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1、精品学习资源基于 Labview 地智能小车掌握平台摘要：该课程设计是基于Labview 地智能汽车掌握平台，该平台建立在飞思卡尔单片机及51 单片机掌握芯片基础上，基于Labview 仿真 .采纳无线掌握小车转向，加速，刹车系统.该设计是测控专业集单片机掌握，电路，软件编程于一体地平台练习，是集测控专业所学地一门综合提高同学素养地课程设计.关键词： Labview智能汽车 飞思卡尔单片机测控Abstract: the course is designed based on the intelligent vehicle control platform Labview, this platf
2、orm based on SCM and 51 single-chip microcomputer control freescale Labview, based onthe chip. Using radiocontrol car accelerated, braking system, steering. This design is aprofessional sets single-chip microcomputer control, the control circuit and the software programming in one of the platform, w
3、hich is a professional knowledge of measurement to improve students comprehensive quality of the course design.Keywords: intelligent vehicle freescale microcontroller measure-control Labview一、 单片机系统地组成1. 改装缘由：（1）：市面上地嬉戏方向盘都是USB 通信协议，用户不明白协议内容，无法用于自己掌握要求 .（ 2 ）： USB 通信优势虽然特别明显，但由于其协议复杂，且受其通信距离限制， USB
4、 信号一般只能在几M 地传输范畴内，较串口较短，因此挑选了简易可行欢迎下载精品学习资源地串口协议 .2. 设计步骤：（ 1 ）：明白内部工作及传感原理.拆开嬉戏方向盘，结果发觉传感原理特别简洁，仅靠变阻器和按键传递掌握信号.（ 2）：使用一款自己熟识地单片机（AT89S52）依据硬件电路接口电路设计自己地硬件掌握电路板卡 .其中包括方向盘指挥输入部件和与PC 机通信地串口通信模块.（3）：编写自己地用户应用程序，创建自己和PC 地通信协议，发挥软件编程地敏捷性 .3. 硬件原理图说明：（ 1 ） ： 核 心 控 制 芯 片 选 用AT89S52, 其各接口使用情形如下图所示：0834_DI 、
5、 0834_DO 、 0834_CLK 、0834_CS 用于 AD 采样地接口 .图7核心掌握芯片 89S52（ 2）AD 转换及采样接口电路说明：采样电路地等效电路图图所示：欢迎下载精品学习资源图（ 8） AD 转换油门和刹车： 注：刹车和油门地机械结构将脚下力转换为对应变阻器地阻挡变化，只需采样阻值大小即可判定力地大 小 . 经 测 量 知 ： 刹 力 越大 ， 电 阻 值 越 小 . 图（ 9）油门和刹车等效图接口 3、4 之间接到游戏方向盘地刹车掌握变阻器两端，相当于接一可变电阻.接口 1、2 之间接到嬉戏方向盘地油门掌握变阻器两端，相当于接一可变电阻.AD_Brake 和 AD_T
6、htottle 用于 AD 采样油门和刹车地模拟信号，R18， R19 用于采样时分压 .方向盘：方向盘地转向信号仍是模拟信号，用AD 采样之后即可判定转动方向及幅度 .接口地 1、2、3 分别对应于三端滑动变阻器地三个端子.图（ 10）方向盘等效电路左转时 1、2 之间电阻逐步变小， AD_L 地分压将逐步变大 .右转时 2、3 之间地电阻逐步变小，AD_R 地分压将逐步变大.AD 转换电路图：AD 芯片使用地是 TI 公司地一款欢迎下载精品学习资源8 位 4 通道串行 AD 芯片，正好满意要求 .与单片机地接口为SPI 地接口，详细说明和使用请参考芯片资料里地TLC0834 使用范例文档，
7、也可参考该芯图 （ 11） AD转 换 电 路片 厂 商 供应 地 技 术 文 档， 内 含 具 体操作时序 .图（ 12）按键电路（ 3）按键接口硬件说明按键地设计依靠于详细地硬件结构，在此给出说明 .下图为按键地设计原理（并非实际电路）， 由于嬉戏方向盘上按键单独设计已经由机械结构确定，故在主掌握板上只是留出对应接口（J）即可 .分布在方向盘地各个按键小板原理图如下所示（GND 、KEY1 KEYn为留出地插槽）该嬉戏方向盘上共计有19 个用户按键使用（包含最中间地复位按键），详细排列如下.图（ 13）按键小板对应于嬉戏方向盘上5、6、7、8、9、10、11、12和中间地 cruise（我
8、们设为复位键）地按键.见下图：图 （ 13 ）方向盘按键对应于对应于嬉戏方向盘上UP 、 DOWN 、 LEFT 、RIGHT 地按键 .见下图：图（ 14） UP、 DOWN 、LEFT 、RIGHT 地按键对应于对应于嬉戏方向盘上1、2、 3、4 地按键.见下图：欢迎下载精品学习资源对应于对应于嬉戏方向盘上左右两个地按键，在此设为中断按键，便利用于处理实时信息.见下图：另外由于单片机资源较多，仍有余外地IO 口 6个，在此引出以便于扩展外部功能.见下图：（4）振动器驱动硬件电路为增强嬉戏者地手感，嬉戏方向盘上有两个振动器，在此给出驱动电路图及说明如下：三级管在此既作为单片 机掌握地开关，又
9、充当功率 放大地角色 .只需给Mor1 、Mor2给出高电平即可驱动负载，低电平断开.图（ 15）驱动电路（ 5）在系统编程接口现今单片机一般都支持ISP（在系统编程），这样大大便利了单片机开发用户，在此也引出了 ISP 地接口规范，供参考如下：该款下载线使用地是网上 特别流行地USBASP ，支持USB 下载和供电双功能，并且可以同时下载AT89s5x 和AVR单 片机 Atmage16 ， 详欢迎下载精品学习资源细可以参考网上相关资料.图（ 16）系统编程图6 串口通信硬件说明为了满意串口传输地电平规范 ， 在 此 需 要 设 计 电 平 转 换 电路，电路原理来源于Maxim 公司欢迎下
10、载精品学习资源地max232 芯片说明文档 .图（ 17）串口通信电路选用主要材料清单： 注：材料清单中元件除发光二极管以外均要求贴片封装. 型号封装数量厂商说明AT89S52TQFP4412A TMEL单片机TLC0834SOP-1412TI8位串行 AD 转换芯片MAX232SOP-1612MAXIM串口电平转换芯片7805LM7805TO-22012ST5V电源稳压芯片90138050SOT232430NPN三极管有极性贴片钽电容 1uF， 10uF1206有极性贴片电容二、Labview 掌握平台地设计1. 基本界面组成欢迎下载精品学习资源（ 1） 串口 1：用于连接单片机和PC 机，
11、作为方向盘数据传送地枢纽.（ 2） 串口 2：用于连接 PC 机和无线传输模块，主要是给小车发送相关地数据，实时调整小车地状态 .（3） ） 显示控件：本次设计至少需要显示四个参数，方向（Direction ）、转角（ Angle ）、速度（ Speed）、刹车（ Brake） .（4） ） 全局变量、美化界面相关控件.2. 串口 1 地协议：（1） ） PC 机先往 51 单片机发送字符 “1，”作为 51 单片机开头发送数据地命令.（2） ） 51 单片机发送地一帧数据格式应为：Dx Ax3x2x1 Bx2x1 Tx2x1 S x x x x x: 表示数据，范畴为0 256,与 ASCI
12、I 码表一一对应 .（3） D 为方向标识符，后面紧跟地数据必需为0 或 1（对应地十六制数为30H 和31H ） .0 为前进， 1 为后退，默认为 0.（4） A 为方向标识符 ,后面紧跟地第一位数是左右转标识符，取值为0 或 1，为为右转， 1 为左转 .其次、三位分别为转角（Angle ）地十位和个位，取值范畴为0 60.（5） B 为刹车标识符，后面数据地第一、二位分别为刹车（Brake）值地十位和个位，取值范畴为 0 30，即把刹车档分为了30 档.（6） T 为油门标识符，后面数据地第一、二位分别为速度Speed值地个位和小数点后地第一位，取值范畴为0.0 3.0.（7） ） S
13、 为传送到小车单片机地标识符，用于PC 机识别该信息后向串口2 发送由 51 单片机读取到地 AD 值.（8） ） S 后面地数据均由单片机得到地AD 值，详细范畴见串口2 地协议 .3. 设计思路依据制定地协议要求：小车发送上来地数据严格遵守肯定地数据格式，在实际数据前面都有一个标识符：D 为方向， A 为转角， B 为刹车， T 为油门，因此在Labview中就必需判定发送上来地字符（串口每次只能发送一个字符内容）中是4 个地哪一个欢迎下载精品学习资源标识符，后面紧跟地数据便是需要送给程序处理地.依据以上分析，在Labview 地程序设计中采纳并行程序地处理方式，判定从串口1 送上来地数据
14、应当送到哪个控件上显示，单片机再发送标识符S，PC 机收到此信息后便把处理后地数据送到串口2，把相关地数据送到小车上，小车依据收到地信息做出相应地决策 .传送完一帧数据后开头下一帧数据地处理，不断循环执行.4. 界面程序图图（ 1） 串口 1 和串口 2 初始化欢迎下载精品学习资源图（ 2）方向 D 处理程序图（ 3）转角 A 处理程序欢迎下载精品学习资源图（ 4）刹车 B 处理程序图（ 5）油门 T 和串口 2 处理程序欢迎下载精品学习资源5. 前面板模型图（ 6）智能小车掌握面板显示图欢迎下载精品学习资源三、智能小车地掌握原理1. PC 机 Labview 程序与小车通讯协议（1） 、方式
15、 :：PC 机 Labview 程序通过无线串口与小车通讯.（2） 、系统串口协议内容：1、当 PC 机接到小车单片机发送地信号“ 1（”数据类型为 unsignedchar）时， PC 机便开头发送一帧数据，此时PC 机地 Labview程序一次性给小车发送四个数据，发送完毕后直到小车下一次发送回来地信号“1”时才再发数据 .例如发送地数据为：0 35 70 -48分别代表：前进 /后退 油门 刹车 方向盘转角（留意次序不能变）（3） 、数据说明如下：前进 / 后退（ DirectionFlag ）： 0 表示前进， 1 表示后退（数据类型为unsigned char型），只有两种状态 .油
16、门 ThrottleData ：数据范畴 0127， 0 表示小车速度为0， 127 表示速度为 3.0m/s，线性递增（数据类型为unsigned char 型，共 128 档.刹车 BrakeData ：数据范畴 0127，0 表示未踩刹车板，小车速度为当前速度，127表示刹车板踩究竟，小车停止（数据类型为unsigned char 型） .方向盘 AngleData ：数据范畴 -6060 ，-60 表示小车左转60 度， 60 表示右转 60 度，即左负右正， 0 表示正中间，小车未转向（数据类型为char 型） .2. 小车模型（1） 小车模型简介模型车尺寸：四轮驱动，长宽高为 27
17、017096（单位： mm） 电机参数为： DC 7.2V ND380舵机参数为： IPS017 伺服器电池参数为： 7.2V 2000mAh（2） 核心芯片采纳飞思卡尔公司生产地16 位单片机 mc9s12xs128 作为主控芯片 .欢迎下载精品学习资源图（ 18）小车图片（3） XL105-232AP2无线模块简介PC 机与小车通讯用无线串口XL105-232AP2.XL105-232AP2是 UART接口半双工无线传输模块，内置天线，体积小巧，适合100 M内地无线通讯连接. 模块工作在2400-2483MHz公用频段 .XL105-232AP2地各项参数如：串口速率、工作通道、产品ID
18、 等相关参数可以通过软件设置.图（ 19）无线串口 XL105-232AP2图片3、系统框图说明：1. 为了保证数据能够有条不紊地在51 单片机、 PC 机、飞思卡尔单片机间正常地通讯， 必需有相应地和谐信号，统一采纳发送信号“1”来识别是否发送一帧数据.2. 本次课程设计需要采纳双串口通讯，对于笔记原来说需要两个USB 接口，其中一个转换成 RS232 串口，另外一个接无线传输模块.欢迎下载精品学习资源方向盘按键（前进、后51 单片机IOIOAD 转换油门、刹车、左右方向欢迎下载精品学习资源串口 1 发送串口 1 接收PC 机发送信号欢迎下载精品学习资源图（ 20）系统框图附录 1：飞思卡尔
19、智能小车程序/Main module of MKCAR摩垦智卡欢迎下载精品学习资源#include /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #includestdio.h#includestdlib.h #includemath.h#pragma LINK_INFO DERIVATIVE mc9s12xs128b/ system & inits系统及初始化 /#define SYNE_SETTING 4#define REFDV_SEETTING1/ PLLCLK=2*OSCCLK*SYNR+
20、1/REFDV+ 1busclk=40M#define delay _asm nop ；#define ENSPDTEST TIE_C2I = 1；#define DISSPDTEST TIE_C2I = 0；#define ENPIDPITINTE_PINTE0=1；#define DISPIDPITINTE_PINTE0=0；#define MOTORFORWORD PWME_PWME3=0；PWMCNT01=0 ； PWME_PWME1=1 ； #define MOTORBACK PWME_PWME1=0；PWMCNT23=0 ； PWME_PWME3=1 ；#define CARSTO
21、PPWME=0 ；#define MAXSPEED 128 unsigned int Receive=0 ；unsigned int ReceiveFlag=0 ；float speed,Throttlespeed,Brakespeed；unsigned char Cardata5,PreCartata5 ；void init_sysbyte p1,byte p2init_CRGp1,p2 ；init_interupt ；init_port ；init_motor ；init_servo ；init_PIT ；/user i/o串行通信函数，用于调试/ char strDisp80=hello
22、n；/*-串口初始化 */void SciInitunsigned int bd ；bd=unsigned int80000000UL/* OSC freq */ / 2 / 9600 /* baud rate */ / 16 /*factor*/；欢迎下载精品学习资源bd+ ；SCI0BDH = unsigned charbd8&0x00ff；SCI0BDL = unsigned charbd&0xff； /unsigned char128000000UL /* OSC freq */ 2 / 19200 /* baud rate */ / 16 /*factor*/；SCI0CR1=0 ；
23、/*normal,no parity*/SCI0CR2=0X2C ；/*RIE=1,TE=1,RE=1*/SCI0CR2=0X08 ；/*发射端程序 - 单字节发送 */ void SciSendunsigned char text/ unsigned char a；/temp=SCI0SR1 ；/*clear flag*/* for ； a=SCI0SR1 ；if a&0x40=0x40 break；*/while .SCI0SR1&0x80； /* wait for output buffer empty */ SCI0DRL=text ；/*-接受部分 unsigned char 型数据
24、 */ char SciReadvoid/unsigned char temp ；unsigned char result；/temp=SCI0SR1 ；/clear flag while.SCI0SR1&0x20；result=SCI0DRL ；return result ；/*wsl*/ void mkTasksvoidbyte iSpdCar=1 ；static int bDir=1 ；float recd_T_speed,recd_B_speed； /接收到地速度值DisableInterrupts ；init_sysSYNE_SETTING ,REFDV_SEETTING；SciIn
25、it ；EnableInterrupts ； StartSpeedTest；/ speed pid action for ； 欢迎下载精品学习资源whileReceiveFlagReceiveFlag=0 ；/前进和后退掌握 / ifCardata0.=PreCartata0if unsigned intCardata0=0x30 MOTORFORWORD； else MOTORBACK；/油门和刹车掌握 / Throttlespeed=floatCardata1*10/MAXSPEED*0.3；SetCarSpeedThrottlespeed；ifunsigned intCardata20x
26、50 CARSTOP；/方向盘掌握 / ifCardata3.=PreCartata3ifunsigned intCardata3=0x3cPWMDTY67=3750+unsigned intCardata3*30；elsePWMDTY67=3750-256-unsigned intCardata3*30；strcpyPreCartata,Cardata；/*程序起点 main*/ void mainvoidmkTasks；/中断程序区 / #pragma CODE_SEGNEAR_SEG NON_BANKEDvoid interrupt 20 sci_interruptvoid/ seria
27、l com interrupt/ not usedCardataReceive=SciRead ；+Receive ；ifReceive=4 Receive=0； ReceiveFlag=1 ；SciSend1；欢迎下载精品学习资源#pragma CODE_SEG DEFAULT 附录 2： 51 单片机程序#include#include #include#define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit mor1=P12 ；sbit mor2=P13 ；sbit key_int0=P32 ；sbit key_int1=P33
28、 ；sbit key_1=P00 ；void clkvoid ；uchar tlc_0834uchar ch ；void send_byteuchar c ；void init_uartvoid ；void delayuint ms ；void SendInformation ；void SendDirection ；void SendAngle ；void SendThrottle ；void SendBrake ；void SendToXS128 ；sbit adc_clk=P16 ；sbit adc_di=P14 ；sbit adc_do=P15 ；sbit adc_cs=P17；uch
29、ar CanRecive=0 ；uchar BrakeData,ThrottleData,DirectionData ；/ 四个需发送信息 .uchar BrakeDataTemp,ThrottleDataTemp , uchar AngleData1,AngleData2；char AngleData；/ 发送到 XS128 地数据 /throttle: 油门（ 0 127）/brake: 刹车（ 0 127 ）/anlge: 转角（ -60 60 ）char throttle=60,brake=0,angle=-45 ；union serils_floatfloat var_float ；
30、uchar var_char4 ； ；void mainfloat f=124.75 ；欢迎下载精品学习资源while1mor1=0 ；mor2=0 ； /关振动器init_uart ；EA=1 ；EX0=1 ；EX1=1 ；IT0=1 ；IT1=1 ；BrakeDataTemp=tlc_08340 ； /第0通道采集为刹车地数据.BrakeData= uchar 0.359*BrakeDataTemp-42 ；brake= uchar 1.512*BrakeDataTemp-42 ；ThrottleDataTemp=tlc_08341 ； / 第2通道采集地油门数据 . ThrottleDa
31、ta= uchar 0.359*ThrottleDataTemp-42 ；throttle= uchar 1.512*BrakeDataTemp-42 ；AngleData1=tlc_08342 ； /第三和第四通道共同采集方向盘转角信号.,. AngleData2=tlc_08343 ；AngleData= char AngleData1- AngleData2 ； / 范畴为 -60-60.angle=AngleData ；SendInformation ；欢迎下载精品学习资源uchar tlc_0834uchar ch /ch 为要挑选地通道uchar j,p,s；p=0；switchc
32、hcase 0:s=0x0c；break；case 1:s=0x0e；break；case 2:s=0x0d；break；case 3:s=0x0f；break；default: s=0x0c ；break；adc_clk=0 ；adc_di=0；adc_cs=1；adc_cs=0；forj=4 ； j=1 ；j-/ 起始和通道挑选信号，此时上升沿写入数据.clk ；adc_di=s&0x08 ；欢迎下载精品学习资源s=s1；clk ；clk ；adc_clk=1 ；forj=0 ； j8 ；j+/ 此时下降沿读取数据p=p1|adc_do ；clk ；forj=0 ； j0x7b p=0x7
33、e ；ifp0x77 p=0x7e ；ifp0x7d p=0x7d ；/规定采样上下限分ifp0x7d p=0x7d ；/规定采样上下限分别为0x4ifp0x43 p=0x42 ； ；break；default: break ；欢迎下载精品学习资源return p ；void clkvoid欢迎下载精品学习资源unsigned char i；adc_clk=0 ； fori=0 ；i2 ；i+ ；adc_clk=1 ； fori=0 ；i2 ；i+ ；void init_uartvoidTMOD=0x20 ； / 定时器 1为方式 2，波特率发生器SCON=0x50 ； / 答应串行接收，串口
34、于方式1， 8位，可变波特率TH1 = 0xFD ； /9600 波特率， 11.0592MHZTL1 = 0xFD ；PCON = 0x00 ；EA = 1 ；ES = 1；TR1 = 1 ； /start T1 TI=0 ；void UARTInterruptvoid interrupt 4 /串口中断服务子程序uchar CharTemp；ifRICharTemp=SBUF ；ifCharTemp=0x31/READY 信号只能是 1，即 0x31CanRecive=1 ；/能够连续接收信息，告知单片机可以发送方向盘信息RI = 0 ；else/send interrupt TI = 0
35、 ；void send_byteuchar c / 发送一字节数据SBUF=c ；/whileTI=0 ；/TI=0 ；void delayuint msuint i,j ；fori=0 ； ims ；i+欢迎下载精品学习资源forj=0 ； j120 ；j+ ；/ 发送方向函数 / void SendDirectionsend_byteD ；/先发送字母 D 让PC机可以识别delay1 ；if1=DirectionDatasend_byte1； delay1 ；if0=DirectionDatasend_byte0； delay1 ；/ 发送转角函数 / void SendAngleuchar shi=0,ge=0；send_byteA ；/发送识别字母Adelay1 ；ifAngleData0send_byte1；表示左转， 0表示右转/假如需左转，就发送1，delay1 ；AngleData=absAngleData；/把转角转换成正数elsesend_byte0；delay1 ；ifAngleData58AngleData=60 ；欢迎下载精品学习资源shi=AngleData/10 ；/分别十位和个位，然后分别发送给 PC机ge=AngleData%10 ；send_byteshi+48 ；delay1 ；shi=0 ；s