遙控智能小車課程設計

嵌入式系統(tǒng)原理 課程設計說明書題 目： 遙控智能小車 院 （系）： 計算機與電子系 專業(yè)班級： 電子科學與技術0902班 學生姓名： 嵌入式系統(tǒng)原理 課程設計任務書一、設計題目遙控智能小車二、設計主要內(nèi)容（1） 廣泛查找文獻資料，認真研究，反復論證，精心設計技術方案。（2） 嚴格遵守各項紀律，勤奮學習，認真思考，敢于挑戰(zhàn)困難并勇于創(chuàng)新。（3） 較為深入的掌握ARM處理器的體系結構、指令系統(tǒng)、編程方法，初步了解ARM應用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)方法及手段，較熟練地掌握ARM處理器幾種重要的片內(nèi)外設（定時器、PLL、I2C、RTC等）的基本原理及編程方法，初步掌握ARM處理器外圍電路的擴展方法。（4） 在現(xiàn)有車模的基礎上，以嵌入式ARM微處理器構成小車控制核心，同時加裝聲光電、紅外線、超聲波傳感器、LED顯示等外圍設備，實現(xiàn)對小車的速度、位置、運行狀況的實時測量，并將測量數(shù)據(jù)傳送至處理器進行處理，然后由處理器根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制；（5） 設計的智能小車應該能夠?qū)崟r顯示時間、速度、里程，具有自動尋跡、尋光、避障功能，可程控行駛速度、準確定位停車。并有相應的聲光電設備發(fā)出相關的提示或警示信息。（6） 遙控方式可自選，系統(tǒng)通過遙控器可以控制小車的行駛方向、速度、起停等運行狀態(tài)，要求要達到一定的控制精度、距離及范圍,小車行駛速度應達到3m/s以上。（7） 分析結果，獨立撰寫設計總結報告陳述自己的觀點，格式應嚴格遵守學校規(guī)范。內(nèi)容盡量翔實，其中必須要有自己獨立的見解和認識。三、原始資料硬件資源：四驅(qū)小車車模、STM32系統(tǒng)板、用于ARM處理器的JTAG仿真器、PC機Pentium100以上。設計指導書：STM32系統(tǒng)板配套光盤四、要求的設計成果（1）在現(xiàn)有車模的基礎上，以嵌入式ARM微處理器構成小車控制核心，同時加裝聲光電、紅外線、超聲波傳感器、LED顯示等外圍設備，實現(xiàn)對小車的速度、位置、運行狀況的實時測量，并將測量數(shù)據(jù)傳送至處理器進行處理，然后由處理器根據(jù)所檢測的各種數(shù)據(jù)實現(xiàn)對電動車的智能控制。（2）撰寫課程設計說明書，要求簡潔、通順，格式規(guī)范，設計方案正確，實現(xiàn)技術路線明確，論述內(nèi)容完整、清楚、規(guī)范，數(shù)據(jù)、資料真實可靠，軟件程序運行良好。（3）要求有完整的電路設計原理圖及軟件源代碼。五、進程安排（1）第 1 天：任務布置及相關知識講解（2）第2-3天：資料查閱與方案制定（3）第4-8天：硬件設計、程序編制與調(diào)試階段（4）第 9 天：撰寫設計報告（5）第 10 天：答辯與考核階段六、主要參考資料1 田澤. 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應用實驗教程. 北京航空航天工業(yè)大學出版社，2005.2 郭榮佐，王霖. 嵌入式系統(tǒng)原理.北京航空航天大學出版社，.2008.3 周根林.嵌入式系統(tǒng)原理與應用.南京大學出版社, 2006.4 譚浩強. C語言程序設計（第2版）.清華大學出版社，20085 丁峰. ARM系統(tǒng)開發(fā)從實踐到提高. 中國電力出版社，2007.6 游雨云. 單片機PWM信號控制智能小車的實現(xiàn)方法.技術與市場, 2009,（12）7 袁新娜，余紅英，超聲波傳感器在智能小車避障系統(tǒng)中的應用. 大眾商務教育版（民辦教育研究），2009，(8)指導教師（簽名）： 20 年 月 日目 錄1. 總體思想12. 電機驅(qū)動22.1 簡介22.2 具體實現(xiàn)22.3 功能函數(shù)設計23 遙控系統(tǒng)73.1 遙控器簡介73.2 接收探頭與解碼73.3 紅外控制 84. 超聲波 124.1 簡介124.2 超聲波測距具體實現(xiàn)124.3 超聲波程序設計125. 紅外尋跡145.1 反射式紅外傳感器145.2 具體實現(xiàn)方法145.3 尋跡程序設計156. 總結171.總體思想圖 1.1 設計全局圖本次課程設計，我們小組采用stm32作為主控芯片，L298N模塊作為電機驅(qū)動芯片。在小車車頭放置三個反射式紅外傳感器，由于紅外光易于被黑線吸收，利用這個原理，來檢測黑線，當檢測到黑線時，發(fā)射出去的紅外光被吸收，紅外傳感器接受不到反射信號，通過輸出信號反饋給STM32，產(chǎn)生中斷，作出相應的調(diào)整，詳細介紹見下文第12頁。車頭部分采用一個US-100超聲波模塊，用于檢測前方障礙物，我們小組設置的安全距離為25cm，當小車與前方障礙之間的距離小于25cm時，小車蜂鳴器報警，stm32控制電機，作出相應的調(diào)整。關于超聲波工作詳情，請見下文第11頁。小車尾部安裝一枚HS0038紅外接收探頭，配合一塊遙控器，實現(xiàn)遙控小車的功能。我們小組選用的遙控器編碼為NEC協(xié)議。紅外遙控功能詳情，請見下文第7頁。我們在小車的車身上放置一塊3.2寸TFT液晶顯示器。用于顯示時間，車速。車速通過霍爾元件測得。2.電機驅(qū)動2.1簡介電機運轉需要大電流，而stm32驅(qū)動能力達不到電機正常運轉的要求，故我們小組采用L298N模塊驅(qū)動電機，L298N擁有4個輸入端口，由stm32直接輸入，4個輸出端，可以驅(qū)動兩個直流電機。stm32輸出端口的電平變換，可以控制電機的方向。PWM脈寬調(diào)制信號，可以控制電機的轉速。實現(xiàn)加速減速的功能。2.2 具體實現(xiàn)通過stm32的PA0，PA1，根據(jù)TIM2產(chǎn)生的不同占空比的PWM波，控制電機的速度，以及正反轉。PA3，PA4控制小車前輪，前輪采用舵機控制，在轉向方面，不能大幅度轉彎，所以，在小車轉彎上，我們采用轉一段時間，然后倒退一段距離，然后再轉，如此反復幾次。通過這種方式實現(xiàn)小車的900C轉彎。2.3 功能函數(shù)設計1.void Front() GPIOD->BRR = 0X03; GPIOA_Conf(); /配置A端口 GPIOA->BRR = 0x0f;GPIOA->BSRR = 0X01;調(diào)用這個函數(shù)，實現(xiàn)小車全速向前形式。PD端口的D0，D1位，是控制小車后面兩個尾燈。當小車前進時，尾燈關閉。2.void Back() GPIOD->BSRR = 0x03;GPIOA_Conf();GPIOA->BRR = 0x0f;GPIOA->BSRR = 0X02;調(diào)用這個函數(shù)，實現(xiàn)小車全速后退。同時開啟車身后面的尾燈。 3 . void LeftSlideFront() GPIOD->BSRR = 0X01; GPIOD->BRR = 0X02; GPIOA->BRR = 0X04; GPIOA->BSRR = 0X08; Time_Configuration(350,0,500,7199);調(diào)用此函數(shù)，實現(xiàn)小車前進，左轉彎。同時開啟尾部左邊的尾燈，關閉右邊的尾燈。Time_Configuration(350,0,500,7199)為占空比調(diào)制函數(shù)。通過輸入不同的值，改變電機的轉速。4.void Time_Configuration(uint16_t CCR1_Val,uint16_t CCR2_Val,uint16_t periodValue,uint16_t PrescalerValue)/*開啟TM2定時器時鐘*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);/*TIM2定時器復用管腳PA0，PA1，PA2，PA3*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /*配置定時器時基*/ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = periodValue; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = PrescalerValue; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); /*配置定時器各通道情況*/ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR1_Val; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC1PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = CCR2_Val; TIM_OC2Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure); TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); TIM_ARRPreloadConfig(TIM2, ENABLE); TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);PWM脈寬調(diào)制波形輸出，是stm32定時器功能的一大亮點，以往8位單片機輸出PWM波形，均為模擬，或者借助外圍芯片，而stm32內(nèi)部定時器，實現(xiàn)了精確的PWM波形直接輸出。上面功能函數(shù)，為TIM2定時器的配置情況。我在使用時，開啟了TIM2定時器的通道1和通道2。分別為PA0，PA1，這兩個端口控制小車的后輪電機。由于前輪為舵機。所以，沒有采用PWM波形。而是直接給高低電平調(diào)整小車的方向。stm32定時器采用預分頻處理，即將系統(tǒng)時鐘分頻后給定時器，這個預分頻值，由傳入的參數(shù)PrescalerValue決定。系統(tǒng)時鐘為72MHz，設分頻后的頻率為F,則：F = 72MHz/(PrescalerValue+1)定時器的計數(shù)周期為傳入?yún)?shù)periodValue的值決定。PWM占空比值由傳入?yún)?shù)CCR1_Val和CCR2_Val決定，分別控制PA0，PA1的占空比值。占空比 = CCR1_Val/periodValue。4. void LeftSlideBehind() GPIOD->BSRR = 0X01;GPIOD->BRR = 0X02;GPIOA->BRR = 0X04;GPIOA->BSRR = 0X08;Time_Configuration(0,350,500,7199);調(diào)用此函數(shù)，控制小車后退并左轉彎。同時開啟左邊尾燈，關閉右邊尾燈。5void RightSlideFront() GPIOD->BSRR = 0X02;GPIOD->BRR = 0X01;GPIOA->BRR = 0X08;GPIOA->BSRR = 0x04;Time_Configuration(350,0,500,7199); 調(diào)用此函數(shù)，控制小車前進并右轉彎。同時關閉左邊尾燈，開啟右邊尾燈。6. void RightSlideBehind() /后退，右轉彎GPIOD->BSRR = 0X02;GPIOD->BRR = 0X01;GPIOA->BRR = 0X08;GPIOA->BSRR = 0X04;Time_Configuration(0,350,500,7199); 調(diào)用此函數(shù)，控制小車后退并右轉彎。同時關閉左邊尾燈，開啟右邊尾燈。7. void Upshift() uint16_t i;GPIOD->BRR = 0x03;for(i = 100;i <= 180;i = i + 10)Delay(200);Time_Configuration(i,0,500,7199);while(i <= 500)i = i + 50;Time_Configuration(i,0,500,7199);Delay(100);調(diào)用此函數(shù)，實現(xiàn)小車的加速，我們小組將加速過程分為2級，第一級為慢加速，讓速度慢慢起來，第二級加速為快加速，當速度達到一定值后，占空比增大的幅度加強。8. void SlowDown() uint16_t i = 400;GPIOD->BSRR = 0X03;while(i > 200)Time_Configuration(i,0,500,7199);i = i-50;Delay(70);for(;i > 170; i = i - 5)Time_Configuration(i,0,500,7199); Delay(80);調(diào)用此函數(shù)，實現(xiàn)小車的減速，減速過程，我們也分為兩級。第一級為快速減速，第二級為慢速減速。使小車平穩(wěn)減速。9void Brake() GPIOD->BSRR = 0x03;GPIOA_Conf();GPIOA->BSRR = 0x0f;調(diào)用該函數(shù)，小車將停止。同時后面尾燈開啟。3.遙控系統(tǒng)3.1 遙控器簡介我們小組使用的遙控器發(fā)射編碼為NEC協(xié)議，NEC編碼協(xié)議中，遙控器每發(fā)送一個8位數(shù)據(jù)，可以分為5個部分：圖 3.1 NEC協(xié)議編碼規(guī)則當按下遙控器上的任意一個鍵時，遙控器將發(fā)送一個38KHz的載波信號，根據(jù)NEC編碼協(xié)議，如果發(fā)送數(shù)據(jù)位為1,則向外發(fā)送38KHz的載波信號，持續(xù)發(fā)送0.56ms.然后停止發(fā)送1.685ms后繼續(xù)發(fā)送下一位。如果發(fā)送數(shù)據(jù)位為0，則紅外遙控向外發(fā)送38KHz的載波信號，持續(xù)發(fā)送0.56ms，然后停止發(fā)送0.565ms后繼續(xù)發(fā)送下一位。3.2 接收探頭與解碼接受紅外信號部分，我們采用HS0038接收探頭，HS0038共三個引腳，分別為,OUT、VCC、GND。通電后，當沒有收到紅外信號時，OUT端口默認為高電平。接受端口信號與紅外遙控發(fā)送信號電平相反。在解碼方面，接收探頭接受到38KHz的載波后，輸出端OUT電平拉低。由于NEC發(fā)射編碼中，采用的是38KHz載波表示高，無發(fā)射表示低。所以在接受探頭部分的電平高低，與發(fā)射部分剛好相反。解碼部分，數(shù)據(jù)1，0的電平寬度為別是：圖 3.2 NEC協(xié)議1、0電平寬度由于每個數(shù)據(jù)位開始低電平均為0.56ms，所以，我們使用TIM3定時器，準確捕獲到每位數(shù)據(jù)高電平持續(xù)時間。通過捕獲到的值，來確認1和0.通過軟件解碼時，首先接受到引導碼，9ms的低電平和4.5ms的高電平，然后是地址碼和地址反碼，最后是數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼。在程序設計上，我們定義個unsigned char型數(shù)組，分別記錄下地址碼、地址反碼、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼。取出數(shù)組下標為2和3的值，將下標為3的數(shù)組數(shù)據(jù)取反，判斷是否相等，如果不相等，表示解碼數(shù)據(jù)有誤；如果相等，表示解碼正確。3.3 紅外控制將stm32的外部中斷3端口與紅外探頭的輸出端相連，捕捉紅外遙控發(fā)射來的信號。外部中斷端口程序配置如下：1.void EXTI3_Configration()/*配置PC3端口，作為外部中斷觸發(fā)端口*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource3);/*外部中斷線配置，設置為上升沿觸發(fā)*/ EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3;EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);/*中斷向量表配置*/NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);配置好外部中斷后，當stm32上電后，便會實時監(jiān)控PC3端口，當接受到紅外信號后，便產(chǎn)生一個中斷信號，調(diào)用中斷處理函數(shù)，處理該事件，下面為中斷處理函數(shù)，主要是解碼紅外信號：2.void EXTI3_IRQHandler(void)int i,j,Counter = 0;char IR4 = 0;char ch1=0,ch2=0;if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3) != RESET) TIM3->CNT = 0;TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);while(TIM_GetCounter(TIM3) < 7000);TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);TIM3->CNT = 0;if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3) = 0)while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3);TIM3->CNT = 0;TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);while(TIM_GetCounter(TIM3) < 3500);TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3) = 1)while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3);for(i = 0; i< 4; i+)for(j = 0; j < 8; j+)while(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3);TIM3->CNT = 0;TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_3);Counter = TIM_GetCounter(TIM3);TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);ch1 = ch1>>1;if(Counter > 840)ch1 = ch1|0x80;else ch1 = ch1|0;Counter = 0;IRi = ch1;ch1 = IR2;ch2 = IR3;ch2 = ch2;if(ch1 = ch2)switch(ch1)case 0x07:LeftSlideFront();break;case 0x09:RightSlideFront();break;case 0x40:Front();break;case 0x19:Back();break;case 0x16:LeftSlideBehind();break;case 0x0d:RightSlideBehind();break; case 0x0c:Upshift();break;case 0x5e:SlowDown();break;case 0x15:Brake();break;default :Brake();break; Delay(500); EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3); 這個函數(shù)為中斷處理函數(shù)，在中斷處理函數(shù)中，我們又用到了一個TIM3定時器，該定時器主要是解碼紅外信號，根據(jù)上文所述的0,1編碼規(guī)則，用TIM3定時器，所捕獲到的值，來判斷信號0,1，實現(xiàn)軟件解碼紅外信號。下面為TIM3定時器的配置：3. void TIM3_Configuration() TIM_DeInit(TIM3);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 50000; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure); TIM_PrescalerConfig(TIM3,71,TIM_PSCReloadMode_Immediate); TIM_ARRPreloadConfig(TIM3,DISABLE); TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);設置預分頻值為71，經(jīng)過分頻后，計數(shù)器的頻率為1MHz。周期為50000.計數(shù)方式為向上計數(shù)。雖然stm32普通定時器的時鐘為36MHz，如果將TIM_ClockDivision的值設置為0，則采用預分頻時，時鐘值應選72MHz進行分頻。4.超聲波4.1 簡介 通過超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波，根據(jù)接收器接到超聲波時的時間差就可以知道距離了。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。（超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計數(shù)器記錄的時間t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2）4.2 超聲波測距具體實現(xiàn)我們在小車的前端放置一個超聲波模塊，采用查詢法，每隔1s，發(fā)射一個10us以上的脈沖信號，超聲波模塊便自動發(fā)送8個40Khz的信號。當模塊接收到返回信號時，輸出端會輸出一個高電平，這個高電平的持續(xù)時間，就是超聲波模塊到達障礙物，聲速的來回時間。如果測得前方障礙物距離小于設置距離，則小車后退，并發(fā)出報警蜂鳴聲。4.3 超聲波程序設計1. float Distance()float distance;int time;TIM3->CNT = 0; /非常重要，不清零，沒結果GPIOB->BSRR = 0X01;while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) = 0);/等待接收到反回信號GPIOB->BRR = 0X01; TIM_Cmd(TIM3,ENABLE); /開啟定時器，記下電平持續(xù)時間while(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_1) = 1);TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);time = TIM_GetCounter(TIM3);distance = (float)time*0.017; /cm數(shù)量級return distance;程序中的TIM3定時器，在上文3.3.3已經(jīng)詳細的描述。我們將stm32的PB0作為發(fā)送10us以上高電平的端口，將PB1作為接受超聲波模塊饋送的時間信號電平端口。該高電平的時間，為超聲波來回障礙物的時間。該函數(shù)返回值，即為小車到障礙物的距離。2. void KeepDistance() /超聲波測距，距離控制函數(shù) GPIOB->BRR = 0x100;if(Distance() < 25.0) GPIOB->BSRR = 0x100;RightSlideBehind(); Delay(200);GPIOB->BRR = 0x100;Delay(700); GPIOA->BSRR = 0x0c;Time_Configuration(70,0,100,71);調(diào)用這個函數(shù)，當小車查詢到前方距離小于25cm時，便進行一些列的調(diào)整，如蜂鳴器想起，小車向右后轉。5.紅外尋跡5.1 反射式紅外傳感器 圖5.1 反射式紅外傳感器如圖5.1所示，當紅外發(fā)射管發(fā)射信號，經(jīng)地面反射到接收管時，接收管部位電阻值很小；當紅外傳感器與地面距離拉大，接收管接收不到反射信號時，接收管部位電阻值很大。采用一個電壓比較器LM393，LM393為兩端輸入，一端輸出，比較兩個輸入信號的大小。我們將紅外傳感器接收管在接收到信號和沒有接收到信號時，電阻兩端的電壓與一個固定的值相比，接收到信號時，LM393輸出低電平；沒有接受到信號時，LM393輸出高電平。通過高低電平，判斷紅外管發(fā)出的信號是否被黑線吸收。5.2 具體實現(xiàn)方法小車上的黑線檢測設備，采用的中斷觸發(fā)方式是，下降沿。由于電機在轉動過程中，不可避免的會發(fā)生突然變向，減速等。這樣會干擾電源電壓，由于我我們組采用的stm32為3.3V供電，該電壓有6個電池串聯(lián)，經(jīng)過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)壓后，輸出3.3V給stm32，當點擊由于突然變向，加速減速才生大電流，對電池電壓產(chǎn)生較大的沖擊，穩(wěn)壓芯片輸出截止。黑線檢測的模塊與stm32并聯(lián)，當穩(wěn)壓芯片輸出的3.3V電壓突然截止時，尋跡模塊輸出電壓為0.如果采用下降沿觸發(fā)，這時，由于電壓的不穩(wěn)定而導致了一個有害的觸發(fā)中斷。通過修改硬件電路，采用上升沿觸發(fā)，當紅外對管檢測到黑線時，輸出信號為0，當小車沒有檢測到黑線時，輸出信號為1。當穩(wěn)壓芯片突然截止時，輸出也0，這樣可以有效的解決電機對尋跡模塊的干擾。我們小組采用3個尋跡模塊，stm32采用3個外部觸發(fā)端口分別與3個尋跡模塊相連。左右兩邊尋跡模塊用于檢測跑到邊沿，防止小車沖出跑到。中間尋跡模塊用于檢測小車轉彎線。stm32分槍占式優(yōu)先級和響應式優(yōu)先級。如果搶占式優(yōu)先級相同，則不能發(fā)生中斷嵌套。小車經(jīng)過轉彎線時，三個尋跡模塊均會檢測到黑線。所以，我們設置中間尋跡模塊的搶占式優(yōu)先級最高，兩邊搶占式等級低于中間，當小車經(jīng)過轉彎線時，三個中斷同時，或一次來臨。中間中斷等級打斷兩邊，保證中間的中斷執(zhí)行程序能順利執(zhí)行。5.3 尋跡程序設計我們采用三個外部中斷，分別為PC0，PC1，PC3三個端口，分別監(jiān)控三個尋跡模塊。下面以外部中斷0為例：1.void EXTI0_Configration() /*配置PC0端口，作為外部中斷觸發(fā)端口*/ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource0); /*外部中斷線配置，設置為下降沿觸發(fā)*/ EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); /*中斷向量表配置*/ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x0f; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);將外部中斷設置為上升沿觸發(fā)，出現(xiàn)中斷后，按照中斷處理函數(shù)進行，下面為中斷處理函數(shù)：2.void EXTI0_IRQHandler(void)if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);Back();Delay(5);RightSlideBehind();Delay(1000);GPIOA->BSRR = 0X0C;Time_Configuration(350,0,500,7199);EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); 其余兩個中斷按照類似的方法配置。端口號改為PC1，PC2。6.總結由于超聲波模塊使用的頻率是40KHz，紅外遙控使用的是38KHz頻率。在小車運行過程中，會產(chǎn)生沖突。即遙控器發(fā)送的信號會干擾超聲波對距離的判斷，考慮到黑色的紙可以較好的吸收紅外信號，為了減小干擾。我們在小車的車上，靠近超聲波模塊的地方，貼上了黑色紙張。減小紅外信號對超聲波模塊的干擾。測試證明，效果很明顯?；窘鉀Q了遙控器發(fā)射的紅外信號對超聲波的干擾。小車與TFT模塊,霍爾測速上的通信。通過SPI接口，實現(xiàn)STM32與STC89C52的通信。把霍爾元件測得的車速，超聲波模塊測得的距離實時傳送到STC89C52控制的TFT顯示器上。實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的可視化，直觀化。主函數(shù)為：int main()RCC_Config();GPIO_Configuration();GPIOB->BRR = 0x100; /初始化蜂鳴器-關閉GPIOD->BRR = 0X03; /關掉尾燈Delay_ms(1000); /消除上電時，脈沖導致的莫名其妙的中斷操作。/*4個外部中斷*/EXTI0_Configration(); /左邊黑線檢測EXTI1_Configration(); /中間黑線檢測EXTI2_Configration(); /右邊黑線檢測EXTI3_Configration(); /紅外控制端口TIM3_Configuration(); /定時器配置，用于超聲波測距while(1) KeepDistance();Delay(100); /控制采樣時間。 課程設計成績評定表成績評定項 目比例得 分平時成績（百分制記分）30%業(yè)務考核成績（百分制記分）70%總評成績（百分制記分）100%評定等級優(yōu) 良 中 及格 不及格指導教師（簽名）：20 年 月 日18