毕业设计-基于zigbee技术的无线遥控小车设计.doc

I 单位代码：单位代码： 005005 分分 类类 号：号： TNTN 延安大学西安创新学院 本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计） 题题 目目： 基于基于 ZigBee 技术的无线技术的无线 遥控小车的设计遥控小车的设计 专专 业：业： 电子信息工程电子信息工程 姓姓 名名： 张张 乐乐 学学 号：号： 0903024145 指导教师：指导教师： 马惠铖马惠铖 职职 称：称： 讲讲 师师 毕业时间：毕业时间： 二零一三年六月二零一三年六月 II 基于基于 zigbeezigbee 技术的无线遥控小车设计技术的无线遥控小车设计 摘要：近年来，无线通信的发展蒸蒸日上，在此过程中也出现了各种无线网络数据传 输标准，Wireless USB、Bluetooth、WIFI、ZigBee 等。在当今无线通信领域中，各种 无线通信网络各具特色。Wireless USB 主要适用于音频、视频等媒体数据的传输， WIFI 主要使用于大量数据的传输，而 Zigbee 则以其传输距离远、低速率、低功耗、 低成本等优良性能使其成为无线通信领域中的一颗耀眼之星。随着电子行业的发展， 无线控制、无线数据传输等必将是今后的电子行业的发展趋势，无人驾驶的遥控小车 也必将进入一个实用型的阶段。人们可以远程通过 PC 机及具备嵌入式系统的高速单 片机对小车下达控制命令，其可应用于科学勘探、车载智能系统等领域，其价值不言 而喻。本设计主要基于 AVR（Atmega 16）单片机及 Zigbee(CC2530)无线通信模块， 设计 PC 机远程无线遥控小车及监控终端，其具备完善的软硬件系统，很好的实现了 小车的前后行进，转向以及辅助灯光指示，该设计中，硬件系统电路结构简单、安全 可靠、响应速度快；PC 机操作界面简洁，数据传输稳定，易于操控。 关键词：无线遥控小车；Atmega 16；Zigbee II The Design of wireless remote control carBased on zigbee Abstract: in recent years, Wireless communication development progresses day by day, in the process, also appeared a variety of Wireless network data transmission standards, Wireless USB, Bluetooth, WIFI, ZigBee, etc. All kinds of wireless communication network has more perfect wireless network data transmission standards. In todays wireless communication domain, each of them has its own characteristics. Wireless USB is mainly suitable for audio, video and other media data transmission, the WIFI is mainly used in large amounts of data transmission, and Zigbee is mainly used for long distance, low transmission rate, low power consumption, low cost, etc. With the development of the electronics industry, the popularity of intelligent field will be more and more wide, it will be the future trend of the development of electronic industry. Unmanned remote control car will enter a practical application field. People can remote through the PC and embedded system of car control orders, it can be applied to scientific exploration, vehicle intelligent systems and other fields, its value is self-evident. This paper mainly introduces the based on AVR MCU (Atmega 16) and Zigbee (CC2530) wireless communication module design of the wireless remote control car, the design is based on the actual application and established. Has perfect software and hardware system, the very good implementation, before and after the car steering and specific path automatically, the whole system circuit is simple in structure, safe and reliable, the test meet the requirements. Key words: Wireless remote control car; Atmega 16; Zigbee. III 目 录 1.1.引言引言.1 1 2.2.方案论证方案论证.1 1 2.1 车体主控单片机的选用.1 2.2 电机驱动芯片的选择.2 2.3 无线显示终端电路.3 2.4 供电模块.3 3.3.系统简述系统简述.3 3 4.4.本系统核心器件简介本系统核心器件简介.4 4 4.1 ATMEGA16 单片机.4 4.2 ZIGBEE模块：CC25306 4.3 LCD12864 显示器.7 4.4 直流减速电机.9 5.5.硬件电路设计硬件电路设计9 9 5.1 电源电路.9 5.2 整体电路原理设计10 6.6.系统设计思路系统设计思路.1111 6.1 上位机程序流程图12 6.2 下位机（小车端）程序流程图.12 6.3 下位机（12864）程序流程图.13 7.7.调试及性能分析调试及性能分析.1414 7.1 硬件调试.14 7.2 性能分析.14 8.8.结束语结束语1515 参考文献参考文献1616 谢辞谢辞.1717 附录附录 1 1 程序清单程序清单1818 附录附录 2 2 系统原理图系统原理图.2626 附录附录 3 3 实物图实物图.2626 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 1 1.引言 随着智能化普及领域的越来越广，无线遥控小车必将进入一个更为实用的应用领域。 PC 与遥控小车的信息交互，嵌入式系统与遥控小车的信息交互都将成为未来发展的 趋势。本设计介绍了基于 zigbee 技术的无线遥控小车设计的实现过程，并且采用 PC 机作为控制端，监控终端采用一个 12864 液晶作为监控显示屏，用来同步显示小车的 当前状态；PC 机同时可以对无线显示终端进行数据接收的授权管理，此设计兼具商 用效果。 现今，物联网技术的快速发展，使得如此相关的一些技术也得到了快速发展，诸如无 线传感器网络，RFID 等。Zigbee 是无线通信领域中的后起之秀，它凭借着传输远距 离，低成本，低功耗等优良性能快速崛起，短短几年间，已成为无线通信行业中的佼 佼者。其作为一种新兴的短距离、低速率的无线通信技术，更是得到了越来越广泛的 关注和应用。国内外各个 Zigbee 生产供应商众多，型号云集。诸如：TI 公司的 CC2530，上海数传的 DT8836AA（BB） ，北京云天创的 ATZGB-780F1 等。其中，TI 公司的 CC2530 因其资料详细，硬件性能稳定等因素，在市场中占有率较高。其主要 应用于家庭楼宇网络、工农业控制、医疗卫生等领域。 AVR 单片机由 ATMEL 公司于 1997 年研发出的 RISC 精简指令集的高速 8 位单片机。 其具有高速、低功耗、保密性高等优点，AVR 大部分型号的性价比较高，表现突出 的有 atmega48、atmega16、atmega8 等。与传统的 51 系列单片机相比，其内部为 RISC 精简指令集（51 系列单片机为复杂指令集） 。虽然 AVR 单片机的市场占有率不 及 51、PIC，但 AVR 的自身优良性能使得其年用量在逐步递增。 2.方案论证 2.1 车体主控单片机的选用 单片机的选用可由以下几种方案提供： 方案一：选用课堂所学的 51 系列 8 位经典单片机，资料非常全，开发板众多， 价格低廉，便于调试。 方案二：选用 AVR 系列 8 位成熟工业级单片机，其具备精简 RISC 指令集，运 行速度快，价格与 51 系列单片机相当。 方案三：选用 ARM 7 S3C44B0 嵌入式 32 位单片机，该芯片可以移植 uC/OS等 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 2 操作系统，外围接口丰富，性能极佳。 对于方案一，选用 51 系列单片机，成本低廉，简单易用。恒定 5V 直流电源供 电。但其 I/O 口的拉电流、灌电流能力均很弱，小车在频繁接收指令时芯片会出现明 显发热的状况。且 51 系列芯片稳定性一般，在颠簸状况下偶尔会发生死机、复位等 情况，使小车的稳定性、可靠性变差。 对于方案二，采用 AVR 系列单片机，速度较 51 系列单片机在同等晶振下快 10 倍左右，且其具备预读取指令的功能。I/O 口拉电流、灌电流能力很强，甚至可以直 接驱动继电器。抗干扰性能好，芯片较稳定，很少出现死机、复位等情况。功耗较低， 2.3V5.5V 直流电均可使其正常工作。价格与 51 系列单片机相当。对于本设计是不 二的选择。 对于方案三，采用 S3C44B0 嵌入式单片机，其工业性好，内部门电路较少，功 耗较低。三级流水线的工作模式使其较 8 位单片机而言速度极快，性能极其稳定。且 内部可嵌入 uC/OS、uCLinux 嵌入式系统，使其与电脑的交互性大大加强，小车的 可控性大大提升。但 S3C44B0 芯片成本较高，且其丰富、强大的功能对于本设计来 说大材小用。 综上，本系统选取方案二。 2.2 电机驱动芯片的选择 方案一：采用多继电器间的状态同步协调来控制小车的各个状态。继电器具有机 械特性好，价格便宜，易于控制。 方案二：采用达林顿电路，通过对该电路的控制以达到控制小车的各个状态。此 电路驱动能力较强，可用于大功率开关电路，驱动中小型继电器。 方案三：采用L293D电机驱动芯片，驱动能力较强，高电压，高电流，四通道驱 动。非常设和驱动感性负载（继电器、直流电机、步进电机等） 。 对于方案一，采用多继电器间的状态同步协调来控制小车的各个状态，理论上符 合弱电控制强电的理念，但继电器吸合的瞬间，其开关电流较大。多个继电器在某时 刻同时工作时，单片机在该时刻难以提供足够的电流供多继电器同步变动。即实际动 作与理论动作很可能不符，导致该操作无效。 对于方案二，采用达林顿电路， 电流放大倍数很高，hFE可达几千至几十万倍不 等，且其稳定性好，开关速度快。但是高放大倍数带来的副作用就是易受干扰且发热 较大。并且对于该设计中小车的控制，需要8组达林顿电路，共16个三极管。这对于 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 3 主板的尺寸和布局会产生较大影响。 对于方案三，采用L293D电机驱动芯片，该芯片为16引脚塑料封装，设计时已将 中间的4个引脚短路，便于散热。每个芯片具有推拉4通道驱动带二极管，每通道 600mA的最大输出电流。且内部具备温度过高保护电路和钳位二极管，操作简易。 综上比较，方案三对于本设计而言，控制可靠，电路简单，易于实现，综合考虑 采用本方案。 2.3 无线显示终端电路 方案一：采用四位共阳极数码管动态扫描方式显示小车状态及信息。 方案二：采用液晶显示屏12864显示小车状态及信息。 对于方案一，该方案成本低廉，但显示灵活性及可调性较差，硬件驱动电路复杂， 故本设计中不采用本方案。 对于方案二，采用12864液晶显示屏显示方便清晰，对中文显示效果良好，显示 内容丰富，与单片机硬件电路的连接简单，程序设计也较为灵活，成为单片机输出显 示的首选。所以，本设计中选用方案二。 2.4 供电模块 方案一：采用锂电池供电。锂电池容量较大，电流温和，轻巧便携，仅仅针对性 能来说，作为小车的供电模块是再合适不过的。 方案二：采用蓄电池供电。蓄电池安全可靠，性价比高，适应环境广。能大功率 放电，且能量密度较高。 对于方案一，虽然锂电池容量较大，但目前国际上对于锂电池的安全性是待定的， 最重要的是其最适工作温度要在10至40之间，价格昂贵。不论从实际应用角度看， 还是从设计角度看，其不适合做本设计的供电模块。 对于方案二，采用蓄电池供电，安全可靠，适应环境广，尤为重要的是能大功率 放电。这点对小车性能的提升起到了积极的作用。综合考虑采用本方案。 3.系统简述 本系统由PC机、Zigbee无线通信模块（3个）、Atmega16单片机、L293D芯片、 12864液晶及一些外围器件组成。系统的框图结构如图3-1所示。 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 4 图图 3-1 系统结构框图 4.本系统核心器件简介 4.1 Atmega16 单片机 AVR 单片机是 ATMEL 公司于 1997 年由 A 先生与 V 先生，利用公司 Flash 新技 术，研发出的具有精简指令集（RISC）的 8 位高速单片机。故简称 AVR 单片机。其 重复可擦出十万次以上，与其他 8 位单片机相比，其具备的优点如下： 哈弗结构，内部可以嵌入 uC/OS等操作系统，具备预读指令功能，与 32 位单片机的流水线原理非常类似（例如 S3C44B0 芯片为三级流水线工作模式） ，大大提高了处理速度和处理能力，为学习更高档单片机奠定了理论基础； 具有多个固定的中断向量入口地址，提高了其实用性，可快速响应各级中断； 做输出时，I/O 口的拉、灌电流能力与 PIC 单片机（工业级常用 8 位单片机） 相当，单一输出时可达 3842mA； 保密性好，具有不可破解的位加密锁，保存位单元位于芯片的深处，不可用 电子显微镜观测到； 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 5 片上资源非常丰富，带 EEPROM、PWM、SPI、UART、AD、WDT、RTC 等，某些型号的 AVR 单片机有 34 个 PWM，是做电机调速的理想单片机， 其串行异步通信(UART)不占用 SPI 同步功能和定时器，可工作在一般整数频 率下，更可观的是其最大波特率可大 576K； 绝代多数 AVR 系列单片机都带有 IAP 功能，方便程序销毁和升级； 其稳定工作电压范围较宽，为 2.35.5V。非常适合工作于环境复杂的场所， 在空调、智能仪表、医疗等领域是不二的选择。 Atmega16 有 40 个引脚，其常见封装分 2 种：双列直插式封装（DIP） 、表面贴装 （SMD） 。其管脚定义如图 4-1-1、4-1-2。 图图 4-1-1 Atmega16 DIP 封装引脚定义图 图图 4-1-2 Atmega16 SMD 封装引脚定义图 1、主电源引脚 VCC 和 GND： Atmega16 使用的是 2.35.5V 电源，其中正极接 10 号引脚(VCC)，负极接 11 号 引脚(GND)。在本设计中使用稳压器 7805 为其提供5V 工作电压。 2、振荡电路引脚 XTAL1 和 XTAL2： 为使单片机正常工作，必须提供脉冲信号，在单片机内部已集成了振荡器，接 图 4-2 单片机振荡电 路 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 6 12、13 号引脚（XTAL1 和 XTAL2） 。本设计中 Atmega16 使用 8MHz 晶振，两电容 的容值均为 30pf，振荡电路如图 4-2 所示。 3、复位信号引脚： 为确保整个电路系统中电路稳定可靠，复位电路是必不可少的，复位电路保证了 单片机上电即进入复位状态，由于单片机与外围器件组成的电路系统是时序电路系统， 因此需要稳定的时钟信号才能正常工作。因此，在上电后，当晶体振荡器稳定工作时 并且外部供电达到单片机工作所需稳定电压，复位信号才被撤除，单片机开始正常工 作。复位电路如图 4-3 所示。 图图 4-2 振荡电路 图图 4-3 复位电路 在小车控制系统中，Atmega16 单片机的任务是通过编写程序实现以下功能： 通过 PB 口读取分析处理 Zigbee 发来的数据； PA 口控制电机，实现小车朝各个方向的行驶，并使对应的车灯打开； 4.2 Zigbee 模块：CC2530 CC253X系列芯片是由美国德州仪器公司推出，该系列芯片的CPU使用的是一个 单周期的8051兼容内核，它能以非常低的总的材料成本建立非常强大的无线网络，其 结合了业界领先的RF收发器的优良性能，并且具备不同的运行模式，使其适应超低 功耗的系统。它提供了无线设备间的一个接口和MCU，无线设备还包括一个数据包 过滤和地址识别模块，自身具有一个IEEE 802.15.4 兼容无线收发器。CC2530F256 结合了业界领先的黄金单元ZigBee 协议栈，提供了一个完整和强大的ZigBee 解决方 案。CC2530芯片各引脚功能见表4-2-1.所示。 表4-2-1 CC2530芯片引脚功能表 引脚号符号功能引脚号符号功能 1GND接地2GND接地 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 7 3GND接地4GND接地 5P1.5数字I/O端口6P1.4数字I/O端口 7P1.3数字I/O端口8P1.2数字I/O端口 9P1.1数字I/O端口10DVDD2数字电源 11P1.0数字I/O端口12P0.7数字I/O端口 13P0.6数字I/O端口14P0.5数字I/O端口 15P0.4数字I/O端口16P0.3数字I/O端口 17P0.2数字I/O端口18P0.1数字I/O端口 19P0.0数字I/O端口20RESET_N数字输入复位 21AVDD5模拟电源22XOSC_Q1 模拟I/O 32-MHz 晶振 引脚1或外部时钟输入 23XOSC_Q2 拟I/O 32-MHz 晶振引 脚2 24AVDD3模拟电源 25RF_P RF I/O RX 期间正RF 输入信号到LNA 26RF_N RF I/O RX 期间负RF 输入信号到LNA 27AVDD2模拟电源28AVDD1模拟电源 29AVDD4模拟电源30RBIAS 模拟I/O 参考电流的 外部精密偏置电阻 31AVDD6模拟电源32 XOSC32K_Q1 /P2.4 数字I/O端口/32.768K HZ XOSC 33 XOSC32K_Q2 /P2.3 数字I/O端口/32.768K HZ XOSC 34P2.2数字I/O端口 35P2.1数字I/O端口36P2.0数字I/O端口 37P1.7数字I/O端口38P1.6数字I/O端口 39DVDD1数字电源40DCOUPL去耦数字电源 4.3 LCD12864 显示器 12864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称。该液晶屏成本相对较低，可用于小 型设备的显示领域及各类仪器、仪表。其数据总线采用8位并口或串口方式。工作温 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 8 度为-20+70，逻辑工作电压为4.5V5.5V。可显示字符、图形、汉字等。其内部 自带中文汉字字库（共8192个汉字） 。其外围电路设计简单，易于控制，在中低端产 品设计中具有较高的性价比。其中，RS为寄存器选择端，RS为低电平时选择指令存 储器，为高电平时选择数据存储器。RW为读写信号线，为低电平时为写操作，为高 电平时进行读操作。当RS和RW同时为低电平时可以写入指令或者显示地址。当RS为 低电平、RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平、RW为低电平时可以写入数 据。E为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行指令。D0D8为位 双向数据线。RESET为液晶复位端，为低电平时有效。PSB为总线选择段，为低电平 时为通用串行总线通信方式，为高电平时为8位或4位并口方式。其各引脚功能见表4- 3-1所示。 表4-3-1 12864引脚功能图 管脚号管脚名称电平管脚功能描述 1VSS0V电源地 2VCC3.0+5V电源正 3V0-对比度（亮度）调整 4RSH/L RS=“H”,表示DB7DB0为显示数据 RS=“L”,表示DB7DB0为显示指令数据 5R/WH/L R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7DB0 R/W=“L”,E=“HL”, DB7DB0的数据被写到IR或DR 6EH/L使能信号 7DB0H/L三态数据线 8DB1H/L三态数据线 9DB2H/L三态数据线 10DB3H/L三态数据线 11DB4H/L三态数据线 12DB5H/L三态数据线 13DB6H/L三态数据线 14DB7H/L三态数据线 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 9 15PSBH/LH：8位或4位并口方式，L：串口方式 16NC-空脚 17RESETH/L复位端，低电平有效 18VOUT-LCD驱动电压输出端 19AVDD背光源正端（+5V） 20KVSS背光源负端 4.4 直流减速电机 直流减速电机又称齿轮减速电机，其改进了普通的直流电机，加装了齿轮减速箱。 其目的是提供较低的转速，较大的力矩。大大提高了直流电机在工业中的使用率。其 优点诸多。首先，其可靠耐用，承受过载能力高；其次，其能耗低，减速效率可达95%以 上；并且噪声小，振动小。本设计中采用的减速直流电机详细参数如下： 额定电压：12V； 参考电压：315V； 额定电流：150mA，最大450mA； 额定功率：2W； 减速比：1：90； 转速：100转/分钟； 扭矩：3.5kg*cm； 重量：141克 5.硬件电路设计 根据设计的要求，本系统可分为车体电源模块、PC机发送端模块和执行模块三 大重要部分，缺一不可。 5.1 电源电路 主电源采用12V蓄电池供电，电源电路采用分离供电模式，按设计构想，为减速 电机提供12V左右的直流电，为单片机等控制电路及显示电路提供5V稳压直流电。首 先，直流减速电机的供电由蓄电池的正负极在并联30P陶瓷电容后，直接接到直流减 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 10 速电机两段，因本设计中直流减速电机工作电压范围较广，且蓄电池供电电压处用直 流减速电机工作电压的中间值，故即使需添加稳压模块，也不会对直流减速电机产生 损害和影响。然后是单片机控制电路和显示电路的供电模块，因为单片机对其工作电 压要求较高，为保证整个电路系统工作时的安全可靠，该设计中为其提供恒定的5V 稳压直流电，稳压模块采用LM7805集成稳压器，因其稳压精度高、工作稳定可靠、 体积小、重量轻、成本低、维修简单等优点，所以在各种电源电路中得到了普遍的应 用。电源电路如图5-1-1所示。 1234 A B C D 4321 D C B A Title Num berRevisionSize B Date:11-Mar-2011Sheet of File:D:业业业业业业业KingProtel业业DDBBYSJoo.ddbDrawn By: V in 1 GND 2 V out 3 U22 LM7805 1 2 J21 AC220V /50HZ + - T21 220V /7.5V D21 1N4007 D22 1N4007 D24 1N4007 D23 1N4007 C23 100nF C22 330nF +C21 2.2m F +C24 1m F R21 0.47K D25 LED 1 2 J22 DC5V + - 图图5-1 电源电路原理图 如图5-1所示，LM7805的输入极限电压为36V，压降差为5V，要得到5V电压，用 典型接法，变压器T21将交流电网220V的电压变为7.5V，然后通过全波整流将交流电 压7.5V变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤 波电容C21及C22加以滤除，从而得到平滑的直流7.5V电压。但这样的电压还随着电 网电压的波动、负载和温度变换而变化，而且较大。因而在全波整流、滤波之后，还 需接入集成三端稳压器进行稳压，使得输出的直流电压能降到在5V。在输出端接一 个1000u和0.1u的电容进一步滤除纹波，得到5V稳压电源。 5.2 整体电路原理设计 无线遥控小车整体电路图设计如图 5-2 所示 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 11 图图5-2 无线遥控小车整体电路图设计 硬件电路中单片机Atmega16起控制作用，它是整个电路中的核心控制器；通过采 集Zigbee的数据，单片机通过判断，将数据进行处理，从而控制L293D电机驱动芯片 输入引脚的高低电平的变化，从而达到控制小车上各个电机的转动方式；LCD12864 用于显示当前小车的实时状态。 6.系统设计思路 基于C语言更符合人类思维习惯、可移植性较汇编语言非常好、开发周期短、模 块化强、程序的可维护性非常强等特点，本系统程序设计用C语言来完成，并由ICC AVR软件进行调试和编辑。ICC AVR软件提供功能强大的集成开发调试工具和丰富的 库函数，包括了C编辑器、连接器、宏汇编、一个功能强大的仿真调试和库管理在内 的完整开发方案，通过一个集成开发环境将这些部分组合在一起。值得一提的是，本 设计中所有的控制指令不是在裸机上写指令完成的，而是在芯片内嵌入了实时操作系 统uC/OS-，所有控制指令均由系统根据不同任务的优先级调度完成。使整个系统的 可靠性大大提高，运行效率也大大提高，这也是本设计中的一个亮点。 此外，此系统程序可分为三个主要模块，分别为：主函数模块、发送温度转换命 令程序模块、显示程序模块。 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 12 6.1 上位机程序流程图 上位机函数流程图如图6-1所示。 图图 6-1 上位机函数流程图 6.2 下位机（小车端）程序流程图 下位机小车端程序流程图如图6-2所示。 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 13 图图 6-2 下位机小车端流程图 6.3 下位机（12864）程序流程图 下位机12864液晶端程序流程图如图6-3所示。 图图 6-3 下位机 12864 液晶端程序流程图 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 14 7.调试及性能分析 7.1 硬件调试 一个单片机控制系统通常由若干部分组成，例如：单片机最小启动系统部分、电 机驱动模块部分、12864 液晶显示部分、zigbee 无线通信模块部分等。一个系统在进 行调试时，应先对各个模块进行分离调试，然后将各个部分连接起来，组成该控制系 统，再进行整体调试。 对于各个分立模块调试方式如下：单片机最小启动系统部分的调试，首先将单片 机最小启动系统焊接好，然后在单片机内烧写简单的测试程序，例如流水灯测试、高 低电平测试等。若单片机工作状态良好，则最小启动部分性能良好。对于电机驱动模 块部分的调试，首先通过单片机控制所有电机正转，然后再通过单片机控制所有电机 反转，如果正、反转均能正常实现，则电机驱动模块部分性能良好。然后再对 12864 液晶显示模块进行测试，通过单片机向 12864 液晶发送显示命令，另其在某行某位置 显示某些内容，如果 12864 正常显示，则液晶显示模块部分性能良好。对于 zigbee 无 线通信模块部分的测试，上位机通过串口软件向 zigbee 发送通信命令，抓包软件可抓 到终端接收到的数据，zigbee 终端如果接收到命令，且抓包软件中显示信息与发送端 的信息一致，则 zigbee 通信模块部分工作性能良好。 对于该设计的整体调试，过程如下：将各个模块按设计思路连接好，打开电源， 首先确定单片机板、zigbee 板供电正常（电源指示 LED 会亮） 。然后打开小车端和液 晶限时端的 zigbee 终端，然后再打开电脑端 zigbee，组建网络，进而开启串口发送程 序。在串口发送窗口会看到下位机在该网络中的 ID（若先开启上位机 zigbee，则不会 显示下位机网络 ID） 。最后根据设计思路，授权显示端显示小车的实时状态，并发送 对小车的控制命令，小车会根据发送命令进行行进，车灯随之亮灭，同时液晶屏也会 随之显示小车的实时状态，若一切均正常，则整个系统稳定，性能等设计符合要求。 7.2 性能分析 本系统采用了美国 ATMEL 公司生产的 8 位高速单片机 Atmega 16，其功能强大， I/O 口拉电流、灌电流能力很强，可以直接驱动继电器。抗干扰性能好，芯片较稳定， 功耗较低，且价格便宜，非常适合本设计使用。且在本设计中，单片机内嵌入了 uCOS-实时操作系统，实现了对各个任务分配优先级及各个任务的调度。 在该系统中最关键的无线通信采用了 zigbee 无线通信模块，主芯片为 NI 公司生 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 15 产的 CC2530，其具备传输远距离，低成本，低功耗，抗干扰性非常强等优良性能， 对于本设计中作为无线通信模块非常适合，符合在负载环境中正常工作的理念。 本系统中的显示模块，显示屏使用的是 12864 液晶显示屏，其显示方便清晰，对 中文显示效果良好，显示内容丰富，功耗不大，与单片机硬件电路的连接简单，程序 设计也较为灵活。 8.结束语 本系统是以单片机 Atmega 16 芯片做为小车的核心控制器，zigbee 无线通信模块 作为电脑和小车通信的传输媒介。上位机采用串口将数据发送给 zigbee 模块，zigbee 模块根据自己的协议栈将上位机发出的数据发送给终端 zigbee 模块，终端 zigbee 模 块将收到的信号发给小车的控制器和液晶屏的控制器，小车的控制芯片通过对数据的 读取，然后发送指令控制电机驱动芯片 L293D，进而达到控制小车的各方向行进；液 晶屏的控制器通过对数据的读取，先判断上位机是否授权显示，若不授权，则显示对 应内容，若已授权，则显示小车的实时状态。实现了 PC 机对小车状态及行进方向、 监控端是否授权的控制。很好的实现了小车各向的灵活运动及辅助灯光的指示。监控 端可以在授权状态下灵敏的检测到小车的实时状态。该设计具备实时性强、响应速度 快、电路结构简单、安全性高、抗干扰能力强等多项优点，达到了本设计的初衷所设 想的功能。 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 16 参考文献 1 (美)拉伯罗斯.嵌入式实时操作系统 uC/OS-(第二版)M.北京:北京航空航天出版社,2003.5. 2 佚名,Zigbee 基础教程Z.佳杰科技出版物,2002.3. 3 佚名,Zigbee 组网教程Z.佳杰科技出版物,2002.5. 4 张俊谟.单片机中级教程M.北京:北京航空航天大学出版社,2006.10. 5 谭浩强.C 语言程序教程(第三版)M.北京:清华大学出版社,2005.7 6 刘华东,张亚华,吴文昌.单片机原理与应用M.北京:电子工业出版社,2003.8. 7 俞荣,赵子真.单片机自动控制应用系统的设计探讨J.机械管理开发,2001,25(1). 8 冯建华.单片机应用系统设计与产品开发M.北京:人民邮电出版社,2004.11. 9 佚名.AT8952 单片机性能介绍EB/OL.Http:,2006-06-07. 10 户川治朗.实用电源电路设计C.北京:科学出版社,2006.2. 11 柳春锋.电子设计自动化(EDA)教程M.北京:北京理工大学出版社,2005.8. 12 钱月花.用 PROTEL99 辅助分析与设计+5V 直流稳压电源J,沙洲职业工学院学报,2003,6(1). 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 17 谢辞 本论文设计是在马惠铖老师的严格要求和耐心指导下完成的，从选题开始到设计 的具体设计以及写作过程中，无不凝聚着马惠铖老师的汗水和心血。在我的毕业论文 写作期间，马老师为我提供了专业知识上的指导和一些建设性的建议，在我做实物期 间，马老师帮助我一起耐心分析实物中无线的各种问题，没有这样的帮助和关怀，我 不会这么顺利的完成毕业论文。在此向马老师表示深深的感谢和崇高的敬意。 在临近毕业之际，我还要借此机会向在这四年中给予我帮助和指导的所有老师表 示由衷的谢意，感谢他们四年来的辛勤栽培。不积小流无以成江河，不积跬步何以至 千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运 用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，我还要感谢我的同学， 在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你 们的帮助和支持，在此我表示深深地感谢。 （全文共 18203 字） 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 18 附录 1 程序清单 1.1 车体代码： /* 此次小车的改动较大。主控芯片从 51 系列芯片换位功能更加强大的 AVR 系列芯片。 无线收发控制由现成 4 通道无线模块换成可编程 zigbee 多通道模块 */ /* L293D 与 Atmega 16 的接法： A 口：应设为输出。 。 上 L293D： 左上：PA3 右上：PA2 左下：PA4 右下：PA1 下 L293D： 左上：PA5 右上：PA8 左下：PA6 右下：PA7 */ /* 留给 zigbee（终端）接口说明： B 口：应设为输入。 。 正方向看： 左 右 依次为： PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 PB2 PB1 PB0 */ #include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char void delay(uint ms) /延时函数 uint q,j; for(q=0;q #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table1=“终端当前状态： “; uchar code table2=“小车当前状态： “; uchar code table31=“ 已激活 “; uchar code table32=“ 未激活 “; uchar code table41=“ 前进 “; uchar code table42=“ 后退 “; uchar code table43=“ 停止 “; uchar code table44=“ 右转 “; uchar code table45=“ 左转 “; uchar code table46=“ 无信号 “; uint n=1,x=2,y=6; sbit rs = P35; /寄存器选择输入 sbit rw = P36; /液晶读/写控制 sbit E = P34; /液晶使能控制 sbit psb = P37; /串/并方式控制 void delay_50us(uint t) /12M 晶振下大约延时 50us uchar j; for(;t0;t-) 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 20 for(j=19;j0;j-); void delay_50ms(uint t) uchar j,k; for(;t0;t-) for(j=51;j0;j-) for(k=100;k0;k-); void write_12864com(uchar com) /写指令 rw=0; rs=0; delay_50us(1); P0=com; E=1; delay_50us(10); E=0; delay_50us(2); void write_12864dat(uchar dat) /写数据 rw=0; rs=1; delay_50us(1); P0=dat; E=1; delay_50us(10); E=0; delay_50us(2); void initinal(void) delay_50ms(2); write_12864com(0x34); delay_50us(4); write_12864com(0x30); delay_50us(4); write_12864com(0x0C); delay_50us(4); 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 21 write_12864com(0x01); delay_50us(240); write_12864com(0x01); delay_50us(10); void display1(void) uchar i; write_12864com(0x80); for(i=0;i #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char void delay(uint ms) /延时函数 uint q,j; for(q=0;qms;q+) for(j=0;j1141;j+); void main() uint N=0X00; DDRA=0XFF; /设为输出 DDRB=0X00; /设为输入 PORTD=0X00; PORTB=0XFF; /带上拉电阻输入，检测低电平 while(1) PORTA=N; if(PINB=0XFE) /判断接收来的是否为前进信号 1110 N=0X17; if(PINB=0XFD) /判断接收来的是否为后退信号 1101 N=0X1B; if(PINB=0XFC) /判断接收来的是否为停止信号 1100 N=0X0F; if(PINB=0XFB) /判断接收来的是否为右拐信号 1011 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 25 N=0X1E; if(PINB=0XFA) /判断接收来的是否为左拐信号 1010 N=0X1D; 1.4 zigbee 无线通信程序代码： 因 zigbee 无线通信模块的程序由多层构成，诸如：物理层、MAC 层、网络层、应用层等， 每一层都有其支撑代码和驱动程序，故一个完整的 zigbee 无线通信程序有十多万行。先将本设计 中无线通信程序所建工程中各个子文件清单列图于下，见图附录 1.4-1。 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 26 附录 2 系统原理图 附录 3 实物图 ag an employment tribunal clai Emloyment tribunals sort out disagreements between employers and employees. You may need to make a claim to an employment tribunal if: you dont agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly. For more informu, take advice from one of the organisations listed under Further help. Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation. Most people find making a claim to an employment tribunal challenging. If you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the organisations listed under Further help. ation about dismissal and unfair dismissal, see Dismissal. You can make a claim to an employment tribunal, even if you havent appealed against