的G段為08H,F段為09H,，依此類推直至第8個數(shù)碼管的小數(shù)點DP地址為3FH.7.段關(guān)閉指令D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D011000000XXd5d4d3d2d1d0段尋址命令,作用為關(guān)閉熄滅數(shù)碼管中的某一段指令結(jié)構(gòu)與段點亮指令相同請參閱上文.8.讀鍵盤數(shù)據(jù)指令D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D000010101d7d6d5d4d3d2d1d0該指令與其它指令分歧的是，此命令的前一個字節(jié)0001010B為單片機(jī)傳送到ZLG7289A的指令,而后一個字節(jié)d0-d7則為返回的按鍵代碼.其范圍為0-3FH(無鍵按下時0xFF).在此指令的前半段,ZLG7289A的DATA引腳處于高阻輸入狀態(tài)，可以用來接收來自微處置器的指令；在指令的后半段,DATA引腳從輸入狀態(tài)轉(zhuǎn)為輸出狀態(tài)，此時將輸出鍵盤代碼的值.故微處置器連接到DATA引腳的/O口應(yīng)當(dāng)有一個從輸出態(tài)到輸入態(tài)的轉(zhuǎn)換過程.當(dāng)ZLG7289A檢測到有效的按鍵時,KEY腳將從高電平釀成低電平，并一直堅持到按鍵結(jié)束.在此期間，如果ZLG7289A接收到讀鍵盤數(shù)據(jù)指令,則輸出以后按鍵的鍵盤代碼；如果在接收到讀鍵盤數(shù)據(jù)指令時沒有有效按鍵,ZLG7289A將輸出FFH(11111111B).第六章在系統(tǒng)編程6.1在系統(tǒng)編程(ISP)介紹isp編程不需要將微控制器從系統(tǒng)中移出，在系統(tǒng)編程特性包括了一系列內(nèi)部的硬件資源與內(nèi)部固件相結(jié)合.可實現(xiàn)通過串口對P89C51RA2xx的遠(yuǎn)程編程，固件由Philips提供并嵌入到每一個芯片傍邊.Philips的在系統(tǒng)編程特性使嵌入式應(yīng)用中的在電路編程成為可行并最年夜限度減小了額外的元件開銷和電路板面積.ISP功能使用芯片的5個管腳TxD、RxD、Vcc、Vss和Vpp見圖6-1.只需要一個+5V(+12tolerant)+5V+5V(+12tolerant)+5VTxDTxD小的連接器就可實現(xiàn)通過外部電路使用該特性的應(yīng)用接口.Vpp電壓必需充沛的去耦，而且不能超越手冊規(guī)定的最年夜值.圖6-1ISP的最小硬件配置6.2FLASHEPROM存儲器P89C51RA2xxFlash存儲器增加了EPROM所沒有的電可擦除和編程特性.對芯片的擦除把持將整個法式存儲區(qū)都擦除.擦除功能可實現(xiàn)對任意Flash塊進(jìn)行擦除.在系統(tǒng)編程和標(biāo)準(zhǔn)的并行編程都是可行的.片內(nèi)發(fā)生的擦除和寫入時序為用戶提供了良好的編程接口.Flash結(jié)構(gòu)如圖6-2.P89C51RA2xxFlash存儲器甚至在經(jīng)過10000次擦除和編程之后仍然能可靠地保管存儲器的內(nèi)容.存儲單位的設(shè)計使擦除和編程結(jié)構(gòu)最優(yōu)化，另外先進(jìn)的溝道氧化工藝和低內(nèi)部電場的結(jié)合，使擦除和編程把持更加可靠.圖6-2Flash結(jié)構(gòu)6.3ISP設(shè)計BLOCK15BLOCK14BLOCK13BLOCK12BLOCK11BLOCK10BLOCK9BLOCK8BLOCK圖6-2Flash結(jié)構(gòu)6.3ISP設(shè)計BLOCK15BLOCK14BLOCK13BLOCK12BLOCK11BLOCK10BLOCK9BLOCK8BLOCK7BLOCK6BLOCK5BLOCK4BLOCK3BLOCK2BLOCK1BLOCK0BOOTROM['FC00(1KBFFFFBOOTROM固件的說明菲利浦公司為P89C51Rd2在片內(nèi)提供了一個名叫引導(dǎo)ROM.BOOTROM的1K字節(jié)的固件.固件上有引導(dǎo)裝載法式可以接收主機(jī)經(jīng)串口傳來的命令和數(shù)據(jù).如經(jīng)PC機(jī)的RS232口還有對FLASH進(jìn)行串行擦除和寫入等多種子法式.這個固件是放在64K法式存儲器的最高真?zhèn)€與片內(nèi)FLASH地址0FC00H~0FFFFH相覆蓋.需要用特殊功能寄存器AUXR1的ENBOOT位進(jìn)行固件和FLASH之間的切換.ENBOOT=1地址在0FC00H0FFFFH范圍尋址到固件；ENBOOT=0地址在0FC00H0FFFFH范圍尋址到FLASH.如果系統(tǒng)尋址到0FC00H且進(jìn)入固件，則系統(tǒng)進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)入ISP運行狀態(tài)，準(zhǔn)備接受上位機(jī)通過串口傳送的命令，而進(jìn)行相應(yīng)的擦除、編程等把持.BOOTROM固件中已經(jīng)固化有上述擦除和編程等子法式，所以應(yīng)用法式也可來調(diào)用各功能子法式.為了調(diào)用的方便,給各種功能子法式一個共用的函數(shù)，調(diào)用入口名為PGMMTP,地址為0FFF0H,輸入?yún)?shù)為(R0、R1、R2、DPTR、ACC)，輸出參數(shù)在ACC中.進(jìn)入BOOTROM固件進(jìn)行編程把持的方式.方式1：在RST轉(zhuǎn)入下降沿時：?PSEN腿被拉到低電平?ALE腿浮空?EA腿的電壓〉高電平+5Vih結(jié)果：ENBOOT位的被置1,CPU尋址到FC00H,進(jìn)入BOOTROM,系統(tǒng)進(jìn)入ISP運行狀態(tài)，準(zhǔn)備接受上位機(jī)通過串口傳送的命令，而進(jìn)行相應(yīng)的擦除、編程等把持.方式2：在RST轉(zhuǎn)入下降沿時，STATUSBYTE二非00值，BOOTVECTOR=0FCH結(jié)果：ENBOOT位的被置1,CPU尋址到FC00H,進(jìn)入BOOTROM,系統(tǒng)進(jìn)入ISP運行狀態(tài)，準(zhǔn)備接受上位機(jī)通過串口傳送的命令，而進(jìn)行相應(yīng)的擦除、編程等把持.方式3：軟件方式.系統(tǒng)正常運行時，STEP1:使ENBOOT=1(SETBAUXR1.5),SETP2:關(guān)閉中斷.(CLREI)SETP3:使法式跳轉(zhuǎn)到0FC00H(LJMP0FC00H)結(jié)果：系統(tǒng)進(jìn)入ISP運行狀態(tài)，準(zhǔn)備接受上位機(jī)通過串口傳送的命令，而進(jìn)行相應(yīng)的擦除、編程等把持.方式4：編制下位機(jī)各編程功能子法式(???CALLPGMMTP…)系統(tǒng)正常運行時,依照具體要求，進(jìn)入IAP狀態(tài),接受上位機(jī)通過串口傳送的命令,調(diào)用相應(yīng)的功能子法式,進(jìn)行相應(yīng)的擦除、編程等把持.創(chuàng)作時間：二零二一年六月三十日+5V(+12tolerant)+5VTxDTxDVCC6.4單片機(jī)與PC機(jī)的連接vppTOC\o"1-5"\h\zCapVcc6.4.1連接介紹TxDXTAL1RxDCapYP89C51RA2在PC機(jī)系統(tǒng)內(nèi)都裝有異步通信適配器，利用它可以實現(xiàn)異步串行通信.該Cap適配器的核心元件是可編程的Intel8250芯片，它使PC機(jī)有能力與其他具有標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C接口的計算機(jī)或設(shè)備進(jìn)行通信.而單片機(jī)自己具有一個全雙工的串行口，因此只要配以電平轉(zhuǎn)換的驅(qū)動電路、隔離電路就可組成一個簡單可行的通信接口.+5V(+12tolerant)+5VTxDTxDRxDTxDC11104C8104R2OUTT2INC1+R1INTIOUTC1-R2INT2OUTC2+T1INR1OUTC2-PC機(jī)和單片機(jī)最簡單的連接是零調(diào)制三線經(jīng)濟(jì)型.這是進(jìn)行全雙工通信所必需的最少線路.因為單片機(jī)輸入、輸出電平為TTL電平，而PC機(jī)配置的是RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口，二者的電氣規(guī)范分歧，所以要加電平轉(zhuǎn)換電路.經(jīng)常使用的有MC1488、MC1489和MAX232,RxDTxDC11104C8104R2OUTT2INC1+R1INTIOUTC1-R2INT2OUTC2+T1INR1OUTC2-,￡C10—I—104_圖6-3PC機(jī)單片機(jī)串行通信接口參考文獻(xiàn)謝自美?電子線路設(shè)計.試驗.測試[M]?華中科技年夜學(xué)出書12社,2004宗光華?機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計與實踐[M]?北京航空航天年夜學(xué)出書社,2004肖景和?紅外線熱釋電與超聲波遙控電路[M]?人民郵電出書社,2003靳桅?單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]?西南交通年夜學(xué)出書社,2004王毅編著?單片機(jī)器件手冊[M]?人民郵電出書社，1994何立民?單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M]?北京航空航天年夜學(xué)出書社,1995軟件Keiluvision2、ISP說明書，芯片89C51RA2xx說明書?器人設(shè)計與控制[M]?科學(xué)出書社，2004楊幫文?新編傳感器實用寶典[M]?機(jī)械工業(yè)出書社,2005周堅編-單片機(jī)C語言輕松入門[M]?北京航空航天年夜學(xué)出書社,2006OppenheinAV,SchaferR-Discrete-TimeSignalProcessing[M]-EnglewoodCliffs,NJ:Prentice-Hall,1989ProakisJG,ManolakisDG-IntroductontoDigitalSignalProcessing[M]-NewYork:MacmillanPublishingCompany,1988?234附錄智能小車源法式代碼：#include<reg51.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineaP1&0xf0#definestopP1|0x0fsbitcs=P「4;sbitclk=P「5;sbitdio=P「6;sbitp21=P2"1;sbitp22=P2"2;sbitp25=P2"5;sbitp24=P2"4;sbitp27=P2"7;sbitp28=P2"8;sbitp36=P3"6;sbitp37=P3"7;ucharfront=9,back=6,left=10,right=5,j1=0,j2=0;ucharshort_delay()//顯示短延時{uchari;for(i=0;i<20;i++);}long_delay()//顯示長延時{uchari;for(i=0;i<70;i++);}voiddisply(ucharx)//7289寫數(shù)據(jù)函數(shù){uchari;for(i=0;i<8;i++){if(_crol_(x,i)&0x80){dio=1;}//接受指令elsedio=0;//輸出鍵值clk=1;short_delay();clk=0;}}/**********距離顯示函數(shù)****************/voidjuli(dd){cs=0;short_delay();disply(0x87);disply((((dd%1000)%100)%10)%10);cs=1;long_delay()