机电一体化综合训练概况

《机电一体化综合训练》总结

姓名

学号

小组成员

指导教师史颖刚王转卫刘利

西北农林科技大学机械与电子工程学院

2013年7月

目录

一．舵机车总结 (1)

1．实习目的、任务与要求 (1)

1.1实习目的 (1)

1.2实习任务 (1)

1.3实验要求 (1)

2.实习器材准备 (1)

3.实习过程 (2)

3.1舵机小车的组装及相关软件的安装 (2)

3.2伺服电机的控制 (2)

3.3舵机车组装及测试 (3)

3.4.舵机车的触觉导航 (3)

3.5.舵机小车的光敏电阻导航 (4)

3.6.舵机小车的红外线导航 (5)

二．直流电机小车总结 (7)

1.实习目的、任务与要求 (7)

1.1实习目的 (7)

1.2实习任务 (7)

1.3实习要求 (7)

2.实习器材准备 (8)

3.实习过程 (8)

3.1直流小车的组装和软件安装 (8)

3.2直流小车基本运动 (8)

3.3 直流小车红外寻迹 (8)

3.4 直流小车超声波避障 (9)

3.5直流小车的红外遥控控制 (9)

3.6直流小车的蓝牙控制 (10)

3.7直流小车各子功能的融合 (11)

三.步进电机小车总结 (11)

1.实习目的、任务与要求 (11)

1.1实习目的 (11)

1.2实习任务 (11)

1.3实习要求 (12)

2.实习器材准备 (12)

3.实习过程 (12)

3.1步进小车的组装和软件安装 (12)

3.2步进小车基本运动 (12)

3.3步进小车的步数可控行进 (12)

3.4步进小车寻迹 (16)

3.5步进小车红外避障 (14)

3.6步进小车的遥控控制 (14)

四.机电系统创新设计 (15)

五．个人体会与总结 (18)

一．舵机车总结

1．实习目的、任务与要求

1.1实习目的

（1）通过组装舵机小车熟悉舵机小车的组成系统、所用到的主要芯片、模块及各个模块的原理及功能；

（2）理解舵机的工作原理、供电方式，熟练掌握编程实现舵机的控制；

（3）了解舵机车上所用到的传感器的种类、掌握各传感器的工作原理及工作方式；

（4）了解以单片机为核心的舵机控制系统，掌握各传感器、舵机等与单片机的信息交换，掌握利用单片机编程实现根据传感器、小车运行状态来控制舵机小车的动作。

（5）通过训练，学会如何从整体出发分析一个完整的基于单片机的机电系统，并在此基础上尝试自行设计机电系统并实现预期功能；

（6）培养团队协作和独立工作的能力。

1.2实习任务

（1）熟悉舵机车各组成部分，并完成舵机车的组装；

（2）理解舵机的工作原理及控制方式，理解各传感器的工作原理，掌握单片机、舵机、传感器之间信息的交换；

（3）在理解舵机控制方式及控制系统工作原理的基础上编程实现舵机车的前进、后退、左转、右转、停止，并在允许范围内可调节速度；

（4）编程实现舵机车触须导航、光敏电阻导航、红外导航、距离检测和循迹等任务，并掌握其原理；

1.3实验要求

（1）小组成员协同配合实现舵机小车组装及各功能的实现；

（2）在实现各功能的基础上理解其工作过程及工作原理；

（3）在此基础上进行创新，尽量有自己的创新点，实现自己预期功能。

2.实习器材准备

硬件：PC机一台、舵机车相关组件、ISP下载线、串口线、4节5号电池；

软件：Keil uVision4 IDE集成开发环境、SL-ISP软件下载工具、串口调试软件。

3.实习过程

3.1舵机小车的组装及相关软件的安装

根据实习指导书上的步骤完成舵机车的硬件组装；根据配套光盘资料的指导完成Keil、ISP下载软件。

3.2伺服电机的控制

3.2.1舵机的工作原理

舵机工作的原理：舵机是一种位置伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。其工作原理是：控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。

3.2.2伺服电机控制信号

通过对微控制器编程发给伺服电机的高、低电平信号必须保持非常精确时间。这是因为伺服电机根据信号的高电平持续时间的长短作为向什么方向转动的指示。对于精确的伺服电机控制而言，信号的高电平持续的时间要求比

delay_nms函数的时间值要精确的多。每次以1ms为单位改变delay_nms函数的参数n的取值。

3.2.3伺服电机调零

由于伺服电机在工厂没有预先调整，他们在接收到信号时会转动。通过利用螺丝刀调节伺服电机使其静止，这个过程就是伺服电机调零。首先编写相应程序，向舵机发送零点标定信号（脉冲信号如下图所示），此信号由时间间隔为20ms

的脉宽为1.5ms的一系列脉冲组成，相应程序为delay_nus产生，通过计算得到delay_nus函数参数n为1500。

图1 1.5ms脉冲宽度的时间矢量图

3.2.4测试电机

在本环节中，通过编写运行程序，使电机以不同速度和不同的方向旋转。通过这些测试，将确保在装配之前电机工作是正常的。

图2 1.3 ms的连续脉冲使电机顺时针全速旋转

图2所示是当你给连续旋转电机1.3 ms的脉冲时，它如何以全速顺时针旋转。全速的范围是50 到 60 转每分钟（RPM）

图3 1.7ms的连续脉冲使电机逆时针全速旋转

将delay_nus的参数n设为大于1500的数会使电机逆时针旋转。n的值为1700可以发出1.7 ms的脉冲，如图3所示，这将使电机全速逆时针旋转。

3.3舵机车组装及测试

按指导书上的步骤安装，在安装过程中注意整理好线路，并作相应标记，以便在调试环节对线路的调整。并将测试电机的程序载入组装好的舵机车，观察舵机的运动是否和组装前一致，以确保安装正确。

3.4.舵机车的触觉导航

实现功能：在编程实现舵机车一些基本动作：向前、向后、左转、右转和原地旋转的基础上，为舵机小车安装胡须，编程实现触觉自动导航。

图4 胡须电路示意图

电路原理：由原理图可知，每条胡须都是一个常开开关。连接到每个胡须电路的I/O引脚监视着10k上拉电阻上的电压变化。当胡须没有被触动时，连接胡须的I/O管脚的电压是5V，当胡须被触动，I/O短接到地，所以I/O管脚的电压是0V。单片机可以读入相应的数据，进行分析、处理、控制机器人运动。在进行胡须测试之前需将串口电缆连接好，需用到调试终端以显示左右胡须状态，调用相关程序进行测试。

编程逃离墙角：在完成上述功能的基础上，对程序进行修改，修改技巧为记下胡须交替触动的总次数，程序必须记住每个胡须在上次触动时处于什么状态，它必须和当前触动时的状态对比，如果状态相反，就在总数上加1。如果这个总数超过了程序中预先给定的阈值，那么就该做一个“U”型转弯，并且把胡须交替计数器复位。

3.5.舵机小车的光敏电阻导航

实现功能：舵机小车通过光传感器探测可见光，并且可以检测不同的光亮度水平，编程可实现舵机小车识别周围环境的明暗，报告探测到的明暗水平，并且可寻找手电筒光束或从门口射进黑暗的屋子里的光这样的光源。

图5 分压电路图6 光探测电路

电路原理：单片机输入的I/O口电压大于1.5V的电压使其寄存器值为1，低于1.5V的电压使其寄存器值为0.上图光敏电阻的阻值用字母R表示，如果光特别亮，电阻值非常小，如果在完全黑暗的环境中，阻值接近50kΩ,在带荧光天花板的光线好的屋子里，电阻值可能小到1KΩ或达到25kΩ.光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变，V0点的输出电压也随之改变；当R增大时，V0会减小；当R减小时，V0会增大。当V

的值大于1.5V时，P1寄存器的第6位为1，当

V

的值小于1.5V时，P1寄存器的第6位为0.

部分程序：由于篇幅有限，下面仅附实现趋光功能的部分主程序。

while(1)

{

if((P1_5state()==0)&&(P2_3state()= =0)) //都探测到阴影，向前运动{

P1_1=1;

delay_nus(1700);

P1_1=0;

P1_0=1;

delay_nus(1300);

P1_0=0;

}

else if(P1_5state()==0)

//只有左边的探测到阴影，向左转{

P1_1=1;

else //没有探测到阴影，静止不动

{

P1_1=1;

delay_nus(1500);

P1_1=0;

P1_0=1;

delay_nus(1500);

P1_1=0;

P1_0=1;

delay_nus(1300);

P1_0=0;

}

else if(P2_3state()==0)//只有右边的探测到阴影，向右转{

P1_1=1;

delay_nus(1700);

P1_1=0;

P1_0=1;

delay_nus(1500);

P1_0=0;

}

delay_nus(1500);

P1_0=0;

}

delay_nms(20);

}

}

3.6.舵机小车的红外线导航

实现功能：使用红外线前灯探测道路，通过红外线照射机器人路线，然后确定何时有光线从目标返射回来，根据前方障碍物检测结果指导小车前行。

图7 IR前灯原理图

电路原理：在连接三极管时注意三极管的管脚分别属于什么极，由电路可以看出，三极管相当于一个开关：当P1_3(P3_6)置高时，从集电区到基区到发射区电路导通，加载在IR LED上的电压为VCC，IR LED向外发射红外线，当

P1_3(P3_6)置低时，电路又断开，IR LED停止发射。探测器只能接收频率为38.5kHz的红外信号，当没有红外信号返回时，探测器的输出状态为高，当它检测到被物体反射的38.5kHz的红外信号时，它的输出为低。探测器的输出作为单片机引脚的输入，根据单片机两个引脚不同的输入，通过伺服电机控制线分别向伺服电机发送不同的脉冲序列，从而控制伺服电机的不同运动。发送完信号后立即将IR探测器的输出存储到变量中，这些存储的值会显示在调试终端或被机器人用来导航。

部分程序：下面仅给出舵机小车探测和避开障碍物的部分主程序。

int main(void)

{

int counter;

int pulseLeft;

int pulseRight;

bit irDetectLeft, irDetectRight;

char IR;

uart_Init();

printf("Program Running!\n");

for(counter=1;counter<=1000;c ounter++)//开始/复位信号

{ P1_3=1;

delay_nus(1000);

P1_3=0;

delay_nus(1000);

}

do

{

IRLaunch('R');

else

if((irDetectLeft==0)&&(irDetectRi ght==1)) //左转

{

pulseLeft=1700;

pulseRight=1500;

printf("turn_Left\n");

}

else

if((irDetectLeft==1)&&(irDetectRi ght==0)) //右转

{

pulseLeft=1500;

pulseRight=1300;

printf("turn_Right\n");

}

else

{

pulseLeft=1700; //后退

pulseRight=1300;

irDetectRight = RightIR; //右边接收

IRLaunch('L');

irDetectLeft = LeftIR; //左边接收

if((irDetectLeft==0)&&(irDete ctRight==0)) //向前走

{

pulseLeft=1300;

pulseRight=1700;

printf("Forword\n");

} printf("back\n");

}

P1_1=1;

delay_nus(pulseLeft); P1_1=0;

P1_0=1;

delay_nus(pulseRight); P1_0=0;

delay_nms(15);

}

while(1);

}

二．直流电机小车总结

1.实习目的、任务与要求

1.1实习目的

(1)通过训练，了解直流小车由哪几部分组成。理解直流小车是根据什么要求而设计的，理解设计时需要考虑的参数，包括：机器人的运动路径、定位精度，重复定位精度、任务执行等。

(2)理解直流小车的构成及其原理。

(3)了解直流小车上的传感器有哪些，掌握传感器的原理及工作方式。

(4)理解直流小车是如何根据传感器的信息做出决策。

(5)尽可能的在组装好的直流小车上实现不同情况的开发。

(6)培养团队协作和独立工作能力。

1.2实习任务

(1)熟悉直流小车的组成部分，组装并测试好直流小车。

(2)陈述清楚直流小车如何实现运动。

(3)理清直流小车的人机交互关系，陈述清楚直流小车如何实现人机交互。

(4)陈述清楚直流小车有哪些传感器，传感器的信息是如何传送到单片机的。

（5）编程实现直流小车的前进、后退、左转、右转，并实现小车寻迹、舵机转动避障、遥控控制和蓝牙控制等功能。

1.3实习要求

（1）小组成员协同配合实现直流电机小车组装及各功能的实现；

（2）在实现各功能的基础上理解其工作过程及工作原理，并将各功能进行融合，其提高小车的智能化、多功能化。

（3）在此基础上进行创新，尽量有自己的创新点，实现自己预期功能。

2.实习器材准备

硬件：PC机、直流小车相关控制组件（包括车架、控制电路板、各控制模块等）、USB下载线、可充电电池（配充电器）

软件：Keil uVision4 IDE集成开发环境、STC_ISP软件下载工具等

3.实习过程

3.1直流小车的组装和软件安装

直流小车的硬件安装按照实习指导书上说明安装即可，相关软件安装与舵机小车的基本相同。

3.2直流小车基本运动

编程实现直流小车最基本的运动，即前进、后退、左转、右转和停止等。

3.3 直流小车红外寻迹

实现功能：实习中用黑色胶带构成各种形状，以供直流小车沿着黑线运动，完成寻迹功能。

工作原理：寻迹电路采用红外光电传感器进行检测并且寻迹运动。红外发射管发射的红外线具有一定方向性，当红外线照射到白色地面时会有较大反射，如果距离取值合适，红外接收管接收到反射回的红外线强度就较大，如果红外线照射到黑色标记线，黑色标志线会吸收大部分光，红外接收管接收到的红外线强度就很弱。寻迹时，引导线是黑颜色，不宜反光，当红外发射管输出信号照射到黑色引导线时输出一个微弱的低电平，通过对此信号高低电平的检测就可控制电机的转动，从而实现小车寻迹运动。

部分程序：下面仅给出直流小车实现红外寻迹的部分主程序。

void main(void)

{

delay(100); //延时一段时间

run();

while(1) /*无限循环*/ { //有信号为0 没有信号为1

if(Left_2_led==0&&Right_1_led==0)

run(); {

Left_moto_go; //左边两个电机正转

Right_moto_back; //右边两个电机反转}

if(Left_2_led==1&&Right_1_led==0)

//左边检测到黑线

{

Right_moto_go;//右边两个电机正转

Left_moto_back; //左边两个电机反转}

else { if(Right_1_led==1&&Left_2_led==0) //右边检测到黑

…………

3.4 直流小车超声波避障

实现功能：通过在小车前身安装超声波测距探头实时测量小车距前方障碍物的距离，正常情况下小车前行，当距离小于一定值时小车做出相应判断，避开障碍物，实现超声波避障功能。

工作原理：超声波测距是通过检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而计算出发射与反射回波之间的时间差t，当被测距离远远大于超声波发射器与接收器之间的距离时，求出距离s=vt/2并在led屏上进行显示。本设计环节所用超声波测距模块为US-100，可实现0—4.5m的非接触测距功能，当距离s 小于设定距离时，将判断信号发送给单片机使单片机做出相应动作，从而实现直流小车的超声波避障。

部分程序：下面仅给出实现超声波避障的部分主程序，程序中设定距离阈值为20cm。

void main(void)

{

TMOD=0X11;

TH1=(65536-100)/256; //100US定时

TL1=(65536-100)%256;

TH0=0;

TL0=0;

TR1= 1;

ET1= 1;

ET0= 1;

EA = 1;delay(100);

push_val_left=14;

while(1)

{

if(timer>=1000)

StartModule(); //启动检测

if(S<10) {

stoprun(); //小车停止

COMM();

}

3.5直流小车的红外遥控控制

实现功能：通过无线遥控器来控制小车的前进、后退、左转、右转、停止等基本动作，且遥控器上1—9可控制小车的不同行进速度。

工作原理：红外遥控器通过对按键信号编码，将电信号转换成光信号，发送给小车上的红外接收器，接收器解码后将信息送给单片机，从而控制小车的动作。通过PWM技术使电机获得不同的电压，从而使电机速度改变，即可实现直流小车变速行驶。

部分程序：下面给出直流小车红外遥控控制的部分主程序

void main(void)

{

while(1) /*无限循环*/

{

if(P0_4==1) //按了C按键小车右转

rightrun();

if(P0_7==1&&P0_6==1) //同时按下B 与D 小车停止

if(P0_7==1&&P0_6==0)//按B按键小车进进

run();

if(P0_6==1&&P0_7==0)//按D按键小车后退

backrun();

if(P0_5==1) //按了A按键小车左转

leftrun();

{

stoprun();

}

}

}

3.6直流小车的蓝牙控制

图8 直流小车蓝牙模块

实现功能：通过在安卓系统的手机上安装蓝牙控制软件，使手机蓝牙软件与直流小车上的蓝牙模块建立连接，通过手机软件的按键来控制小车的基本动作，如：前进、后退、左转、右转、停止等。

工作原理：蓝牙技术由三部分组成：包括蓝牙无线电技术、蓝牙协议栈和蓝牙互操作性。蓝牙设备即连即用，抗干扰能力强，使用方便。将小车的蓝牙模块通电，打开手机蓝牙，通过搜索蓝牙设备找到小车对应的蓝牙接口，然后建立连接，即可完成手机与小车间的通信。根据已定的蓝牙传输协议，手机软件对应的按键代码即可使单片机运行相应的子程序，即可实现直流小车的蓝牙控制。

部分程序：下面给出直流小车蓝牙控制实现的部分主程序。

void main(void)

{

TMOD=0x20;

TH1=0xFd; TL1=0xFd;

SCON=0x50; PCON=0x00;

TR1=1; ES=1;

EA=1;

while(1)

{

if(flag_REC==1)

{

flag_REC=0;

if(buff[0]=='O'&&buff[1]=='N') //第一个字节为O，第二个字节为N，第三个字节为控制码case down // 后退

send_str1( );

backrun();

break;

case left: // 左转

send_str2( );

leftrun();

break;

case right: // 右转

send_str3( );

rightrun();

break;

case stop: // 停止

send_str4( );

stoprun();

switch(buff[2]) {

case up :// 前进

send_str( );

run();

break;

break;

}

}

}

}

3.7直流小车各子功能的融合

实现功能：以上所述各个功能只是在单片机载入相应程序时只可实现对应的一项功能，即当载入超声波避障时，只可实现避障，而不能直线蓝牙或遥控的控制，更不能实现直流小车的变速；而当单片机载入蓝牙程序时，也只可实现蓝牙控制小车的基本动作，如前进、后退、左转、右转等，不能实现超声波避障。基于这些情况，我们对各子功能程序进行融合，以期实现通过蓝牙或遥控器即可实现直流小车避障、调速、寻迹等功能，通过点击不同的按键即可实现以上功能，而不用再断电下载程序。从而提高了小车的智能化、多功能化。

工作原理：在实现以上子功能的前提下，将各子功能程序编制成主程序下的各子程序，通过小车相应模块的检测，与单片机进行数据交换，从而识别相应代码调用不同子程序，以实现不同功能。

三.步进电机小车总结

1.实习目的、任务与要求

1.1实习目的

(1)通过训练，了解步进小车由哪几部分组成。理解步进小车是根据什么要求而设计的，理解设计时需要考虑的参数。

(2)理解步进小车的构成及其原理。

(3)了解步进小车上的传感器有哪些，掌握传感器的原理及工作方式。

(4)理解步进小车是如何根据传感器的信息做出决策。

(5)掌握步进小车如何运动以及其他的运动方式。

(6)培养团队协作和独立工作能力。

1.2实习任务

(1)熟悉步进小车的组成部分，组装并测试好步进小车。

(2)步进小车的可以前进、后退、左转、右转、停止，并在允许范围内可调节速度。

(3)陈述清楚步进小车如何实现运动。

(4)陈述清楚步进小车有哪些传感器，传感器的信息是如何传送到单片机的。

(5)能在实验中迅速排除各种故障。

1.3实习要求

（1）小组成员协同配合实现步进电机小车组装及各功能的实现；

（2）在实现各功能的基础上理解其工作过程及工作原理，并将各功能进行融合，其提高小车的智能化、多功能化。

（3）在此基础上进行创新，尽量有自己的创新点，实现自己预期功能。

2.实习器材准备

硬件:PC机、AT89S52单片机、步进车组件、ISP下载电缆、串口线、电池。

软件:Keil uVision4 IDE集成开发环境、SL-ISP软件下载工具、串口调试软件。

3.实习过程

3.1步进小车的组装和软件安装

步进小车的硬件安装按照实习指导书上说明安装即可，相关软件安装与舵机小车的基本相同。

3.2步进小车基本运动

编程实现步进小车最基本的运动，即前进、后退、左转、右转和停止等。

3.3步进小车的步数可控行进

实现功能：编程实现小车的基本运动只是小车一直处于前进或转弯的状态。本环节通过编程实现步进小车步数可控下的前进、后退、转弯等动作。

工作原理：步进电机的控制信号包括使能信号、方向信号和时钟信号三部分。通过定义相应子函数，其参数包括速度、步数、方向、使能，改变对应参数的值即可实现小车步数可控下的运动。但需注意的是此处step为100对应100mm是在使用65mm轮胎的前提下，如果使用其它型号的轮胎，则需改变相应参数。

部分程序：实现小车步数可控前进的部分主程序如下：

void main()

{

timer1_init(); //定时器初始化

while(1)

{

move_left(50,500,0,1);//(速度，距离，方向，使能)

//注：距离是使用65mm轮胎时 100 就对应走100mm

move_right(50,500,1,1);

while(1);

}

}

3.4步进小车寻迹

实现功能：此环节实现功能类似于直流小车的寻迹行走，用黑色胶带构成各种形状，以供直流小车沿着黑线运动，从而完成寻迹功能。

工作原理：寻迹电路采用红外光电传感器进行检测并且寻迹运动。红外发射管发射的红外线具有一定方向性，当红外线照射到白色地面时会有较大反射，如果距离取值合适，红外接收管接收到反射回的红外线强度就较大，如果红外线照射到黑色标记线，黑色标志线会吸收大部分光，红外接收管接收到的红外线强度就很弱。寻迹时，引导线是黑颜色，不宜反光，当红外发射管输出信号照射到黑色引导线时输出一个微弱的低电平，通过对此信号高低电平的检测就可控制电机的转动，从而实现小车寻迹运动。

部分程序：以下为实现步进小车红外寻迹的部分主程序

void main (void)

{

delay(10);

timer1_init();

while(1)

{

if(ir_left==0&&ir_right==0)

{

move_left(15,0,0);

move_right(15,0,0);

}

if(ir_left==0&&ir_right==1)

{

move_left(15,1,1);

move_right(15,1,1);

delay(100); }

if(ir_left==1&&ir_right==0)

{

move_left(15,0,1);

move_right(15,0,1);

delay(100);

}

if(ir_left==1&&ir_right==1)

{

move_left(15,0,1);

move_right(15,1,1);

delay(40);

}

}

}

3.5步进小车红外避障

实现功能:此环节利用三个红外探测器实现小车前进方向左方、右方、前方障碍物的检测与避障，编程实现当中间探测器检测有障碍物时小车向左或右侧转弯，当左边探测器检测有障碍物时，小车向右转弯；当右边探测器检测到有障碍物时，小车向左转弯，从而实现步进小车的智能检测与避障。

工作原理：红外传感器具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比机器电路处理后，产生相应的0或1信号，送与单片机，进行判断与相应动作。且此模块可通过电位器旋钮调节检测距离。

部分程序：以下为实现步进小车红外避障的部分主程序

void main (void)

{

delay(10);

timer1_init();

while(1)

{

if(ir_left==0&&ir_mid==0&&ir_r ight==0) //以下是三个红外传感器的八种状态和对应的运动方式

{

move_left(15,0,1);

move_right(15,0,1);

delay(800);

}

if(ir_left==0&&ir_mid==0&&ir_r ight==1)

{

move_left(15,0,1);

move_right(15,0,1);

delay(400);

}

if(ir_left==0&&ir_mid==1&&ir_r ight==0)

{

move_left(15,0,1);

if(ir_left==0&&ir_mid==0&&ir_r ight==1)

{

move_left(15,0,1);

move_right(15,0,1);

delay(400);

}

if(ir_left==0&&ir_mid==1&&ir_r ight==0)

{

move_left(15,0,1);

move_right(15,0,1);

delay(800);

}

move_right(15,0,1);

delay(800);

}

if(ir_left==0&&ir_mid==1&&ir_r ight==1)

{

move_left(15,0,1);

move_right(15,0,1);

delay(400);

}

3.6步进小车的遥控控制

实现功能：此环节实现功能与直流小车的遥控控制类似，即通过无线遥控器的按键操作实现小车的基本运动，即：前进、后退、左转、右转。由于无线遥控

器仅4个按键，因此此环节没有实现小车变速行进。

工作原理：类似于直流电机小车的遥控控制原理。红外遥控器通过对按键信号编码，将电信号转换成光信号，发送给小车上的红外接收器，接收器解码后将信息送给单片机，从而控制小车的动作。

部分程序：以下为实现步进小车遥控控制的部分主程序。

void main (void)

{

delay(10);

timer1_init();

while(1)

{

if(A_key==1&&B_key==0&&C_key==0& &D_key==0)

{

EA=1;

move_left(20,0,1);

move_right(20,1,1);

}

else

if(A_key==0&&B_key==1&&C_key==0&&D_ key==0)

{

EA=1;

move_left(20,0,1);

move_right(20,0,1)；}

else

if(A_key==0&&B_key==0&&C_key==1&& D_key==0)

{

EA=1;

move_left(20,1,1);

move_right(20,1,1);

}

else

if(A_key==0&&B_key==0&&C_key==0&& D_key==1)

{

EA=1;

move_left(20,1,1);

move_right(20,0,1);

}

else

{

EA=0;

} }}

四.机电系统创新设计

在完成上述直流电机小车、步进电机小车、舵机小车的编程控制之后，我做的创新是自己设计了单片机最小系统、以及用四个按键实现两个直流电机的正反转控制，并在protues画了电路图，通过编写程序载入单片机系统，电路仿真与预期结果相同。电路原理图如下：

图9 创新部分原理图

本设计中晶振电路由两个22pF的电容和一个12M的晶振组成，复位电路采用10uf的极性电容和一个10k电阻构成，通过按下相应按键，电机产生相应动

作，具体效果如下图所示。

图10 右转状态图

图11 停止状态图

相应程序为：以下为实现仿真的部分程序。

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit in2=P0^0; //1为低 2为高右轮前进sbit in1=P0^1;

sbit in4=P0^4;

sbit in3=P0^5;

void delayms(uint x)

{

uchar t;

while(x--) for(t=0;t<120;t++);

}

void ting()

{in1=0;in2=0;in3=0;in4=0;}

void zuo()

{in1=1;in2=0;in3=0;in4=1;}

void you()

{in1=0;in2=1;in3=1;in4=0;}

void xing()

{in1=0;in2=1;in3=0;in4=1;}

void hou()

{in1=1;in2=0;in3=1;in4=0;}

void main(void)

{