寻迹避障小车原理教程文件

1、寻迹避障小车原理精品资料循迹避障小车原理一）小车功能实现利用光电传感（红外对射管，红外发射与接收二极管组成）检测黑白线， 实现小车能跟着白线（或黑线）行走，同时也可避开障碍物，即小车寻迹过程 中，若遇障碍物可自行绕开，绕开后继续寻迹。二）电路分析1. 光电传感循迹光电传感器原理，利用黑白线对红外线不同的反射能力。然后通过光 敏二极管或光敏三极管，接收反射回的不同光强信号，把不同光强转换为电流 信号，最后通过电阻，转换为单片机可识别的高低电平。光电传感器实现循迹 的基本电路如下图所示循迹传感器基本电路电路解释：TC端是传感器工作控制端，为高电平时，发光二极管不工作， 传感器休眠，为低电平时，传感

2、器启动。Sig nal端为检测信号输出，当遇到黑线，黑线吸收大量的红外线，反射的红外线很弱，光敏三极管不导通，sig nal输出高电平，当遇到白线，与黑线相反，反射的红外线很强，使光敏三极管导 通，signal输出低电平。寻迹部分调整左右传感器之间的距离，两探头距离约等于白线宽度最合适，一般白 线宽度选择范围为3 -5厘米比较合适。注意：该传感器的灵敏度是可调的，偶 尔传感器遇到白线却不能送出相应的信号，通过调节传感器上的可调电阻，适 当的增大或减小灵敏度。另外，循迹传感器的安放也算是比较有讲究的，有两 种方法，一种是两个都是放置在白线内侧但紧贴白线边缘，第二种是都放置在 白线的外侧，同样紧贴

3、白线边缘。我们通常采用第二种方法。编写程序使小车遇白线时，小车跟着白线走。当小车先前前进时，如果向 左偏离了白线。那么右边传感器会产生一个低电平，单片机判断这个信号，然 后向右拐。回到白线后。两传感器输出信号为高电平。小车前进。如果小车向 右偏离白线，左边传感器产生一个低电平，单片机判断这个信号，然后向左 拐。如此如此，小车必不偏离白线。若小车的两对光电传感器同时输出的信号 为高电平（黑底）或低电平（白底），即单片机判断的都为高电平或低电平， 小车向前直走，在此过程中（直走）小车若遇白线，小车又重复上面动作跟着 白线走。避障部分当小车在寻迹（沿着白线走或直走）过程中遇障碍物，小车亦可自行转弯，

4、转弯动作完成后，又继续寻迹。|*GND仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢72. 电机驱动电路N36Z7I电机驱动芯片采用L298N，是一款承受高压大电流的全桥型直流/步进电压驱动器，如下图电茄传感器E 输出引脚斗 输岀引脚M 输入引脚斗 使龍端矣 输入引牺逻镐地 输人引脚2输入引脚1 电机电源 输出引槪 輸出引脚1 电謊佞感蛊U电机控制芯片L298N的引脚排列L298N引脚编号与功能引脚编号名称功能1:电流传感器A在该引脚和地之间接小阻值电阻可用来检测电流2输出引脚1内置驱动器A的输出端1，接至电机A3输出引脚2内置驱动器A的输出端2，接至电机A4电机电源端电机供电输入端，电压可达4

5、6V5输入引脚1内置驱动器A的逻辑控制输入端16使能端A内置驱动器A的使能端7:输入引脚2内置驱动器A的逻辑控制输入端28逻辑地逻辑地9逻辑电源端逻辑控制电路的电源输入端为 5V10:输入引脚3内置驱动器B的逻辑控制输入端111使能端B内置驱动器B的使能端12输入引脚4内置驱动器B的逻辑控制输入端213输出引脚3内置驱动器B的输出端1,接至电机B14输出引脚4内置驱动器B的输出端2,接至电机B15电流传感器B在该引脚和地之间接小阻值电阻可用来检测电流电机驱动A/B的控制逻辑如下表所示输入信号电机运动方式使能端A/B输入引脚1/3输入引脚2/4110前进101后退111紧急停车100紧急停车0X

6、X自由转动电机驱动A/B的工作原理电机控制逻辑如下：以电机 A为例，当使能端A为高电平是，如果输入 端M1 Direction引脚为高电平，三极管导通，输入引脚1为低电平而输入引脚2为高电平，电机A反转；如果输入端M1 Direction引脚为底电平， 三极管截止，输入引脚1为高电平而输入引脚2为低电平，电机A正转。vsO：7T10VT2OUT 4ISEM A1SEXB»115电机驱动原理图3.中文液晶显示器128x64带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接 口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块。其 显示分辨率为128X 6

7、4,内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII 字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文 人机交互图形界面。可以显示 8X4行16X 16点阵的汉字，也可完成图形显 示。具有低电压低功耗特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点 阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块 的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。基本特性：低电源电压(VDD:+3.0-+5.5V )显示分辨率:128 X 64点内置汉字字库，提供8192个16X 16点阵汉字(简繁体可选)内置128个16X8点阵字符2MHZ寸钟频率显示方式：STN半

8、透、正显驱动方式：1/32DUTY 1/5BIAS精品资料视角方向：6点1/5 1/10背光方式：侧部高亮白色LED功耗仅为普通LED的 通讯方式：串行、并口可选内置DC-DC专换电路，无需外加负压无需片选信号，简化软件设计工作温度：0 C - +55C ,存储温度：-20 C -+60C模块接口说明:接口定文引号PIN1GND |接WPJN2接 4.8V-5VP1N3VOvccfnvEE可调电阻，中间抽头接至¥0PIN4RSCS幷行棋式；RS=O.指令寄存器；RS=1i数 据符存器*串行棋式e片选PINSR/WSID蒯和 式已RMT=0-写；R/W=1, i応 甲行欖式竝据PIN6

9、ESGK |井佇棋式：允许信号単行帳式匕脉沖PIN7DO |式：敘据6 聃行慎式;不连接PIN8 01井行模式,数朋:串行欖式:不連接P1N9 2 |井行模武：数据2； 串行模式:祜圭接PIN1OD3 |井行模式：数揭3； 串行模式:r平连接FIN11 4并行模式：战摇4： 串行棋式;:平逵接PIN1205式：數掘令； 事行樓式:丁连慢PIN13 6拝行模式；数蝎& 串行播式;:存建接PIN147井行模式；数攥7;串行橫式:不连接PIN151 LED+正极PIN116LED-*注：1:如在实际应用中仅使用并口通讯模式，可将 PSB接固定高电平，也可以将模块上的 J8和“VCC 用焊锡短

10、接；2:模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空；3:如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的 JA、JK用焊锡短接。引脚控制信号应用D/1 , R/W的配合选择决定控制界面的4种模式:D/IR/W功能说明LLMPU写指令到指令暂存器（IR）LH读出忙标志（BF）及地址记数器（AC的状态寸HLMPU写入数据到数据暂存器（DF）HHMPL从数据暂存器（DR中读出数据E信号操作:E状态执行动作结果高低I/O缓冲>DR配合/W进行与数据或指令高DR>I/O 缓冲配合R进行读数据或指令低/低高无动作 内部寄存器信号忙标志:BFBF标志提供内部工作情况，BF=1表示模

11、块在进行内部操作，此时模块 不接受外部指令和数据。BF=O时，模块为准备状态，随时可接受外部指令和数 据。利用STATUS RD旨令，可以将BF读到DB7总线，从而检验模块之工作状 态。字型产生R0（ CGROM字型产生R0（ CGROM提供8192个此触发器是用于模块屏幕显示开 和关的控制。DFF=1为开显示（DISPLAY ON） DDRAI的内容就显示在屏幕上， DFF=0为关显示（DISPLAY OFF） DFF 的状态是指令 DISPLAY ON/OF和 D/IT 信号控制的。 显示数据RAM（ DDRA）模块内部显示数据RAM提供64X2个位元组的空间，最多可控制 4行16字 （6

12、4个字）的中文字型显示，当写入显示数据RAM寸，可分别显示CGROMCGRAI的字型；此模块可显示三种字型，分别是半角英数字型 （16*8）、CGRAI字 型及CGRO的中文字型，三种字型的选择，由在 DDRA中写入的编码选择，在 此阶段0000H 0006H的编码中（其代码分别是 0000、0002、0004、0006共4 个)将选择CGRA的自定义字型，02H 7FH的编码中将选择半角英数字的字 型，至于A1以上的编码将自动的结合下一个位元组，组成两个位元组的编码形 成中文字型的编码 BIG5( A140-D75F，GB (A1A0-F7FFH。字型产生RAM(CGRAM)字型产生RAM提

13、供图象定义(造字)功能，可以提供四组16X16点的自定义 图象空间，使用者可以将内部字型没有提供的图象字型自行定义到 CGRA中, 便可和CGRO中的定义一样地通过 DDRA显示在屏幕中。地址计数器AC地址计数器AC地址计数器是用来贮存 DDRAM/CGRAM一的地址,它可由设 定指令暂存器来改变，之后只要读取或是写入 DDRAM/CGR的值时，地址计数 器的值就会自动加一，当D/I为“0”时而R/W为“ 1”时，地址计数器的值会 被读取到DB6DB0中。光标/闪烁控制电路此模块提供硬体光标及闪烁控制电路，由地址计数器的值来指定 DDRAF中的光标或闪烁位置。指令操作模块控制芯片提供两套控制命

14、令，基本指令和扩充指令如下：指令表1:( RE=0基本指令)指令指 令码功能D/IR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除显示0000000001将DDRA填满"20H",并且设定DDRA1M地址计数器(AC 到 "00H"地址归位000000001X设定DDRA1M地址计数器(AC) 到"00H",并且将游标移到开头 原点位置；这个指令不改变DDRAI的内容显示 状态开/关0000001DCBD=1:整体显示ONC=1:游标ONB=1:游标位置反白允许进入 点设00000 0 01I/DS指定在数据的读取与写入时， 设定游标的移动

15、方向及指定疋显示的移位M)RAM)游标 或显 示移 位控 制000001S/CR/LXX设定游标的移动与显示的移 位控制位；这个指令不改变DDRAIM勺内容功能设定00001DLXREXXDL=0/1: 4/8 位数据RE=1:扩充指令操作RE=0:基本指令操作设定CGRA地址M0001AC5AC4AC3AC2AC1AC0设定 CGRAM地址设定DDRA地址M0010AC5AC4AC3AC2AC1AC0设定DDRAM6址（显示位 址）第一行：80H- 87H第二行：90H 97H读取 忙标 志和 地址01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0读取忙标志（BF）可以确认内 部动作是否完成

16、，同时可以读 出地址计数器（AC）的值写数 据到RAM10数据将数据D7D0写入到内部的RAM(DDRAM/CGRAM/IRAM/GRA读出RAM的值11数据从内部RAM卖取数据D7D0(DDRAM/CGRAM/IRAM/G指令表2:（ RE=1扩充指令）指令指令码功能D/I F/WD7D6D5D4D3D2D1D0待命模式0000000001进入待命模式，执行其他指令都 终止|卷动地 址开关 开启000000001SRSR=1允许输入垂直卷动地址SR=0允许输入IRAM和CGRAM 址反白00000001R1R0选择2仃中的任一仃作反白显 示，并可决定反白与否。初始仅供学习与交流，如有侵权请联

17、系网站删除 谢谢11精品资料选择值R1R0= 00,第一次设定为反 白显示，再次设定变回正常睡眠模式0000001SLXXSL=0进入睡眠模式SL=1:脱离睡眠模式扩充功 能设定00001CLXREG0CL=0/1: 4/8 位数据RE=1:扩充指令操作RE=0:基本指令操作G=1/0 :绘图开关设定绘图RAM地址0010AC60AC50AC4AC：AC：AC：ACACACAC(AC(设定绘图RAM先设定垂直（列）0 AC6AC-5-AC00再设定水平（行）地址AC3AC2AC1AC0将以上16位地址连续写入即 可注：当IC1在接受指令前，微处理器必须先确认其内部处于非忙碌状态，即读取BF标志

18、时，BF需为零，方可接受新的指令；如果在送岀一个指令前并不检查BF标志,那么在前一个指令和这个指令中间必须延长一段较长的时间，即是等待前一个指令确实执行完成。、显示应用1、字符显示带中文字库的128X64-0402B每屏可显示4行8列共32个16X16点阵的汉 字，每个显示RAM可显示1个中文字符或2个16X8点阵全高ASCII码字符，即 每屏最多可实现32个中文字符或64个ASCII码字符的显示。带中文字库的 128X64-0402B内部提供128X2字节的字符显示 RAM缓冲区（DDRA）。字符显示 是通过将字符显示编码写入该字符显示 RAM实现的。根据写入内容的不同，可分 别在液晶屏上显

19、示 CGROM中文字库）、HCGROMASCII码字库）及CGRAIM自定 义字形）的内容。三种不同字符/字型的选择编码范围为：00000006H （其代码 分别是0000、0002、0004、0006共4个）显示自定义字型，02H- 7FH显示半宽 ASCII码字符，A1A0F7FFH显示8192种GB2312中文字库字形。字符显示 RAM 在液晶模块中的地址80H9FH字符显示的RAM的地址与32个字符显示区域有 着一' 一对应的关系，其对应关系如下表所示80H81H82H83HJ84H85H86H87H90H91H92H93H94H95H96H97H88H89H8AH8BH8CH

20、18DH8EH8FH98H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FH其中，C语言编译器具有直接把中文转换成 ASCII码字符功能。对照下面 原理图，编译程序示例，并下载到实验板上，观测现象。匚K-CC 11PioPl.tPl.2Pl.3P14P1.5-P1.6Fl.7P3J-P3.3 P左,P3.4P3.74.寻迹避障程序#in clude<reg51.h>#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned int sbit RM 1= POP;sbit RM2=P0M; 右电机sbit LM1= P0A2;sbit LM2

21、=P0A3; 左电机sbit bzh=P2A6;sbit RAD=P0A6;红外接收右电机转sbit LBD=P0A7;红外接收左电机转sbit rs=P3A5; LCD 的 RSsbit rw=P3A6;/ LCD 的 R/Wsbit en=卩3八7;LCD 的 Evoid lcd_stri ng(uchar *strpoi nt);void delay( uint a) uint b,c;for(b=a;b>0;b-)for(c=120;c>0;c-);uchar i=0;void checkbusy()/检查 LCD 忙 uchar dat;rs=0; /rs=1为数据,=0

22、为命令.rw=1; /rw=1 为读,=0 为写.doP仁 0x00;en=1; E信号下降沿锁存DB7DBOdat=P1; /读入P1的值en=0; /锁存dat=0x80 & dat; /BUSY: 1内部在工作，0正常状态while(!(dat=0x00);rw=0;void sen tcom(uchar com) checkbusy(); /检查 Busyrs=0;en=0;P仁com;dela y(5);en=1;dela y(5);en=0;void sen tdata(uchar date)写数据 checkbusy();rs=1;en=0;P仁 date;delay(5

23、);en=1;delay(5);en=0;初始化 LCMvoidlcdn it()sentcom(0x38);/功能设置，一次送8位数据，基本指令集sentcom(0x0C);/0000,1100整体显示，游标 off，游标位置 offsentcom(0x01);/0000,0001 清 DDRAMsen tcom(0x02);/0000,0010DDRAM 地址归位sentcom(0x80);/1000,0000 设定 DDRAM 7 位地址 000, 0000到地址计数器ACvoid lcd_string(char *strpoint)在当前显示位置显示LCD字符串 register i=0;while(strpoi nti!=0)sen tdata(strpoi nti);i+;void stop()lcdn it();se ntcom(0x80);lcd_string("现代创新实训室");/C编译系统本省也具有转换功能，所以也可以这样写sen tcom(0x90);lcd_string("寻迹避障一体小车");sen tcom(0x88);lcd_string("-指导：文方老师");sen tcom(0x98);lcd_stri ng("-设计：刘志聪");v