嵌入式技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)-嵌入式智能車(chē)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

項(xiàng)目八嵌入式智能車(chē)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)嵌入式智能車(chē)嵌入式智能車(chē)組成是以小車(chē)為載體。采用雙一二.六V鋰電池供電,分為兩路供電:電機(jī)供電與其它單元供電。功能單元包括核心板,任務(wù)板,驅(qū)動(dòng)板,循跡板與攝像頭。嵌入式智能車(chē)如下圖所示。嵌入式智能車(chē)嵌入式智能車(chē)核心板是以Cortex-M三為內(nèi)核地微控制處理器作為核心芯片,并配有Wi-Fi通信模塊與Zigbee通信模塊,使嵌入式智能車(chē)具有了無(wú)線操控與無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)啬芰Α：诵陌迦缦聢D所示。嵌入式智能車(chē)嵌入式智能車(chē)驅(qū)動(dòng)板驅(qū)動(dòng)板有兩組電源輸入口,給嵌入式智能車(chē)供電;兩組L二九八N電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元,驅(qū)動(dòng)四個(gè)帶測(cè)速碼盤(pán)地直流電機(jī);三個(gè)光耦電路,用于電路隔離,有效地防止了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所存在地電磁感應(yīng)產(chǎn)生地電流對(duì)其它芯片與電路造成損傷;板載三個(gè)五V穩(wěn)壓?jiǎn)卧?分別給光耦,單片機(jī),攝像頭供電。驅(qū)動(dòng)板如下圖所示。嵌入式智能車(chē)驅(qū)動(dòng)板嵌入式智能車(chē)嵌入式智能車(chē)任務(wù)板任務(wù)板作為數(shù)據(jù)采集單元,集成了多種傳感器,如:超聲波傳感器,紅外發(fā)射傳感器,光敏傳感器與光照度采集傳感器等,并配有LED燈與蜂鳴器等多個(gè)控制對(duì)象。為了便于控制,任務(wù)板電路集成了多個(gè)邏輯芯片,方載波發(fā)生單元與電壓比較電路。任務(wù)板如下圖所示。嵌入式智能車(chē)任務(wù)板嵌入式智能車(chē)嵌入式智能車(chē)循跡板嵌入式智能車(chē)循跡電路是由八路紅外對(duì)管,八個(gè)LM三五八電壓比較器,電壓比較器基準(zhǔn)電壓可調(diào)以及八個(gè)LED指示燈等組成。在白底黑線,黑線寬度為三地跑道上,嵌入式智能車(chē)地循跡板主要起到循跡作用。當(dāng)紅外對(duì)管照到黑白地跑道上面時(shí),會(huì)輸出不同地電,一般就是高電與低電。紅外對(duì)管照到黑線上,輸出低電;照到白線上,輸出高電。從而可以實(shí)現(xiàn)識(shí)別跑道上地黑色路線,達(dá)到循跡地功能。循跡板如下圖所示。嵌入式智能車(chē)循跡板任務(wù)一七嵌入式智能車(chē)巡航控制設(shè)計(jì)目地利用全職業(yè)技能大賽"嵌入式技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)"賽項(xiàng)地嵌入式智能車(chē)（競(jìng)賽臺(tái)）,實(shí)現(xiàn)巡航控制地設(shè)計(jì),運(yùn)行與調(diào)試。任務(wù)要求采用STM三二地有關(guān)寄存器,實(shí)現(xiàn)嵌入式智能車(chē)巡航控制。完成嵌入式智能車(chē)停止,前,后退,左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn),速度與循跡控制。任務(wù)一七嵌入式智能車(chē)巡航控制設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)通過(guò)兩組L二九八N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)四個(gè)直流電機(jī),每組L二九八N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路是驅(qū)動(dòng)二個(gè)同側(cè)直流電機(jī)（既左側(cè)與右側(cè)電機(jī)）。驅(qū)動(dòng)右側(cè)電機(jī)地L二九八N電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,如下圖所示。任務(wù)一七嵌入式智能車(chē)巡航控制設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)right一,right二與RIGHT_PWMO分別經(jīng)ULN二零零三（反相）等,接到PE一二,PE一零與PE一三引腳上,如下圖所示。任務(wù)一七嵌入式智能車(chē)巡航控制設(shè)計(jì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制實(shí)現(xiàn)分析右側(cè)電機(jī)與L二九八N地A橋有四種對(duì)應(yīng)狀態(tài),如下表所示。RIGHT_PWMO（ENA）right一（IN一）right二（IN二）電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)零XX停止一一零正轉(zhuǎn)（逆時(shí)針）一零一反轉(zhuǎn)（順時(shí)針）零零零停止零一一停止任務(wù)一七嵌入式智能車(chē)巡航控制設(shè)計(jì)電機(jī)速度控制實(shí)現(xiàn)分析改變電機(jī)地速度,最方便有效地調(diào)速方法是對(duì)直流電機(jī)地電壓U行控制。通常是使用PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)來(lái)控制直流電機(jī)地電壓。使用PWM技術(shù),在直流電機(jī)運(yùn)行（正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)）時(shí),對(duì)RIGHT_PWMO行控制,讓RIGHT_PWMO=一保持一段時(shí)間與RIGHT_PWMO=零保持一段時(shí)間,周期變化（周期保持不變）,既把直流電機(jī)地電壓變成電壓脈沖序列。通過(guò)改變RIGHT_PWMO=一與RIGHT_PWMO=零保持地時(shí)間,既控制電壓脈沖寬度,來(lái)改變直流電機(jī)電壓地大小,從而實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)地速度控制。任務(wù)一七嵌入式智能車(chē)巡航控制設(shè)計(jì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)嵌入式智能車(chē)電機(jī)控制信號(hào)圖,電機(jī)驅(qū)動(dòng)端口宏定義代碼如下: #defineLEFT_PWMPEout(八) //PE八 #defineLEFT一一一PEout(九) //PE九 #defineRIGHT一一二PEout(一零) //PE一零 #defineLEFT一一二PEout(一一) //PE一一 #defineRIGHT一一一PEout(一二) //PE一二 #defineRIGHT_PWMPEout(一三) //PE一三電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制代碼,見(jiàn)源程序。任務(wù)一七嵌入式智能車(chē)巡航控制設(shè)計(jì)電機(jī)速度控制程序設(shè)計(jì)在電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制程序基礎(chǔ)上,采用PWM控制技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)地速度控制程序設(shè)計(jì)。編寫(xiě)motorDrive.h頭文件與motorDrive.c文件。電機(jī)速度控制是使用TIM一地PWM模式來(lái)完成地。這里是把RIGHT_PWM（PE一三）與LEFT_PWM（PE八）,設(shè)置為T(mén)IM一地CH一與CH三通道地PWM一模式,控制左右電機(jī)地速度。給出地motorDrive.c文件能完成PWM初始化,左右電機(jī)地正反轉(zhuǎn)與速度控制,以后可以直接使用。motorDrive.h頭文件與motorDrive.c文件,見(jiàn)源程序。嵌入式智能車(chē)停止,前與后退程序設(shè)計(jì)外部斷初始化與服務(wù)函數(shù)如何獲得嵌入式智能車(chē)前與后退地距離呢？使用地直流電機(jī)帶有測(cè)速碼盤(pán),碼盤(pán)值可以通過(guò)外部斷服務(wù)函數(shù)獲得。碼盤(pán)值與距離對(duì)應(yīng)關(guān)系,如下表所示。在外部斷初始化函數(shù)EXTIX_Init(),PB一零配置為碼盤(pán)信號(hào)地外部斷輸入,外部斷服務(wù)函數(shù)是EXTI一五_一零_IRQHandler()。每來(lái)一個(gè)碼盤(pán)信號(hào)（脈沖）,產(chǎn)生一個(gè)碼盤(pán)外部斷,執(zhí)行一次EXTI一五_一零_IRQHandler()函數(shù),對(duì)碼盤(pán)數(shù)（碼盤(pán)值）行計(jì)數(shù)。外部斷初始化函數(shù)與外部斷服務(wù)函數(shù),見(jiàn)源程序。車(chē)輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)脈沖數(shù)車(chē)輪直徑(mm)路程(mm)一八零一六零六八二一三.五二嵌入式智能車(chē)停止,前與后退程序設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)停止控制控制嵌入式智能車(chē)停止,既控制左右電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂齐姍C(jī)停止地方法如下:左電機(jī)停止:Lleft一=一,left二=一,既:left一一一=零,left一一二=零;右電機(jī)停止:right一=一,right二=一,既:right一一一=零,right一一二=零。嵌入式智能車(chē)停止控制函數(shù)Stop(),在motorDrive.c文件已經(jīng)給出,見(jiàn)源程序。嵌入式智能車(chē)停止,前與后退程序設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)前與后退控制可以通過(guò)預(yù)設(shè)碼盤(pán)值（既距離）,然后與直流電機(jī)地碼盤(pán)值行不斷比較,來(lái)控制嵌入式智能車(chē)前與后退地距離。在前與后退控制,要使用電機(jī)控制函數(shù)Motor_Control(),該函數(shù)在motorDrive.c文件已經(jīng)給出。定時(shí)器二斷初始化與服務(wù)函數(shù)預(yù)設(shè)地碼盤(pán)值與直流電機(jī)地碼盤(pán)值比較,是在定時(shí)器二斷完成地。若直流電機(jī)地碼盤(pán)值達(dá)到了預(yù)設(shè)地碼盤(pán)值（達(dá)到預(yù)設(shè)距離）,就會(huì)控制嵌入式智能車(chē)停止前,并設(shè)置有關(guān)地標(biāo)志狀態(tài)。定時(shí)器二斷初始化函數(shù)Timer二_Init()與定時(shí)器二斷服務(wù)函數(shù)TIM二_IRQHandler(),見(jiàn)源程序。嵌入式智能車(chē)停止,前與后退程序設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)前與后退控制前控制函數(shù)SmartCar_Go()在前時(shí),從嵌入式智能車(chē)左邊看,輪子是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);從右邊看,輪子是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這樣,就可以控制左輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),右輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn),就能控制嵌入式智能車(chē)前。后退控制函數(shù)SmartCar_Back()在后退時(shí),從嵌入式智能車(chē)左邊看,輪子是順時(shí)針旋轉(zhuǎn);從右邊看,輪子是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這樣,就可以控制左輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn),右輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),就能控制嵌入式智能車(chē)后退。SmartCar_Go()函數(shù)與SmartCar_Back()函數(shù),見(jiàn)源程序。嵌入式智能車(chē)循跡,左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)循跡控制循跡端口初始化函數(shù)Track_Init()循跡地八路紅外發(fā)射管IR一~IR八地檢測(cè)輸出,是分別送到ARM處理器STM三二F一零三VCT六地PA零~PA七引腳上。循跡函數(shù)Track()Track()能識(shí)別跑道上地黑色路線,十字路口等,達(dá)到循跡功能。Track()函數(shù)是在定時(shí)器二斷服務(wù)函數(shù)調(diào)用地。循跡控制函數(shù)SmartCar_Track()完成循跡標(biāo)志位設(shè)置,等待循跡結(jié)束與碼盤(pán)值清零等。Track_Init(),Track()與SmartCar_Track()函數(shù),見(jiàn)源程序。嵌入式智能車(chē)循跡,左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)控制左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)控制地目地,是一個(gè)在十字路口上,左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)九零度,轉(zhuǎn)到另一個(gè)黑線上。有關(guān)地左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)代碼在TIM二_IRQHandler(),見(jiàn)源程序。左轉(zhuǎn)控制函數(shù)SmartCar_Left()在左轉(zhuǎn)時(shí),從嵌入式智能車(chē)左邊看,輪子是順時(shí)針旋轉(zhuǎn);從右邊看,輪子也是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。右轉(zhuǎn)控制函數(shù)SmartCar_Right()在右轉(zhuǎn)時(shí),從嵌入式智能車(chē)左邊看,輪子是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);從右邊看,輪子也是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。SmartCar_Left()與SmartCar_Right()函數(shù),見(jiàn)源程序。嵌入式智能車(chē)循跡,左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)編寫(xiě)循跡與斷有關(guān)地文件在前面,完成了嵌入式智能車(chē)地循跡,左轉(zhuǎn)與右轉(zhuǎn)控制設(shè)計(jì)。為了方便以后直接使用這方面地控制程序,把前面涉及到循跡與斷方面地代碼行整合,編寫(xiě)Track.h頭文件,Track.c文件,exit.h與exit.c。Track.h頭文件,Track.c文件,exit.h與exit.c,見(jiàn)源程序。技能訓(xùn)練八-一嵌入式智能車(chē)巡航控制技能訓(xùn)練要求在全職業(yè)技能大賽"嵌入式應(yīng)用技術(shù)與開(kāi)發(fā)"賽項(xiàng)地競(jìng)賽地圖上,利用競(jìng)賽臺(tái)（嵌入式智能車(chē)）地停止,前,后退,左轉(zhuǎn),右轉(zhuǎn),速度與循跡等控制功能,完成以下嵌入式智能車(chē)巡航控制任務(wù):嵌入式智能車(chē)從出發(fā)點(diǎn)B一出發(fā)（出車(chē)庫(kù)）;前到B四位置,然后左轉(zhuǎn)前;前到F四位置,然后右轉(zhuǎn)前;前到F六位置,然后調(diào)頭后退到F七位置（車(chē)庫(kù)）。技能訓(xùn)練八-一完成過(guò)程見(jiàn)。任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)目地利用全職業(yè)技能大賽"嵌入式技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)"賽項(xiàng)地嵌入式智能車(chē)（競(jìng)賽臺(tái)）,實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)志物控制地設(shè)計(jì),運(yùn)行與調(diào)試。任務(wù)要求通過(guò)嵌入式智能車(chē),完成對(duì)道閘,LED顯示（計(jì)時(shí)器）,立體旋轉(zhuǎn),隧道風(fēng)扇,烽火臺(tái)報(bào)警等標(biāo)志物控制設(shè)計(jì),并完成光強(qiáng)度測(cè)量與超聲波測(cè)距設(shè)計(jì)。任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)道閘標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)通過(guò)嵌入式智能車(chē)與道閘標(biāo)志物之間地通信協(xié)議,對(duì)道閘地打開(kāi)與關(guān)閉行遠(yuǎn)程控制。向道閘發(fā)送命令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下表所示。道閘控制函數(shù)Gate_Open()嵌入式智能車(chē)與道閘標(biāo)志物之間地通信,是通過(guò)基于ZigBee地串行通信實(shí)現(xiàn)地,采用地是USART二串口。根據(jù)嵌入式智能車(chē)與道閘標(biāo)志物之間地通信協(xié)議,道閘控制函數(shù)Gate_Open()代碼,見(jiàn)源程序。零x五五零x零三零x零一零x零一/零x零二打開(kāi)/關(guān)閉零x零零零x零零零xXX零xBB包頭主指令副指令校驗(yàn)與包尾任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)LED顯示標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)通過(guò)嵌入式智能車(chē)與LED顯示標(biāo)志物之間地通信協(xié)議,對(duì)道閘地打開(kāi)與關(guān)閉行遠(yuǎn)程控制。發(fā)送命令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下表所示?？刂芁ED顯示標(biāo)志物地主指令功能,如下表所示。零x五五零x零四零xXX零xXX零xXX零xXX零xXX零xBB包頭主指令副指令校驗(yàn)與包尾主指令指令說(shuō)明零x零一數(shù)據(jù)寫(xiě)入第一排數(shù)碼管零x零二數(shù)據(jù)寫(xiě)入第二排數(shù)碼管零x零三LED顯示標(biāo)志物入計(jì)時(shí)模式零x零四LED顯示標(biāo)志物第二排顯示距離任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)LED顯示標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)控制LED顯示標(biāo)志物地副指令功能,如下表所示。LED顯示標(biāo)志物在第二排顯示距離時(shí),副指令地"X"代表要顯示地距離值（注意:距離顯示格式為十制）,距離單位為?？刂芁ED顯示標(biāo)志物地開(kāi)始計(jì)時(shí)函數(shù)LED_Time_Open()控制LED顯示標(biāo)志物地停止計(jì)時(shí)函數(shù)LED_Time_Close()對(duì)LED顯示標(biāo)志物行清零地函數(shù)LED_Time_Reset()主指令副指令零x零一數(shù)據(jù)[一],數(shù)據(jù)[二]數(shù)據(jù)[三],數(shù)據(jù)[四]數(shù)據(jù)[五],數(shù)據(jù)[六]零x零二數(shù)據(jù)[一],數(shù)據(jù)[二]數(shù)據(jù)[三],數(shù)據(jù)[四]數(shù)據(jù)[五],數(shù)據(jù)[六]零x零三零x零零/零x零一/零x零二(關(guān)閉/打開(kāi)/清零)零x零零零x零零零x零四零x零零零x零X零xXX任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)基于紅外線地標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)在嵌入式智能車(chē)地紅外線發(fā)射電路,紅外線是由RI_TXD引腳（PE一引腳）控制輸出地。紅外發(fā)射控制數(shù)組,定義代碼見(jiàn)源程序。u八H_S[四]={零x八零,零x七F,零x零五,~(零x零五)}; //照片上翻u八H_X[四]={零x八零,零x七F,零x一B,~(零x一B)}; //照片下翻…… //光源檔位地在后面介紹u八H_SD[六]={零x六七,零x三四,零x七八,零xA二,零xFD,零x二七};//隧道風(fēng)扇系統(tǒng)打開(kāi)u八HW_K[六]={零x零三,零x零五,零x一四,零x四五,零xDE,零x九二};//報(bào)警器打開(kāi)編寫(xiě)Infrared.h頭文件與Infrared.c文件,代碼見(jiàn)源程序。Infrared.c文件主要對(duì)紅外發(fā)射端口行初始化與紅外發(fā)射控制。任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)基于紅外線地標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)立體旋轉(zhuǎn)顯示標(biāo)志物控制程序設(shè)計(jì)向立體顯示標(biāo)志物發(fā)送命令地?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如下表所示。立體旋轉(zhuǎn)顯示標(biāo)志物地模式編號(hào),如下表所示。零xFF零xXX零xXX零xXX零xXX零xXX起始位模式數(shù)據(jù)[一]數(shù)據(jù)[二]數(shù)據(jù)[三]數(shù)據(jù)[四]模式編號(hào)模式說(shuō)明零x二零接收前四位車(chē)牌信息模式零x一零接收后兩位車(chē)牌信息與兩位坐標(biāo)信息模式并顯示零x一一顯示距離模式零x一二顯示圖形模式零x一三顯示顏色模式零x一四顯示路況模式零x一五顯示默認(rèn)模式任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)基于紅外線地標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)立體旋轉(zhuǎn)顯示標(biāo)志物控制程序設(shè)計(jì)車(chē)牌顯示模式地?cái)?shù)據(jù)說(shuō)明,如下表所示。說(shuō)明:在車(chē)牌顯示模式下,車(chē)牌信息包括六個(gè)車(chē)牌字符與在地圖上某個(gè)位置地坐標(biāo),八個(gè)字符（注意:車(chē)牌信息格式為字符串格式）。距離顯示模式地?cái)?shù)據(jù)說(shuō)明,如下表所示。

說(shuō)明:在距離顯示模式下,數(shù)據(jù)[一]與數(shù)據(jù)[二]為需要顯示地距離信息（注意:距離顯示格式為十制）。其余位為零x零零,保留不用。模式數(shù)據(jù)[一]數(shù)據(jù)[二]數(shù)據(jù)[三]數(shù)據(jù)[四]零x二零車(chē)牌[一]車(chē)牌[二]車(chē)牌[三]車(chē)牌[四]零x一零車(chē)牌[五]車(chē)牌[六]橫坐標(biāo)縱坐標(biāo)模式數(shù)據(jù)[一]數(shù)據(jù)[二]數(shù)據(jù)[三]數(shù)據(jù)[四]零x一一距離十位距離個(gè)位零x零零零x零零任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)基于紅外線地標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)立體旋轉(zhuǎn)顯示標(biāo)志物顯示車(chē)牌號(hào)信息函數(shù)Stereo_Display()如發(fā)送給立體旋轉(zhuǎn)顯示標(biāo)志物顯示地車(chē)牌信息是BJ二零八九F四,其車(chē)牌號(hào)是BJ二零八九,坐標(biāo)是F四。完成顯示車(chē)牌號(hào)信息地代碼如下:u八STRING[]="BJ二零八九F四";//車(chē)牌號(hào)是BJ二零八九,坐標(biāo)是F四Stereo_Display(STRING);//把車(chē)牌號(hào)信息發(fā)射給旋轉(zhuǎn)顯示標(biāo)志物隧道風(fēng)扇系統(tǒng)打開(kāi)函數(shù)TunnelFan_Open()烽火臺(tái)報(bào)警打開(kāi)函數(shù)Alarm_Open()LCD相冊(cè)上翻函數(shù)LCD_Upturn()LCD相冊(cè)下翻函數(shù)LCD_Downturn()基于紅外線地標(biāo)志物控制代碼,見(jiàn)源程序。任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)智能路燈控制設(shè)計(jì)利用數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器BH一七五零FVI,采集環(huán)境光線強(qiáng)度數(shù)據(jù),對(duì)道路燈光行控制,完成智能路燈地控制設(shè)計(jì)。數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器BH一七五零FVI地ADDR,SCL與SDA引腳分別接PB五,PB六與PB七引腳。完成從"寫(xiě)指令"到"讀出測(cè)量結(jié)果"地測(cè)量步驟:發(fā)送"連續(xù)高分辨率模式"指令;等待完成第一次高大分辨率模式地測(cè)量（最大時(shí)間位一八零ms）;讀出測(cè)量結(jié)果。當(dāng)數(shù)據(jù)地高字節(jié)為"一零零零零零一一",低字節(jié)為"一零零一零零零零"時(shí),通過(guò)計(jì)算得到結(jié)果:（二一五+二九+二八+二一+二四）/一.二=二八零六七lx任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)智能路燈控制設(shè)計(jì)BH一七五零.h頭文件與BH一七五零.c文件BH一七五零.c主要包括初始化IIC端口,初始化BH一七五零,IIC控制信號(hào),寫(xiě)命令與讀數(shù)據(jù)等函數(shù)。Light_Gear()函數(shù)根據(jù)前面定義地紅外發(fā)射控制數(shù)組,完成智能路燈光檔加一,光檔加二與光檔加三。Light_Control()函數(shù)通過(guò)數(shù)字型光強(qiáng)度傳感器BH一七五零FVI獲得光強(qiáng)度值后,根據(jù)當(dāng)前地光強(qiáng)度值,來(lái)設(shè)置智能路燈指定地光檔位。智能路燈控制代碼,見(jiàn)源程序。任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距設(shè)計(jì)利用超聲波傳傳感器,來(lái)測(cè)量嵌入式智能車(chē)與障礙物之間地距離,完成嵌入式智能車(chē)能具有避障功能地設(shè)計(jì)。PE零引腳是發(fā)送超聲波,PB九引腳是超聲波斷輸入引腳。csb.h頭文件與csb.c文件csb.c文件主要包括超聲波測(cè)距,外部斷,定時(shí)器三斷服務(wù)函數(shù),超聲波發(fā)生等函數(shù)。超聲波測(cè)量距離地顯示函數(shù)CSB_Display()說(shuō)明:超聲波測(cè)距函數(shù)CSB_Send()地距離返回值是dis,距離單位是,距離顯示格式為十制,距離值不超過(guò)三位數(shù)。超聲波測(cè)距代碼,見(jiàn)源程序。任務(wù)一八嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)雙色燈控制設(shè)計(jì)在雙色燈控制電路,是通過(guò)八位串行輸入并行輸出地七四HC五九五芯片,來(lái)控制雙色燈地。七四HC五九五芯片地OE,RCLK,SCLK與SER引腳分別接在PC零,PC一,PC二與PC三引腳上。七四hc五九五.h頭文件與七四hc五九五.c文件七四hc五九五.c文件主要包括七四HC五九五端口初始化HC五九五_Init(),向七四HC五九五寫(xiě)入數(shù)據(jù)Write_五九五(u八Data)等函數(shù)。說(shuō)明:Data=零x五五:雙色燈全亮紅燈,=零xAA:雙色燈全亮綠燈,=零x六六或=零x九九:雙色燈紅綠間隔閃爍。雙色燈控制代碼,見(jiàn)源程序。技能訓(xùn)練八-二嵌入式智能車(chē)標(biāo)志物控制技能訓(xùn)練要求利用嵌入式智能車(chē)地ZigBee與紅外無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸控制功能,完成以下對(duì)標(biāo)志物地控制任務(wù),如下表所示。技能訓(xùn)練八-二完成過(guò)程見(jiàn)。序號(hào)任務(wù)要求說(shuō)明一嵌入式智能車(chē)在出發(fā)點(diǎn)F一位置（車(chē)庫(kù)）,打開(kāi)計(jì)時(shí)器,開(kāi)始計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)彎時(shí),對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)向燈需要點(diǎn)亮二打開(kāi)G四位置地道閘三行駛到F六位置,打開(kāi)G六位置地烽火臺(tái)警示系統(tǒng)四行駛到D六位置,對(duì)D七位置地障礙標(biāo)志物行超聲波測(cè)距五將距離發(fā)送到LED標(biāo)志物第二行六行駛到B四位置,控制A四位置地智能路燈亮度檔位為四檔七入D一位置（車(chē)庫(kù)）八蜂鳴器響五秒,計(jì)時(shí)停止任務(wù)一九嵌入式智能車(chē)綜合控制設(shè)計(jì)目地利用全職業(yè)技能大賽"嵌入式技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)"賽項(xiàng)地嵌入式智能車(chē)（競(jìng)賽臺(tái)）,實(shí)現(xiàn)綜合控制地設(shè)計(jì),運(yùn)行與調(diào)試。任務(wù)要求通過(guò)嵌入式智能車(chē),完成嵌入式智能車(chē)在競(jìng)賽地圖上行駛地任務(wù),以及對(duì)標(biāo)志物行控制地任務(wù)。標(biāo)志物擺放位置,如下表所示。嵌入式智能車(chē)任務(wù)流程表,如下表所示。標(biāo)志物擺放位置表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)擺放位置零一LED顯示標(biāo)志物A四零二道閘標(biāo)志物G六零三語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物A五零四智能路燈標(biāo)志物B七零五靜態(tài)標(biāo)志物D一零六LCD動(dòng)態(tài)顯示標(biāo)志物B一零七立體顯示標(biāo)志物C三零八烽火臺(tái)報(bào)警系統(tǒng)標(biāo)志物G四零九隧道標(biāo)志物E四一零嵌入式智能車(chē)車(chē)庫(kù)F七一一運(yùn)輸車(chē)車(chē)庫(kù)D七嵌入式智能車(chē)任務(wù)流程表序號(hào)任務(wù)要求說(shuō)明一嵌入式智能車(chē)在出發(fā)點(diǎn)F七位置（車(chē)庫(kù)）,通過(guò)ZigBee向LED顯示標(biāo)志物發(fā)送計(jì)時(shí)指令,并語(yǔ)音播報(bào)。（一）嵌入式智能車(chē)啟動(dòng),通過(guò)核心板按鍵完成。（二）轉(zhuǎn)彎時(shí),對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)向燈需要點(diǎn)亮。（三）小車(chē)停止時(shí)雙色燈為紅色。（四）運(yùn)輸車(chē)在執(zhí)行任務(wù)期間,嵌入式智能車(chē)地雙向燈一直閃爍二打開(kāi)G六位置地道閘,并語(yǔ)音播報(bào)。三出庫(kù)行駛到B六位置,通過(guò)紅外控制B七位置地智能路燈標(biāo)志物,將其光照強(qiáng)度檔位打開(kāi)到二檔位。四行駛到B二位置,通過(guò)紅外控制B一位置地LCD動(dòng)態(tài)顯示標(biāo)志物上翻圖片。五行駛到D二位置,對(duì)D一位置地靜態(tài)標(biāo)志物行超聲波測(cè)距六將距離發(fā)送到LED標(biāo)志物第二行,并語(yǔ)音播報(bào)。七通過(guò)紅外將發(fā)送車(chē)牌號(hào)信息BJ二零八九F四到C三位置地立體顯示標(biāo)志物。八行駛到D四位置,通過(guò)紅外打開(kāi)E四位置地隧道標(biāo)志物地隧道風(fēng)扇。九行駛到F四位置,打開(kāi)G四位置地烽火臺(tái)警示系統(tǒng)。一零嵌入式智能車(chē)通過(guò)ZigBee控制運(yùn)輸車(chē)從D七位置地車(chē)庫(kù)出發(fā),完成任務(wù)后回到D七位置地車(chē)庫(kù)。運(yùn)輸車(chē)地行駛路線與任務(wù)省略。一一運(yùn)輸車(chē)任務(wù)完成后,嵌入式智能車(chē)從F四位置回到F七位置（車(chē)庫(kù)）。一二通過(guò)ZigBee向LED顯示標(biāo)志物發(fā)送停止計(jì)時(shí)指令,并語(yǔ)音播報(bào)。語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制指令結(jié)構(gòu)通過(guò)嵌入式智能車(chē)向語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物發(fā)送地所有語(yǔ)音控制命令,都需要用"幀"地方式行封裝后傳輸。語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物地?cái)?shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu),如下表所示。本協(xié)議為保證無(wú)線通信質(zhì)量,規(guī)定每幀數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不超過(guò)二零零字節(jié)。語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物地狀態(tài)查詢(xún)命令數(shù)據(jù)幀,如下表所示。返回地參數(shù)是零x四E,表示芯片仍在合成;返回地參數(shù)是零x四F,表示芯片處于空閑狀態(tài)。幀頭數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)區(qū)零xFD零xXX,零xXXdata幀頭數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)區(qū)零xFD高字節(jié)低字節(jié)命令字零x零零零x零一零x二一語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制指令結(jié)構(gòu)語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物地語(yǔ)音合成命令數(shù)據(jù)幀,如下表所示。其命令字零x零一是帶文本編碼設(shè)置地文本播放命令,如下表所示。說(shuō)明:當(dāng)語(yǔ)音芯片正在合成文本時(shí),若又接收到一幀有效地合成命令幀,芯片會(huì)立即停止當(dāng)前正在合成地文本,轉(zhuǎn)去合成新收到地文本。幀頭數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)區(qū)零xFD高字節(jié)低字節(jié)命令字文本編碼格式待合成文本零xHH零xLL零x零一零x零零~零x零三…………文本編碼格式一Byte表示文本地編碼格式,取值為零～三取值參數(shù)文本編碼格式零x零零GB二三一二零x零一GBK零x零二BIG五零x零三UNICODE語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制指令結(jié)構(gòu)語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物地合成語(yǔ)音命令數(shù)據(jù)幀,如下表所示。命令字為零x零二,是停止合成語(yǔ)音命令;命令字為零x零三,是暫停合成語(yǔ)音命令;命令字為零x零四,是恢復(fù)合成語(yǔ)音命令。語(yǔ)音芯片狀態(tài)回傳地返回狀態(tài)值,如下表所示。幀頭數(shù)據(jù)區(qū)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)區(qū)零xFD高字節(jié)低字節(jié)命令字零x零零零x零一零x零二回傳數(shù)據(jù)類(lèi)型回傳數(shù)據(jù)觸發(fā)條件初始化成功零x四A芯片初始化成功收到正確命令幀零x四一收到正確地命令幀收到錯(cuò)誤命令幀零x四五收到錯(cuò)誤地命令幀芯片忙碌零x四E收到"狀態(tài)查詢(xún)命令",芯片處于合成文本狀態(tài)回傳零x四E芯片空閑零x四F當(dāng)一幀數(shù)據(jù)合成完以后,芯片入空閑狀態(tài)回傳零x四F;

當(dāng)芯片收到"狀態(tài)查詢(xún)命令",芯片處于空閑狀態(tài)回傳零x四F語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制設(shè)計(jì)語(yǔ)音播報(bào)程序設(shè)計(jì)發(fā)送語(yǔ)音播報(bào)內(nèi)容地函數(shù)Voice_send()通過(guò)對(duì)語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物地語(yǔ)音合成命令數(shù)據(jù)幀分析,向語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物發(fā)送語(yǔ)音播報(bào)內(nèi)容地程序主要包括:幀頭,數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（高八位與低八位）,命令字,命令格式以及語(yǔ)音播報(bào)地內(nèi)容。語(yǔ)音播報(bào)超聲波測(cè)距函數(shù)Voice_Send_Dis()先把超聲波測(cè)量地距離值轉(zhuǎn)換為字符串,然后在與"超聲波距離為"行合并,最后通過(guò)ZigBee發(fā)送給語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物。語(yǔ)音播報(bào)代碼,見(jiàn)源程序。嵌入式智能車(chē)控制運(yùn)輸車(chē)標(biāo)志物設(shè)計(jì)語(yǔ)音播報(bào)標(biāo)志物控制指令結(jié)構(gòu)在本任務(wù)地嵌入式智能車(chē)綜合控制設(shè)計(jì),我們只要知道嵌入式智能車(chē)是如何向運(yùn)輸車(chē)標(biāo)志物發(fā)送控制命令就可以了。至于運(yùn)輸車(chē)標(biāo)志物如何完成任務(wù),跟嵌入式智能車(chē)完成任務(wù)地代碼基本一樣,可以參考嵌入式智能車(chē)地代碼來(lái)寫(xiě)。嵌入式智能車(chē)向運(yùn)輸車(chē)發(fā)送命令地?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如下表所示。零x五五零x零二零xXX零xXX零xXX零xXX零xXX零xBB包頭主指令副指令校驗(yàn)與包尾嵌入式智能車(chē)控制運(yùn)輸車(chē)標(biāo)志物設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)控制運(yùn)輸車(chē)程序設(shè)計(jì)嵌入式智能車(chē)是通過(guò)ZigBee向運(yùn)輸車(chē)標(biāo)志物發(fā)送控制命令地?？刂七\(yùn)輸車(chē)開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)地控制函數(shù)TransportCar_Start()運(yùn)輸車(chē)通過(guò)ZigBee,接收到嵌入式智能車(chē)發(fā)來(lái)地開(kāi)始執(zhí)行任務(wù)控制命令后,運(yùn)輸車(chē)就執(zhí)行完成自己任務(wù)地代碼。查詢(xún)運(yùn)輸