基于單片機的智能遙控機器人軟件設(shè)計

1.1 主體設(shè)計思想及原理

設(shè)計主要目的是使智能遙控機器人實現(xiàn)紅外遙控及循跡行走的功能。使用紅外遙控發(fā)射器發(fā)射紅外遙控信號，紅外接收頭接收并編譯信號后傳送給單片機，單片機安照設(shè)定程序控制智能機器人按照遙控的指令運行。紅外遙控具有前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止、循跡六種指令。

當紅外遙控智能機器人按照遙控指令進入循跡模式時，它能在設(shè)定的白底黑線道路上識別黑線并按照黑線的路徑行走轉(zhuǎn)彎。設(shè)計采用紅外發(fā)射、接收器對黑白環(huán)境進行檢測，紅外檢測信號通過端口傳送給單片機，運用單片機的運算和處理能力對小車進行相應(yīng)的控制，并通過蜂鳴器及數(shù)碼管顯示當前智能遙控機器人所處模式。

智能機器人還配備有光敏元件，用于判斷當前環(huán)境光線的強弱，控制小車前方LED燈的開關(guān)。

1.2 總體設(shè)計方案

智能循跡機器人主要循跡功能的實現(xiàn)是通過車輛前方安裝的兩對紅外發(fā)射和接收探頭完成的。根據(jù)光反射原理，當紅外發(fā)射探頭發(fā)射紅外光遇到物體時，就會形成反射光線，而反射光線被紅外接收探頭接收，接收到的信號就會送至單片機，并由單片機通過內(nèi)部程序判斷智能機器人所處模式，控制電機正反轉(zhuǎn)，以完成小車的前進、后退及轉(zhuǎn)彎動作。通過單片機的控制，智能遙控機器人能按照設(shè)定的路線行走。系統(tǒng)框架圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)主要功能模塊

2.1 STC89C52單片機

STC89C52RC單片機是STC推出的新一代高速、低耗能、超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機，并由12時鐘機器周期和6時鐘機器周期可以選擇。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，擁有靈巧的8位CPU和系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。具有8k字節(jié)程序存儲器，512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器，32位I/O口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復位電路，3個16位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz ［2］。單片機引腳圖如圖2所示。