项目6任务3：循迹小车设计与制作ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,项目6任务3：循迹小车设计与制作电子课件,一、目的与要求,通过单片机控制，检测,J15,端口上接的自动循迹传感器反馈回的黑线信息，以控制小车按黑线循迹，以此来模拟汽车自动循迹系统。设计要求：当,J15,端口上的,X1,、,X2,检测到黑线信息，,L1,、,L2,点亮，小车左转；,X3,、,X4,检测到黑线信息，,L3,、,L4,点亮，小车右转；未检测到黑线时，,L1,、,L2,、,L3,、,L4,熄灭，小车直行。通本任务学习，要求学习者能进行循迹小车控制电路的设计及程序编制。,二、电路设计,J15,端口与,PT-100D,模块连接，拥有,1,路碰撞传感器、,4,路循迹传感器、,2,路大功率,LED,灯控制电路。,4,路循迹传感器探测到黑线时为输出低电平，否则输出为高电平。,J15,端口中的,X1,、,X2,、,X3,、,X4,、,L1,、,L2,对应,PT-100D,模块的,OUT1,、,OUT2,、,OUT3,、,OUT4,、,LED1,、,LED2,。,三,.,程序设计,1.,源程序,#include STC15F2K60S2.h,sbit M1_1=P76;/,定义电机,1,端口,sbit M1_2=P77;/,定义电机,1,端口,sbit M2_1=P75;/,定义电机,2,端口,sbit M2_2=P74;/,定义电机,2,端口,sbit M3_1=P71;/,定义电机,3,端口,sbit M3_2=P70;/,定义电机,3,端口,sbit M4_1=P72;/,定义电机,4,端口,sbit M4_2=P73;/,定义电机,4,端口,sbit X1=P55;/,定义循迹检测,1,sbit X2=P54;/,定义循迹检测,2,sbit X3=P37;/,定义循迹检测,3,sbit X4=P36;/,定义循迹检测,4,sbit L1=P40;/,定义,LED,指示灯,1,sbit L2=P41;/,定义,LED,指示灯,2,sbit L3=P42;/,定义,LED,指示灯,3,sbit L4=P43;/,定义,LED,指示灯,4,unsigned char cont,PWM_CONT;/PWM,计数器,bit pwm_out;/PWM,输出,/,延时子程序,void delay(unsigned int i),unsigned int j,k;,for(j=0;ji;j+),for(k=0;k=100)cont=0;pwm_out=0;,if(cont=(100-PWM_CONT)pwm_out=1;,else pwm_out=0;,/,定时器初始化子程序,/,void Timer0Init(void)/100,微秒,22.1184MHz,AUXR/,定时器时钟,12T,模式,TMOD/,设置定时器模式,TMOD|=0 x01;/,设置定时器模式,TL0=0 x48;/,设置定时初值,TH0=0 xFF;/,设置定时初值,TF0=0;/,清除,TF0,标志,TR0=1;/,定时器,0,开始计时,/,主程序,void main(),P0M0=0 x00;/,设置,P0,口为准双向,IO,（传统,51,模式）,P0M1=0 x00;/,设置,P0,口为准双向,IO,（传统,51,模式）,P2M0=0 x00;/,设置,P2,口为准双向,IO,（传统,51,模式）,P2M1=0 x00;/,设置,P2,口为准双向,IO,（传统,51,模式）,P4M0=0 x00;/,设置,P4,口为准双向,IO,（传统,51,模式）,P4M1=0 x00;/,设置,P4,口为准双向,IO,（传统,51,模式）,Timer0Init();/,调用定时器,0,初始化子程序,ET0=1;/,允许,T0,中断,EA=1;/,打开总中断,PWM_CONT=10;,while(1),if(X1=1),L1=0;M1_1=0;M1_2=pwm_out;M2_1=pwm_out;M2_2=0;M3_1=0;,M3_2=pwm_out;M4_1=pwm_out;M4_2=0;PWM_CONT=20;/,小车左原地转,else if(X2=1),L2=0;M1_1=0;M1_2=0;M2_1=pwm_out;M2_2=0;,M3_1=0;M3_2=0;M4_1=pwm_out;M4_2=0;PWM_CONT=20;/,小车左转,else if(X3=1),L3=0;M1_1=pwm_out;M1_2=0;M2_1=0;M2_2=0;,M3_1=pwm_out;M3_2=0;M4_1=0;M4_2=0;PWM_CONT=20;/,小车右转,else if(X4=1),L4=0;M1_1=pwm_out;M1_2=0;M2_1=0;M2_2=pwm_out;M3_1=pwm_out;,M3_2=0;M4_1=0;M4_2=pwm_out;PWM_CONT=20;/,小车右原地转,else,L1=1;L2=1;L3=1;L4=1;PWM_CONT=15;,M1_1=pwm_out;M1_2=0;M2_1=pwm_out;M2_2=0;M3_1=pwm_out;,M3_2=0;M4_1=pwm_out;M4_2=0;/,小车直行,2.,程序设计流程,3.,相关知识,（,1,）,PT-100D,模块介绍,PT-100D,专门设计用作黑（白）线检测的传感器，特别适合复杂黑白线、交叉黑白线的检测，它有,4,路高灵敏度的红外传感器，能够对黑白线准确的识别，它有如下功能和特点：,PT-100D,利用集成运算放大器实现,4,路循迹，适合复杂黑线（白线）的跟踪。,PT-100D,每路循迹单元独立设计，每个单元配备电位器对检测距离进行单独调节。,PT-100D,有一个专门设计的触碰传感器，使得有这方面的需求机器人设计更加简便。,PT-100D,输出信号全部都为数字信号，方便与单片机相连。,PT-100D,全部传感器都有,LED,灯作为指示，方便调试。,PT-100D,支持电压为,3.0-5.5v,满足大多数系统需求。,PT-100D,支持两路大功率,LED,大灯控制功能。,（,2,）,PT-100D,管脚说明,KEY,：触碰开关输出，有触碰动作时输出高电平，没有时输出低电平。,VCC,：模块电源正极输入，输入电压范围为,3.0-5.5v,。,OUT1,：,SS1,传感器输出（探测到黑线时为输出高电平，探测到白线时输出为低电平）。,OUT2,：,SS2,传感器输出（探测到黑线时为输出高电平，探测到白线时输出为低电平）。,OUT3,：,SS3,传感器输出（探测到黑线时为输出高电平，探测到白线时输出为低电平）。,OUT4,：,SS4,传感器输出（探测到黑线时为输出高电平，探测到白线时输出为低电平）。,LED1,：左前大灯控制，高电平有效，最大控制电压,40V,，最大控制电流,0.5A,。,LED2,：右前大灯控制，高电平有效，最大控制电压,40V,，最大控制电流,0.5A,。,GND,：模块地输入，通入电源负极。,（,3,）循迹原理,反射式光电传感器,反射式光电传感器如图所示，蓝色部分为红外发光二极管，黑色部分为红外光敏三极管。红外发光二极管发出,940nm,波长的红外光经物体反射后被红外光敏三极管接收。物体表面颜色不同反射光强不同，反射光越强红外光敏三极管电阻越小，其两端电压会随其电阻变化，以此来反映物体表面光反射强度灰度，故也叫灰度传感器。,反射式光电模块,红外光敏三极管两端变化的电压是模拟量，不方便测量，模块通过电压比较芯片能将变化的电压转化为,0,或,1,的高低电平的逻辑信号，便于单片机识别模块上的电位器能调节模块对反射光强的灵敏度，使其根据需要输出高低电平。反射式光电模块如图,5-4,所示。,调节方法,将传感器安装于小车车身，将小车平放于跑道上，使所有循迹传感器指示灯点亮，移动车身使传感器平移经过黑线，传感器在黑线上时该路传感器指示灯熄灭，则调节传感器成功。若该路传感器指示灯无变化，则将该路传感器置于黑线上，调节电位器使指示亮熄灭，同理调节其他传感器使其在检测到黑线后改变原输出电平。,调节方法,将传感器安装于小车车身，将小车平放于跑道上，使所有循迹传感器指示灯点亮，移动车身使传感器平移经过黑线，传感器在黑线上时该路传感器指示灯熄灭，则调节传感器成功。若该路传感器指示灯无变化，则将该路传感器置于黑线上，调节电位器使指示亮熄灭，同理调节其他传感器使其在检测到黑线后改变原输出电平。,（,4,）寻迹算法,双传感器,安装双传感器的小车行驶在图所示道路时。,图中,1,：传感器,1,检测为白、传感器,2,检测为白，电机,A,转、电机,B,转，车体直行。,图中,2,：传感器,1,检测为白、传感器,2,检测为黑，电机,A,转、电机,B,停，车体右转前进。,图中,3,：传感器,1,检测为黑、传感器,2,检测为白，电机,A,停、电机,B,转，车体左转前进。,三传感器,安装三传感器的小车行驶在图所示道路时。,图中,1,：传感器,1,为白、传感器,3,为白，传感器,2,为黑，车体直行。,图中,2,：传感器,1,为白、传感器,3,为黑，传感器,2,为黑，右转前进。,图中,3,：传感器,1,为白、传感器,3,为白，传感器,2,为白，检测到断线。,四,.,学习板实施,1.,程序下载,点击“打开程序文件”选择需要下载的,HEX,文件，选择运行时钟为,22.1184MHz,，单击“下载,/,编程”按钮，进入自动程序下载过程，操作成功后如图所示。,2.,功能测试,（,1,）检查电路连接是否正确：,是,否,（,2,）检查程序下载器是否连接正常：,是,否,（,3,）下载程序到目标板是否完成：,是,否,（,4,）完成循迹功能：,是,否,THE END,