畢業(yè)設(shè)計(jì)紅外線避障小車的設(shè)計(jì)-

摘 要隨著生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展需要，機(jī)器人已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到生產(chǎn)自動(dòng)化上，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的傳感器種類也越來越多，其中紅外傳感器已經(jīng)成為自動(dòng)行走和駕駛的重要部件。紅外的典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樽灾魇街悄軐?dǎo)航系統(tǒng)，機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障功能就必須要感知障礙物，感知障礙物相當(dāng)給機(jī)器人一個(gè)視覺功能。智能避障是基于紅外傳感系統(tǒng)，采用紅外傳感器實(shí)現(xiàn)前方障礙物檢測，并判斷障礙物遠(yuǎn)近。由于時(shí)間和水平有限，我們暫選最基本的避障功能作為此次設(shè)計(jì)的目標(biāo)。本設(shè)計(jì)通過小車這個(gè)載體再結(jié)合由AT89S51為核心的控制板可以達(dá)到其基本功能，再輔加由漫反射式光電開關(guān)組成的避障電路、555組成的轉(zhuǎn)速控制電路、電源電路、差分驅(qū)動(dòng)電路就可以完善整個(gè)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：避障 光電開關(guān) 紅外線漫反射 差分控制Infrared obstacle avoidance carAbstractWith the development needs of the production automation, robots have been more and more widely applied to the automation of production, with the development of science and technology, the robot more and more types of sensors, including infrared sensors has become an important component of the automatic walking and driving .Infrared Typical applications for autonomous intelligent navigation systems, robotics to achieve automatic obstacle avoidance must be perceived obstacles, perceived obstacles to the robot quite a visual function. Intelligent obstacle avoidance system based on infrared sensor, infrared sensor front obstacle detection and determine the obstacle distance.Due to the limited time and the level of our most basic obstacle avoidance temporary as the design goal.Design by car carrier recombination by AT89S51 as the core of the control panel can achieve its basic functions, supplemented plus diffuse photoelectric switch obstacle avoidance circuit 555 comprising a speed control circuit, power circuit, a differential drive circuit. You can improve the entire design.Keywords: obstacle avoidance photoelectric switch infrared diffuse reflectance differential control目 錄前 言1第1章 課題研究價(jià)值2第1.1節(jié) 選題背景2第2章 課題設(shè)計(jì)3第2.1節(jié) 設(shè)計(jì)要求3第2.2節(jié) 總體設(shè)計(jì)3第3章 方案論證5第3.1節(jié) 單片機(jī)選擇論證5第3.2節(jié) 傳感器設(shè)計(jì)方案5第3.3節(jié) 控制算法設(shè)計(jì)方案6第4章 智能小車硬件設(shè)計(jì)8第4.1節(jié) 智能小車硬件分配8第4.2節(jié) AT89S51單片機(jī)簡介11第4.3節(jié) 電路設(shè)計(jì)14第5章 智能小車軟件設(shè)計(jì)20第5.1節(jié) 總體流程圖20第5.2節(jié) 最少拍控制算法22第6章 開發(fā)流程25第6.1節(jié) 編譯環(huán)境25第6.2節(jié) 下載調(diào)試27第6.3節(jié) 單片機(jī)的I/O分配28結(jié) 論29附 錄A30附 錄B34附 錄C35參考文獻(xiàn)39致 謝40前 言隨著生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展需要，機(jī)器人已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用到生產(chǎn)自動(dòng)化上，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人的傳感器種類也越來越多，其中紅外傳感器已經(jīng)成為自動(dòng)行走和駕駛的重要部件。紅外的典型應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樽灾魇街悄軐?dǎo)航系統(tǒng)，機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)避障功能就必須要感知障礙物，感知障礙物相當(dāng)給機(jī)器人一個(gè)視覺功能。智能避障是基于紅外傳感系統(tǒng)，采用紅外傳感器實(shí)現(xiàn)前方障礙物檢測，并判斷障礙物遠(yuǎn)近。由于時(shí)間和水平有限，我們暫選最基本的避障功能作為此次設(shè)計(jì)的目標(biāo)。本設(shè)計(jì)通過小車這個(gè)載體再結(jié)合由AT89S51為核心的控制板可以達(dá)到其基本功能，再輔加由漫反射式光電開關(guān)組成的避障電路、555組成的轉(zhuǎn)速控制電路、電源電路、差分驅(qū)動(dòng)電路就可以完善整個(gè)設(shè)計(jì)。第1章 課題研究價(jià)值第1.1節(jié) 選題背景國內(nèi)外隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，控制技術(shù)，信息技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)的生產(chǎn)和管理進(jìn)入了自動(dòng)化，信息化和智能化的時(shí)代，智能化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的需要。第三代單片機(jī)包括了Intel公司發(fā)展MCS-51系列的新一代產(chǎn)品，如8C15280C51FA/FB80C51GA/GB8C4518C452,還包括了PhilipsSiemensADMFujutsuOKIHarria-MetraATMEL等公司以80C51為核心推出的大量各具特色與80C51兼容的單片機(jī)。新一代的單片機(jī)的最主要的技術(shù)特點(diǎn)是向外部接口電路擴(kuò)展，以實(shí)現(xiàn)Microcomputer完善的控制功能為己任，將一些外部接口功能單元如A/DPWMPCA(可編程計(jì)數(shù)器陣列)WDT(監(jiān)視定時(shí)器)高速I/O口計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。這一代單片機(jī)中，在總線方面最重要的進(jìn)展是為單片機(jī)配置了芯片間的串行總線，為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更加靈活的方式。Philips公司還為這一代單片機(jī)80C51系列8C592單片機(jī)引入了具有較強(qiáng)功能的設(shè)備間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總線-CAN(Controller Area Network BUS).新一代單片機(jī)為外部提供了相當(dāng)完善的總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)。該項(xiàng)目可以應(yīng)用于機(jī)車頭自動(dòng)尋跡，工廠自動(dòng)化，倉庫管理，可提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)環(huán)境。在柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線，智能倉庫管理及物流配送等領(lǐng)域，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境惡劣時(shí)，工人不能完成的任務(wù)如物料運(yùn)輸和裝卸等，可采用智能尋跡小車完成相應(yīng)的任務(wù)?；谏a(chǎn)現(xiàn)場和日常生活的實(shí)際需要，研究和開發(fā)智能尋跡小車系統(tǒng)具有十分重要的意義。第2章 課題設(shè)計(jì)第2.1節(jié) 設(shè)計(jì)要求在本次設(shè)計(jì)中，要求所設(shè)計(jì)的小車具有自動(dòng)避障的功能，能在紅外探頭探測到前方有障礙物的時(shí)候先進(jìn)行后退大約2秒再進(jìn)行向左轉(zhuǎn)180度角，第二次探測到前方障礙物的時(shí)候再后退大約2秒再進(jìn)行向右轉(zhuǎn)180度角，這樣循環(huán)下去。很明顯，我要設(shè)計(jì)的小車是要能遇見障礙物自動(dòng)窺探到障礙物并立即倒退和轉(zhuǎn)動(dòng)方向重新行駛，當(dāng)然小車行駛速度不會(huì)有太大的變化。第2.2節(jié) 總體設(shè)計(jì)單片機(jī)AT89S51指示燈紅外發(fā)射紅外接收電機(jī)驅(qū)器電機(jī)M1電機(jī)M2紅外發(fā)射紅外接收紅外接收紅外發(fā)射圖2.1 系統(tǒng)框架圖說明 智能避障小車能避障主要是由前方的兩對紅外發(fā)射與接收探頭來完成的。根據(jù)光有反射的特性。所以說當(dāng)紅外發(fā)射出來的光線遇到物體時(shí)，就會(huì)形成反射的光線，而這個(gè)經(jīng)反射的紅外光線剛好被紅外接收探頭接收到。當(dāng)紅外接收探頭接收到信號(hào)后，再將信號(hào)送到單片機(jī)由單片機(jī)內(nèi)部程序來控制電機(jī)，由電機(jī)完成小車的前進(jìn)，轉(zhuǎn)向。第3章 方案論證第3.1節(jié) 單片機(jī)選擇論證在單片機(jī)選擇提供兩種選擇一種是8031另一種是AT89S51。選用8031單片機(jī)系統(tǒng) 8031單片機(jī)內(nèi)不帶程序存儲(chǔ)器ROM，使用時(shí)用戶需外接程序存儲(chǔ)器8255和一片2764，來進(jìn)行擴(kuò)展。電路復(fù)雜。選用AT89S51單片機(jī)系統(tǒng)AT89S51里有4K程序存儲(chǔ)器是FLASH工藝的，這種工藝的存儲(chǔ)器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫。不用擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器。顯而易見，這種單片機(jī)對開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時(shí)間也大大縮短。由此可見選用AT89S51單片機(jī)。第3.2節(jié) 傳感器設(shè)計(jì)方案在傳感器方案的選擇中，有以下兩種方案供參考：方案一：使用CCD傳感器來采集路面信息。使用CCD傳感器，可以獲取大量的圖像信息，可以全面完整的掌握路徑信息，可以進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的預(yù)測和識(shí)別圖像復(fù)雜的路面而且抗干擾能力強(qiáng)。但是對于本項(xiàng)目來說，使用CCD傳感器也有其不足之處。首先使用CCD傳感器需要有大量圖像處理的工作，需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算。因?yàn)槭且詫?shí)現(xiàn)小車視覺為目的，實(shí)現(xiàn)起來工作量較大，電路復(fù)雜。方案二：使用光電傳感器來采集路面信息。使用紅外傳感器最大的優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡明，實(shí)現(xiàn)方便，成本低廉，免去了復(fù)雜的圖像處理工作，反應(yīng)靈敏，響應(yīng)時(shí)間低，便于近距離路面情況的檢測。但紅外傳感器的缺點(diǎn)是，它所獲取的信息是不完全的，只能對路面情況作簡單的黑白判別，檢測距離有限，而且容易受到諸多擾動(dòng)的影響，抗干擾能力較差，背景光源，器件之間的差異，傳感器高度位置的差異等都將對其造成干擾。經(jīng)過綜合考慮，在本設(shè)計(jì)中采用紅外光電傳感器作為信息采集元件。第3.3節(jié) 控制算法設(shè)計(jì)方案在小車的運(yùn)行中，主要有方向和速度的控制，即舵機(jī)和電機(jī)的控制，這兩個(gè)控制是系統(tǒng)軟件的核心操作，對小車的性能有著決定性的作用。對電機(jī)的控制，要達(dá)到的目的就是：在任何情況下，總能給電機(jī)一個(gè)合適的高低電壓，保證小車能始終遇見障礙物時(shí)可以隨時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行的方向。在電機(jī)的控制方案中，有以下兩種方案可供選擇：方案一：比例控制這種控制方法就是在檢測到車體偏離的信息時(shí)給小車一個(gè)預(yù)置的反向偏移量，讓其回到跑道。比例算法簡單有效，參數(shù)容易調(diào)整，算法實(shí)現(xiàn)簡單，不需要復(fù)雜的數(shù)字計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用中，由于傳感器的個(gè)數(shù)與布局方式的限制，其控制量的輸出是一個(gè)離散值，不能對舵機(jī)進(jìn)行精確地控制，容易引起舵機(jī)左右搖擺，造成小車行駛過程中的振蕩，而且其收斂速度也有限。方案二PID控制PID控制在比例控制的基礎(chǔ)上加入了積分和微分控制，可以抑制振蕩，加快收斂速度，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)膮?shù)可以有效地解決方案一的不足。不過P，I，D三個(gè)參數(shù)的設(shè)定較難，需要不斷的進(jìn)行調(diào)試，憑經(jīng)驗(yàn)來設(shè)定，因此其適應(yīng)性較差。方案三：最少拍控制最少拍設(shè)計(jì)，是指系統(tǒng)在典型輸入信號(hào)（如階躍信號(hào)，速度信號(hào)，加速度信號(hào)等）作用下，經(jīng)過最少拍（有限拍），使系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為零。所以，最少拍控制系統(tǒng)，也稱最少拍無差系統(tǒng)，最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是時(shí)間最優(yōu)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的性能指標(biāo)就是系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間最短或盡可能短?？梢钥闯鱿到y(tǒng)對閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的要求是快速性和準(zhǔn)確性。也就是說讓小車在行駛出跑道后，能在最短的時(shí)間內(nèi)回到跑道上。最少拍控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與被控對象的零極位置有很密切的關(guān)系。在本次設(shè)計(jì)中小車只要求按照跑道行駛，跑道簡單。能有快速性，準(zhǔn)確性的反應(yīng)就可以，經(jīng)過綜合考慮后，采用最少拍控制。第4章 智能小車硬件設(shè)計(jì)第4.1節(jié) 智能小車硬件分配本設(shè)計(jì)的小車硬件設(shè)計(jì)分為兩部分，一部分是機(jī)械設(shè)計(jì)，一部分是電路設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)主要是對小車的機(jī)械部件進(jìn)行選件與組裝。電路設(shè)計(jì)是對核心單片機(jī)、還有復(fù)位操作方式、晶振頻率、傳感器電路設(shè)計(jì)、電源管理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行介紹。組裝注意事項(xiàng)請看附錄B4.1.1 機(jī)械部分材料清單材料清單分為：電動(dòng)機(jī)芯裝配材料清單與小車裝配清單表4.1 電動(dòng)機(jī)芯裝配材料清單序號(hào)名稱規(guī)格1電機(jī)131U=6V10000轉(zhuǎn)/分2蝸桿M=0.5 Z=13二牙軸2*184二牙片M=0.5Z=10/205三牙軸2.5*2.5*68方軸6三牙片M=0.5 Z=12/38方孔7電機(jī)夾板A8四牙軸2.5*2.5*z8方軸9四牙片M=0.5 Z=42方孔10電機(jī)夾板B11自攻螺絲M2.5*812機(jī)制螺絲M3*30表4.2 小車裝配清單序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1底板12機(jī)制螺絲M384對3機(jī)芯24后輪25開關(guān)16機(jī)制螺絲M282對7雙聯(lián)極片38前輪29前輪架210單聯(lián)極片211機(jī)制螺絲M384對12前輪軸3118113前輪固定圈24.1.2電路板硬件材料清單表4.3 材料清單位號(hào)名稱備注位號(hào)名稱備注M1電機(jī)1接線座SIU1LED數(shù)碼管M2電機(jī)2接線座IR1紅外接收頭X1前端探測板接線座RX110K排阻DC電源接線座Z111.0592晶振R115KIC1AT89S51R2220IC2MAX232CPER3150KIC3LG911集成電路R41MIC4LG911集成電路R547KC110uF/16vR6560C2104R7560C3104R8560C4104R9560C510uF/16vR10560C610uF/16vR11560C730PFR12560C830PFR13560C9104R14220C1010uF/16vR1510KC1110uF/16vR16560C1210uF/16vR1710KC1310uF/16vR18560D1-D8紅色發(fā)光二極管R19560D9綠色發(fā)光二極管R20560S1按鍵開關(guān)R21560S2按鍵開關(guān)R22560S3開關(guān)R23560COM19針串行端口R24560D1-D2LED發(fā)光二極管前板用R2510KV1紅外發(fā)射頭前板用R26560V2紅外接收頭前板用RL1光敏電阻V3紅外發(fā)射頭前板用SB1蜂鳴器V4紅外接收頭前板用B1話筒V5紅外接收頭前板用R1220前板用V6紅外發(fā)射頭前板用R2220前板用R3560前板用R415K前板用R515K前板用R6220前板用R7560前板用R815K前板用COM數(shù)據(jù)線第4.2節(jié) AT89S51單片機(jī)簡介AT89S51作為本設(shè)計(jì)的核心芯片如圖所示3-1，是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。以下是詳細(xì)介紹。圖4.1 AT89S514.2.1 AT89S51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)AT89S51單片機(jī)系列的存儲(chǔ)器用的是哈佛結(jié)構(gòu)，即將程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器各有自己的尋址方式、尋址空間和控制系統(tǒng)。AT89S51的存儲(chǔ)器可分為五類：程序存儲(chǔ)器，內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，特殊功能寄存器，位地址空間，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。4.2.2 AT89S51單片機(jī)管腳簡介AT89S51有40引腳雙列直插（DIP）、44引腳（PLCC）、44引腳（TQFP）封裝形式。AT89S51的引腳功能如圖3-2所示。AT89S51系列單片機(jī)采用了CMOS技術(shù)制造，它集成度高、速度快、功耗低。4.2.3 AT89S51單片機(jī)的內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)AT89S51單片機(jī)片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)的詳細(xì)框圖如圖3-3所示，主要由9個(gè)部分組成，分別是：1個(gè)8位中央處理器；4KBFlash存儲(chǔ)器；128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；32條I/O接口線（P0、P1、P2、P3）；2個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器；1個(gè)具有6個(gè)中斷源、4個(gè)優(yōu)先級的中斷嵌套結(jié)構(gòu)；用于多處理機(jī)通信、I/O擴(kuò)展或全雙工UART的串行口；特殊功能寄存器（SFR）；1個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。圖4.240引腳雙列直插（DIP）封裝圖4.3 AT89S51單片機(jī)片內(nèi)總體結(jié)構(gòu)圖第4.3節(jié) 電路設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中電路設(shè)計(jì)非常重要包括復(fù)位操作方式、晶振頻率、傳感器電路設(shè)計(jì)、電源管理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)。這些電路設(shè)計(jì)都以簡單、使用為原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中復(fù)位電路、晶振電路和電源構(gòu)成了單片機(jī)的最小系統(tǒng)。下面是詳細(xì)介紹。4.3.1復(fù)位操作方式復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化外，由于程序運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為使單片機(jī)正常工作，也需按復(fù)位鍵以從新啟動(dòng)。除PC之外，復(fù)位操作還對其它特殊功能寄存器有影響。復(fù)位操作還對單片機(jī)的個(gè)別引腳信號(hào)有影響。它們的復(fù)位狀態(tài)見附錄表例如；在復(fù)位期間ALE和PSEN信號(hào)變?yōu)闊o效狀態(tài)，即ALE=1，PSEN=1。(1)復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩脈沖周期（即兩個(gè)機(jī)器周期）以上。若使用頻率為6MHZ的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過4微秒才能完成復(fù)位操作。整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)（RST）送施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)刻對施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。(2)復(fù)位操作方式復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵電平復(fù)位、外部脈沖復(fù)位和自動(dòng)復(fù)位四種方式。圖4.4AT89S51復(fù)位電路本次設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位，上電復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，只要電源VCC的上升時(shí)間不超過1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就完成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。4.3.2晶振頻率晶振電路是單片機(jī)不可缺少的，這種電路是單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路，由只需要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳邊接一個(gè)晶體振蕩器或一個(gè)陶瓷振蕩器，并通過兩個(gè)電容后接地即可， XTAL1 和XTAL2分別為單片機(jī)片內(nèi)反相器的輸入和輸出端口，因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部工作 需要時(shí)鐘，產(chǎn)生機(jī)器周期，振蕩電容一般選取10-30PF，振蕩電路的頻率要滿足單片機(jī)的工作頻率要求，單片機(jī)才能正常工作。如圖4.5所示。圖4.5晶振的應(yīng)用原理圖4.3.3傳感器電路設(shè)計(jì)尋跡傳感器模塊的設(shè)計(jì)是整個(gè)智能小車設(shè)計(jì)中最重要的一部分，其作用相當(dāng)于人的眼睛和耳朵，采集外部路面的信息并將其送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，其能否正常工作直接影響著小車隊(duì)路面的判斷以及小車下一步的行動(dòng)，因而其布局的合理性與有效對小車穩(wěn)定而又快速的行駛起著關(guān)鍵的作用。我們認(rèn)為在傳感器的布局中，要解決兩個(gè)問題：信息檢測的精確度和信息檢測的前沿性。（1）本設(shè)計(jì)中選用的傳感器如圖3-6所示，白色為：紅外發(fā)射探頭（連續(xù)的發(fā)射紅外光線）。黑色為：紅外接收探頭（接收反射回來的紅外光線）圖4.6 紅外發(fā)射管與紅外接收探頭本設(shè)計(jì)中安裝了三組（也可兩組）紅外探頭，排成三角形。傳感器電路圖如圖所示4.7 詳細(xì)全圖見附錄圖4.7紅外發(fā)射與接收探頭相關(guān)的匹配電阻220電阻：紅外發(fā)射器的降壓與限流電阻（完成對紅外發(fā)射器的保護(hù)）。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的電源是5V，流過放光二極管的電流小于20MA，放光二極管的管壓降為1.7V2V。所以根據(jù)單片機(jī)電源減去二極管管壓降除以流過二極管電流，就可以得到所需要的電阻。15K電阻：紅外接收探器的光信號(hào)變電信號(hào)電阻（完成將反射回來的光信號(hào)）。15K的電阻選擇是隨意選擇的，也可以選擇10K，20K。因?yàn)榧t外接收探頭在工作時(shí)，就相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，所以電阻是隨意的。紅外發(fā)射與紅外接收器V1紅外發(fā)射器：主要完成紅外線的發(fā)射V2紅外接收器：主要完成將反射回來的紅外光線接收到后再由電阻轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。（3）避障小車的避障原理避障小車之所以能夠避障，主要是由前方的兩對紅外發(fā)射與接收探頭來完成的。我們知道光有反射的特性。所以說當(dāng)前方的紅外發(fā)射出來的光線遇到物體時(shí)，就會(huì)形成反射的光線，而這個(gè)經(jīng)反射的紅外光線剛好被紅外接收探頭接收到。當(dāng)紅外接收探頭接收到信號(hào)后，再將信號(hào)送到單片機(jī)由單片機(jī)內(nèi)部的程序來控制小車的運(yùn)行情況。那么如何知道是如何有障礙物呢？原來紅外光線有一個(gè)反射特性。但對于不用的物體反射特性是不一樣的，特別是對白色反光的物體，紅外光線的反射量將會(huì)多一點(diǎn)。而沒有明顯障礙物，紅外反射量將會(huì)大量的減少。那么我們就可以利用這個(gè)特性來完成障礙物的判斷。通過電路的合理安裝，可以將這種接收到的紅外光線變化量轉(zhuǎn)換為電壓值傳送到單片機(jī)中。返回的電壓值為低電平，而單片機(jī)就可以進(jìn)行各種智能化控制了。例如，完成避障的轉(zhuǎn)動(dòng)功能，還有倒車停車的功能。4.3.4驅(qū)動(dòng)模塊直流電機(jī)的控制一般由單片機(jī)的PWM信號(hào)來完成，因?yàn)閱纹瑱C(jī)產(chǎn)生的信號(hào)很小，所以采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L9110驅(qū)動(dòng)器。電路圖示見4.7，器件管腳圖見4.8，管腳定義見表4.1圖4.8 驅(qū)動(dòng)芯片使用電路圖4.9 器件管腳圖表4.1 引腳說明 圖4.10管腳波形圖描述：L9110是為控制和驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)的兩通道推挽式功率放大專用集成電路器件，將分立電路集成在單片IC之中，使外圍器件成本降低，整機(jī)可靠性提高。該芯片有兩個(gè)TTL/CMOS兼容電平的輸入，具有良好的抗干擾性;兩個(gè)輸出端能直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反向運(yùn)動(dòng)，它具有較大的電流驅(qū)動(dòng)能力，每通道能通過750800mA的持續(xù)電流，峰值電流能力可達(dá)1.52.0A；同時(shí)它具有較低的輸出飽和壓降；內(nèi)置的鉗位二極管能釋放感性負(fù)載的反向沖擊電流，使它在驅(qū)動(dòng)繼電器、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)或開關(guān)功率管的使用上安全可靠。4.3.5電源管理模塊方案1：采用交流電經(jīng)直流穩(wěn)壓處理后供電采用交流電提供直流穩(wěn)壓電源，電流驅(qū)動(dòng)能力及電壓穩(wěn)定性最好，且負(fù)載對電源影響也最小。但由于需要電線對小車供電，極大影響了避障小車行動(dòng)的靈活性及地形的適應(yīng)能力。而且避障小車極易把拖在地上的電線識(shí)別為障礙物，人為增加了不必要的障礙。故放棄了這一方案。方案2：采用干電池組進(jìn)行供電采用四節(jié)干電池降壓至5V后給單片機(jī)及其他邏輯單元供電，。這樣電機(jī)啟動(dòng)及制動(dòng)時(shí)的短暫電壓干擾不會(huì)影響到邏輯單元和單片機(jī)的工作。所以采取此方案。第5章 智能小車軟件設(shè)計(jì)第5.1節(jié) 總體流程圖開始系統(tǒng)初始化執(zhí)行主程序小車前進(jìn)電機(jī)模式選擇電機(jī)左轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)電機(jī)右轉(zhuǎn)N遇見障礙 物否控制算法控制算法控制算法遇見障礙否遇見障礙否遇見障礙否NNYNYYY流程圖說明：首先開始啟動(dòng)，進(jìn)入系統(tǒng)初始化定義引腳，執(zhí)行主程序小車前進(jìn)。根據(jù)小車的指示燈來判斷小車的運(yùn)行情況。如果小車遇見障礙物，會(huì)給單片機(jī)一個(gè)低電平信號(hào)進(jìn)入電機(jī)模式選擇，例如：小車遇見障礙物，傳感器開始掃描，當(dāng)紅外接受探頭接受到紅外光線，給單片機(jī)底電平信號(hào)，這時(shí)經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序的處理設(shè)置合理的托退和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間函數(shù)，同時(shí)電機(jī)后退加轉(zhuǎn)動(dòng)。直到小車跑回沒有障礙物的軌道，正常前進(jìn)。反復(fù)的重復(fù)這樣的動(dòng)作就可以實(shí)現(xiàn)一直蔽障的功能。第5.2節(jié) 最少拍控制算法最少拍設(shè)計(jì)，是指系統(tǒng)在典型輸入信號(hào)（如階躍信號(hào)，速度信號(hào)，加速度信號(hào)等）作用下，經(jīng)過最少拍（有限拍），使系統(tǒng)輸出的穩(wěn)態(tài)誤差為零。所以，最少拍控制系統(tǒng)，也稱最少拍無差系統(tǒng)，最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是時(shí)間最優(yōu)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的性能指標(biāo)就是系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間最短或盡可能短?？梢钥闯鱿到y(tǒng)對閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的要求是快速性和準(zhǔn)確性。也就是說讓小車在遇見障礙物后，能在最短的時(shí)間內(nèi)躲開障礙物。最少拍控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與被控對象的零極位置有很密切的關(guān)系。下面先從簡單情形開始介紹最少拍控制器的設(shè)計(jì)。對最小拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求是：（1）調(diào)節(jié)時(shí)間最短，即系統(tǒng)跟蹤輸入信號(hào)所需的采樣周期數(shù)最少； （2）在采樣點(diǎn)處無靜差，即對特定的參考輸入信號(hào)，在達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，系統(tǒng)在采樣點(diǎn)能精確實(shí)現(xiàn)對輸入信號(hào)的跟蹤； （3）設(shè)計(jì)出來的數(shù)字控制器必須是物理上可以實(shí)現(xiàn)的； （4）閉環(huán)系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。最小拍閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的確定首先根據(jù)對控制系統(tǒng)性能指標(biāo)的要求和其他約束條件，構(gòu)造系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)。最小拍控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是對特定的參考輸入信號(hào)，在系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，系統(tǒng)在采樣點(diǎn)處靜差為零。根據(jù)此約束條件可以構(gòu)造出系統(tǒng)的誤差脈沖傳遞函數(shù)。典型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示。其中，GP(S)為被控對象H0（S）為零階保持器，D(Z)即為待設(shè)計(jì)的最少拍控制器。D（z）H0(S)GP(S)最少拍控制器零階保持器被控對象R(S)T E(z)TY(S)TY(z)圖5.1最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)框圖由離散控制理論，最少拍控制系統(tǒng)的誤差脈沖傳遞函數(shù)e（z）= =1（z） （5.1） = 系統(tǒng)偏差為：E(Z)= e（z）R(Z)一般控制系統(tǒng)有三種典型輸入形式：（1）單位階躍輸入：r(t)=1R(Z)= （5.2）（2）單位速度輸入：r(t)=tR(Z)= （5.3）（3）單位加速度輸入：r(t)= t2R(Z)= （5.4）在本設(shè)計(jì)中采用單位階躍輸入，被控對象為直流電機(jī)，零階保持器傳遞函數(shù)已知。只要查出直流電機(jī)傳遞函數(shù)就可以求得最少拍控制器D(Z)。根據(jù)圖4-1求得方法如下。最小拍控制器D(Z)的確定由離散控制系統(tǒng)理論，可以求出圖4-1所示的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為：(Z)= （5.5）由此可以得到數(shù)字控制器為D(Z)= （5.6）或D(Z)= （5.7）第6章 開發(fā)流程開發(fā)流程是在硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上展開的，主要是把硬件與軟件結(jié)合起來。經(jīng)過編譯、環(huán)境下載調(diào)試、單片機(jī)資源劃分。第6.1節(jié) 編譯環(huán)境一Keil C51 介紹 KeilC51 mVision2集成開發(fā)環(huán)境是KeiSoftwre，lnc/KeilElektronikGmbH開發(fā)的基于80C51內(nèi)核的微處理器軟件開發(fā)平臺(tái)，內(nèi)以多種符合當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，可以完成從工和建立、管理，編譯，連接，目標(biāo)代碼的生成，軟件訪真，硬件訪真等完整的開發(fā)流和。尤其C編譯工具在產(chǎn)生代碼的準(zhǔn)確性和效率性達(dá)到了較高的水平，而可以附加靈活的控制選項(xiàng)。KeilC51集成開發(fā)環(huán)境的主要環(huán)境的主要功能是以下幾點(diǎn)：（1）mVision2 for WindowsTM：是一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境，它將項(xiàng)目管理，源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個(gè)功能強(qiáng)大的Z1環(huán)境中。（2）C51國際標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化C交叉編譯器：從C源代碼產(chǎn)生可重定位的口標(biāo)模塊。（3）A51宏匯編器：從80C51匯編冤代碼產(chǎn)生可重定位的口標(biāo)模塊。（4）BL51連接/定位器：組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標(biāo)模塊，生成絕對目標(biāo)模塊。 （5）LIB51庫管理器：從口際模塊生成連接器可以使用的庫文件。 （6）OH51目標(biāo)文件至HEX格式的轉(zhuǎn)換器：從絕對目標(biāo)模塊生成IntelHEX文件。 （7） RTX-51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)：簡化了復(fù)雜的實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件項(xiàng)口的設(shè)計(jì)。這個(gè)工具套件足為專業(yè)軟件開發(fā)人員設(shè)計(jì)的，但任何層次的編程人員都可以使用，并獲得80C51微控制器的部分應(yīng)用。二Keil C51 集成工具和用途mVision2支持所有的Keil80C51的工具軟件，包括C51編譯器、宏匯編器、連接器/定位器和目標(biāo)文件至Hex格式轉(zhuǎn)換器，mVision2可以自動(dòng)完成便宜、匯編、連接程序的操作。（1）C51便宜器和ASI匯編器 由mVision21DE創(chuàng)建的潭文件，可以被C51便宜器或A51匯編器處理，生成可重定位的object文件。KeilC51以直接支持80C51結(jié)構(gòu)的特性。KeilA51宏匯編器支持80C51及其派聲系列的怕有指令集。（2）LIB51庫管理器 BL51庫管理器可以從由匯編器和便宜器創(chuàng)建的目標(biāo)文件建立目標(biāo)庫。這些庫是按規(guī)定格式排列的目標(biāo)模塊，可在以后被連接器所使用。當(dāng)連接器處理一個(gè)庫時(shí)，僅僅使用了庫中程序使用的目標(biāo)模塊而不是全部加以引用。（3）BLSI連接器/定位器 BL51連接器使用從庫中提取出來的目標(biāo)模塊和便宜器，匯編器生成的目標(biāo)模塊，創(chuàng)建一個(gè)絕對地址目標(biāo)模塊。絕對地址目標(biāo)文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)，所有的代碼和數(shù)據(jù)都被個(gè)在具體的存儲(chǔ)器單元中。（4）mVision2軟件調(diào)試器 mVision2軟件調(diào)試器能十分理想地進(jìn)行快速，可靠的程序調(diào)節(jié)，調(diào)試器包括一個(gè)同速模擬器，您可以使用它模擬整個(gè)80C50系統(tǒng)，包括片上外圍器件和外部器件，當(dāng)您從器件數(shù)據(jù)庫選擇時(shí)，這個(gè)器件的屬性會(huì)被自動(dòng)配置。（5）mVision2硬件調(diào)試器 mVision2調(diào)試器響您提供廠幾種在實(shí)際目標(biāo)硬件上測試程序的方法。按MON51目標(biāo)監(jiān)控器到您的目標(biāo)系統(tǒng)，并通過monitor-51接口下在你的程序，使用高級GDI接口，將mVision2調(diào)試同類似于DP-51S單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)儀或者TKS系列仿真器的硬件系統(tǒng)相連接，通過mVision2的人機(jī)交互環(huán)境指揮連接的硬件完成仿真操作。（6）RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) RTX51實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是針對80C51微控制器系列的一個(gè)多任務(wù)內(nèi)核。RTX51實(shí)時(shí)內(nèi)核簡化廠需要對實(shí)時(shí)事件進(jìn)行反應(yīng)的復(fù)雜應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試。這個(gè)內(nèi)核完全集成在C51編譯器中，使用非常簡單，任務(wù)描述表和操作系統(tǒng)的統(tǒng)一性由BL51連接器/定位器自動(dòng)進(jìn)行控制。 此外Vision2還只有極強(qiáng)的軟件環(huán)境，友好的操作界面和簡單快捷的操作方法，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）豐富的菜單欄；（2）可以快色選擇命令按鈕的工具欄；（3）一些源代碼文件窗口；（4）對話框窗口；（5）直觀明了的信息顯示窗口。第6.2節(jié) 下載調(diào)試下載調(diào)試工具有很多，本次設(shè)計(jì)用的下載器為STC_ISP_V483，這類下載器兼容AT，STC系列的單片機(jī)下載程序。下面詳細(xì)介紹下載過程。首先在下載之前必須在Keil C51中生成可下載文件 .HEX與.BIN 文件。打開下載器主界面如圖5-1步驟一：Select Mcu Type選擇單片機(jī)型號(hào)步驟二：Open File 打開文件（Keil C51中生成可下載文件 .HEX與.BIN 文件）步驟三：Select COM Port,Max Baud/選擇串行口，最高波特率步驟四：設(shè)置本框和右下方選項(xiàng)中的選項(xiàng)步驟五：下載注意：在步驟三中選擇正確的COM口，特別注意的是步驟五先點(diǎn)擊下載，再給單片機(jī)上電，這是單片機(jī)的冷啟動(dòng)。第6.3節(jié) 單片機(jī)的I/O分配以AT89S51為主芯片如圖5-2。40腳的DIP封裝使它擁有32個(gè)完全I(xiàn)O端口，通過這些端口加以信號(hào)輸入電路，控制電路，執(zhí)行電路共同完成尋跡小車。P0.0,P0.1,P0.2,P0.3分別通過LG9110電機(jī)驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)電機(jī)1和電機(jī)2。由電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來完成小車的前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)。小車行走時(shí)會(huì)通過P3.5,P3.6,P3.7的紅外接收探頭來進(jìn)行檢測。當(dāng)走出跑道時(shí)，P3.5,P3.6或P3.7將收到一個(gè)電平信號(hào)，此電平信號(hào)將通過相應(yīng)端口傳送入主芯片中，主芯片通過內(nèi)部代碼完成小車的尋跡操作。同時(shí)P3.5與P3.6的信號(hào)狀態(tài)將通過P2.6和P2.7顯示出來。在小車的左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，后退的過程，可以通過觀看以P2.0和P2.7為指示等的運(yùn)行狀態(tài)。圖6.1 系統(tǒng)連線圖結(jié) 論尋跡檢測單元的核心部件選擇了紅外探頭傳感器。紅外探頭傳感器具有精度高、成本低、體積小、接口簡單等優(yōu)點(diǎn)；另外再加上AT89S51單片機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了智能小車的尋跡功能。綜上所述，我們可以看出電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化逐漸成為重要的設(shè)計(jì)手段，單片機(jī)己經(jīng)成為當(dāng)今電子設(shè)計(jì)應(yīng)用市場上首選的可編程邏輯器件之一。單片機(jī)應(yīng)用在控制領(lǐng)域中，既降低了系統(tǒng)成本也提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。最終在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下對整個(gè)尋跡檢測進(jìn)行選件、制造單片機(jī)系統(tǒng)并測試、軟件設(shè)計(jì)后實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制下的尋跡檢測系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)可以在實(shí)際中應(yīng)用。希望通過我們不斷地努力，使單片機(jī)這一重要設(shè)計(jì)手段能夠更好的為我以后的學(xué)習(xí)效力。最后，在此誠懇地希望老師和同學(xué)提出寶貴的批評和意見附 錄A#include <reg52.h>/=數(shù)據(jù)類型定義=signed char INT8; /重定義有符號(hào)字符8位數(shù)據(jù)typedef unsigned char UINT8; /重定義無符號(hào)字符8位數(shù)據(jù)typedef int INT16; /重定義有符號(hào)字符16位數(shù)據(jù)typedef unsigned int UINT16; /重定義無符號(hào)字符16位數(shù)據(jù)#define TRUE1 /邏輯真 #define FALSE0 /邏輯假 #define NULL 0 /指針空/= 硬件對應(yīng)端口定義= sbit FontLeftLed=P23; /前左方指示燈sbit FontRightLed=P24; /前右方指示燈 sbit FontIR=P27; /前方紅外接收探頭sbit MA1=P01; /左方電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)sbit MB1=P00; /左方電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)sbit MA2=P05; /右方電機(jī)控制驅(qū)動(dòng) sbit MB2=P06; /右方電機(jī)控制驅(qū)動(dòng) sbit SB1=P21; /蜂鳴器控制端口定義 sbit RunLed=P15; /運(yùn)行指示燈/= 功能函數(shù)定義=void Delay(UINT16 DelayTime) /延時(shí)函數(shù) while(DelayTime-); /延時(shí)函數(shù)循環(huán)體void ControlCar(UINT8 ConType) /車體控制函數(shù) MA1=0; /左電機(jī)清零 MA2=0; /右電機(jī)清零 MB1=0; /左電機(jī)清零 MB2=0; /右電機(jī)清零 FontLeftLed=1; /前左方指示燈滅 FontRightLed=1; /前右方指示燈滅switch(ConType) /判斷控制叁數(shù)類型 case 1: /前進(jìn)MA2=1; /左電機(jī)向前運(yùn)動(dòng)MB1=1; /右電機(jī)向前運(yùn)動(dòng)FontLeftLed=0; /前左方指示燈亮 FontRightLed=0; /前右方指示燈亮break;case 2: /后退MB2=1; /右電機(jī)向后運(yùn)動(dòng)MA1=1; /左電機(jī)向后運(yùn)動(dòng)break;case 3: /左轉(zhuǎn)MA1=1; /左電機(jī)向后運(yùn)動(dòng) MA2=1; /右電機(jī)向前運(yùn)動(dòng) FontLeftLed=0; /前左方指示燈亮break;case 4: /右轉(zhuǎn)MB1=1; /右電機(jī)向后運(yùn)動(dòng) MB2=1; /左電機(jī)向前運(yùn)動(dòng) FontRightLed=0; /前右方指示燈亮 break; /=主程序=void main() /主函數(shù) UINT8 RunFlag=1; /運(yùn)行標(biāo)志位 ControlCar(1); /前進(jìn) RunLed=0; while(1) /程序主打循環(huán) if(FontIR=0) /判斷前方紅外接收探頭 ControlCar(2); /小車后退(用于急剎車) Delay(50000); /延時(shí)300毫秒Delay(20000); /小車后退 if(RunFlag) /判斷小車運(yùn)行標(biāo)志位 ControlCar(3); /小車左轉(zhuǎn) else /為假的情況下 ControlCar(4); /小車右轉(zhuǎn)Delay(30000); /左轉(zhuǎn)彎 SB1=0; /小車響鈴 Delay(30000); /左轉(zhuǎn)彎 SB1=1; /小車不響鈴Delay(30000); /左轉(zhuǎn)彎 SB1=0; /小車響鈴 Delay(30000); /左轉(zhuǎn)彎 SB1=1; /小車不響鈴ControlCar(1); /小車前進(jìn) RunFlag=!RunFlag; /改變小車運(yùn)行狀態(tài)位 附 錄B1、電容有正負(fù)極之分，長正短負(fù)；2、二極管有正負(fù)極之分，長正短負(fù)；3、話筒有正負(fù)之分，負(fù)極與外殼相連；4、蜂鳴器有正負(fù)之分，長正短負(fù)；5、三極管按照電路板封裝焊接；6、集成電路即芯片，安裝時(shí)要注意缺口對應(yīng)（缺口對應(yīng)位置和封裝對應(yīng)位置要一致）。（缺口在芯片或芯片底座的一端）7、數(shù)碼管焊接時(shí)注意數(shù)碼管上的小數(shù)點(diǎn)要與電路板封裝上的小數(shù)點(diǎn)對應(yīng)。8、強(qiáng)烈推薦電池采用南孚電池或其他高性能電池。附 錄CAT89S51 (8位微控制單片機(jī)，片內(nèi)含4K bytes可系統(tǒng)編程的存儲(chǔ)器)AT89S51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲(chǔ)器既可在線編程（ISP)也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，ATMEL公司的功能強(qiáng)大，低價(jià)位AT89S51單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場介，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。（1）主要性能參數(shù)：與MCS-51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼:容4k字節(jié)在線系統(tǒng)編程(ISP) Flash閃速存儲(chǔ)器1000次擦寫周期4. 0-5. 5V的工作電壓范圍全靜態(tài)工作模式：0Hz-33MHz三級程序加密鎖1288字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I/O口線2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器6個(gè)中斷源全雙工串行UART通道低功耗空閑和掉電模式中斷可從空閑模式喚醒系統(tǒng)看門狗(WDT)及雙數(shù)據(jù)指針掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性靈活的在線系統(tǒng)編程(ISP一字節(jié)或頁寫模式)（2）功能特性概述：AT89S51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM， 32個(gè)I/O口線，看門狗（WDT），