軟件系統(tǒng)設(shè)計 - 基于光學(xué)傳感器的智能玩具小車設(shè)計

2012年07月04日 11:09 來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:秩名 我要評論(0)

  軟件系統(tǒng)設(shè)計

  系統(tǒng)上電后,首先進行初始化,對EMC78P156的寄存器進行設(shè)置,使能中斷標(biāo)志寄存器,等待中斷。圖5是主程序流程圖。

  

  圖5 主程序流程圖

  中斷產(chǎn)生時進入中斷處理子程序,首先要關(guān)閉中斷標(biāo)志且保護好現(xiàn)場,然后讀取并解析XYZ坐標(biāo)值,分成以下幾種情況。

  (1)判斷X軸變化,如果X值在大于14小于等于17時,馬達不左右轉(zhuǎn)動,然后再判斷Z軸坐標(biāo)值的變化,如果Z值也在大于14小于等于17時,馬達不前后轉(zhuǎn)動。

  (2)如果X軸坐標(biāo)值大于17,判斷Z軸坐標(biāo),若Z值大于17,則反轉(zhuǎn)右馬達,之后左右馬達后轉(zhuǎn);若Z值小于14,則正轉(zhuǎn)左馬達,之后左右馬達前轉(zhuǎn);否則馬達不轉(zhuǎn)動。

  (3)如果X軸坐標(biāo)值小于14,判斷Z軸坐標(biāo),若Z值大于17,則反轉(zhuǎn)左馬達,之后左右馬達后轉(zhuǎn);若Z值小于14,則正轉(zhuǎn)右馬達,之后左右馬達前轉(zhuǎn);否則馬達不轉(zhuǎn)動。

  中斷處理子程序的流程如圖6所示。

  

  圖6 中斷處理子程序流程

  設(shè)計技巧

  1 傳感器的設(shè)計技巧

  ET21X111對紅外線的光譜響應(yīng)最好,但自然光中含有大量的紅外線,所以強烈的自然光會影響傳感器的數(shù)據(jù),導(dǎo)致輸出的坐標(biāo)與實際坐標(biāo)有較大的偏差,解決方法是加濾光片,但這也只能起到衰減作用,具體應(yīng)用視情況而定。

  2 馬達控制電路設(shè)計技巧

  設(shè)計控制馬達正反轉(zhuǎn)的電路時要注意:因MCU在上電的時候,I/O的狀態(tài)是不確定的,所以程序在一開始就要將Q3、Q4的兩個I/O設(shè)成HI(Q3、Q4為PNP管,如果為NPN管則I/O設(shè)成LOW),以防止在上電的時候兩個I/O都為LOW,使Q3、Q4導(dǎo)通形成短路。另外需要注意的是在同一時間Q3、Q4只能有一個是導(dǎo)通的。

  3 MCU設(shè)計技巧

  在電刷直流馬達啟動或轉(zhuǎn)動的時候,會產(chǎn)生很大的電源毛刺。這對MCU的工作非常不利,所以加入此LCπ型濾波電路,如圖7所示。

  

  圖7 濾波電路

  4 程序設(shè)計技巧

  智能小車在運行的過程中,需要一邊讀取傳感器傳過來的坐標(biāo)數(shù)據(jù),一邊控制馬達的PWM輸出。傳感器會每12ms輸出一次坐標(biāo)資料,所以最好的方式是采用中斷來讀傳感器資料,而在沒有資料輸出的時間做PWM輸出的動作。

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