智能小车说明书.docx
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智能小车说明书
基于STC12C5A60S2单片机智能轮式小车设计
摘要：
以STC12C5A60S2单片机为核心，由主控模块、传感器模块、电机驱动模块等组成，完成路面信息检测、循迹，寻找火源，直流电机控制等功能。
路面信息检测、循迹采用红外光电寻迹传感器判断接收地面反射光线的方式反馈，通过高低电平来进行路面检测、路径判断；寻找火源采用火焰传感器判断火源所在方位；电机直流驱动则用来保证小车以最快的速度行驶。
关键词：
智能小车、STC12C5A60S2单片机、红外传感器、循迹传感器、碰撞传感器、直流电机
引言
只能作为现代社会的新产物是以后的发展方向。
它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或更高的目标。
本次设计一智能小车，小车能够沿着特定轨迹行驶，躲避障碍物并能准确寻找到火源，发出警告功能。
在此过程中要通过单片机和各种传感器实现小车的前进、后退、左转和右转等基本操作。
通过这些基本功能再加上相关的传感器实现具有特定功能的智能小车。
这里在履带式小车上加装红外反射、循迹、火焰传感器，在STC12C5A60S2单片机的管理和相关程序的控制下，能完成自动循迹及在复杂地形的迷宫中寻找出路的功能。
作品可以作为高级智能玩具，也可以作为大学生学习嵌入式控制的强有力的应用实例，该系统将会有更广阔的开发前景。
一．总体设计方案
1.1设计方案论证
本次设计采用红外传感器来判定前方障碍的有无，使小车遇到障碍物时能即使的避免的功能；采用火焰传感器来实现寻找火源的功能；采用红外寻迹传感器来实现小车沿黑线前进的寻迹功能；采用STC12C5A60S2单片机来控制小车的各项基本操作。
1.2方案的总体设计框图
二．硬件模块设计
2.1硬件模块组成
本次创新设计所用到的硬件模块有：
中央处理器模块、传感器模块、直流电机驱动模块、调试电路模块。
2.2中央处理器模块
本文采用的STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换（250K/S）,针对电机控制，强干扰场合。
2.3传感器模块
本次课程设计所用到的传感器有：
碰撞传感器、寻迹传感器、火焰传感器。
（1）红外寻迹传感器：
工作原理：
红外寻迹模块是利用红外线反射的原理，根据反射的强度来判定颜色。
本寻迹模块是用来识别黑白线，黑线输出高电平，白线输出低电平。
由于使用的是红外线，所以抗干扰能力很强。
这样做更加确保了机器人的稳定性。
（2）红外线反射型传感器
工作原理：
红外线反射传感器是利用红外线反射的原理，根据反射的强度来判定前方障碍的有无。
当电源接通后，红外线传感器就开始工作了，当小车距离障碍物达到所设定的范围时，传感器接收到反射回来的红外线达到一定程度后，传感器内部通过三极管放大作用，输出低电平，我们可以利用CPU判断后，执行相应的程序，达到绕开障碍物的目的。
在距离适中的时候测量精度很高。
由于使用的是红外线，所以抗干扰能力很强。
这样做更加确保了小车的稳定性。
应用领域：
一般可以制作料位液位计、报警器、自动门、倒车防撞仪、玩具等。
制作时只要安装正确，上电即可工作，无需调整。
如有特殊要求可定制开发。
（3）火焰传感器：
工作原理：
火焰的热辐射具有离散光谱的气体辐射和连续光谱的固体辐射。
不同燃烧物的火焰辐射强度、波长分布有所差异，但总体来说，其对应火焰温度的1-2微米近红外波长域具有最大的辐射强度。
火焰传感器是机器人专门用来搜寻火源的传感器。
火焰传感器利用对红外线特别敏感的特点，将火焰的亮度转化成高度变化的电平信号，输入到处理器中。
应用领域：
火焰模块主要用于测量环境光的强弱。
例如：
灭火比赛时用于测量火焰值；
足球比赛时，用于确定足球的方向，等等。
三．功能介绍
本次创新设计主要实现的功能是：
首先在预先设定的区域，小车沿黑线前进，在沿黑线前进过程中如果遇到障碍物则自行绕过并继续沿黑线前进。
火焰热源传感器会搜寻一定范围内是否有火源，如果有则在行至火源处停止并警报，然后继续搜寻下一个火源，搜寻可探测范围内是否有火源。
四．软件设计
//#include"reg52.h"
#include
#include"STC12C5A60S2.h"
sbitTL=P3^2;//左传感器
sbitTR=P3^1;//右传感器
sbitred=P0^3;//红外传感器
sbitfmq=P0^6;//蜂鸣器
floatFire=0;//火焰电压值
sbitMR1=P3^7;//右轮
sbitMR2=P3^6;
sbitML1=P3^5;//左轮
sbitML2=P3^4;
bitflag=0;
voidDelay_Ms（unsignedintms）
{unsignedinti;
while（ms--）
for（i=0;i<125*10;i++）
{
if（（TL==1||TR==1）&&flag）
return;
}
}
voidbeep（void）
{
unsignedchari;
for（i=0;i<5;i++）
{
fmq=0;Delay_Ms（200）;
fmq=1;Delay_Ms（200）;
}
}
voidMRF（）
{
MR1=1;
MR2=0;
}
voidMRB（）
{
MR1=0;
MR2=1;
}
voidMRP（）
{
MR1=0;
MR2=0;
}
voidMLF（）
{
ML1=1;
ML2=0;
}
voidMLB（）
{
ML1=0;
ML2=1;
}
voidMLP（）
{
ML1=0;
ML2=0;
}
voidForward（）//前
{
MRF（）;
MLF（）;
}
voidTurnLeft（）//左
{
MRP（）;
MLF（）;
}
voidBack（）//退
{
MRB（）;
MLB（）;
}
voidStop（）//停
{
MRP（）;
MLP（）;
}
voidTurnRight（）//右
{
MLP（）;
MRF（）;
}
voidxunji（void）
{
if（TL==0&&TR==0）//循迹
{
MRF（）;
MLF（）;
}
if（TL==1&&TR==0）
{
TurnLeft（）;
}
if（TL==0&&TR==1）
{
TurnRight（）;
}
}
/*************AD模块**********/
floatADC_L（）
{
floatADC_Result;
P1ASF=0x40;//P1ASF=01000000P1^6口作为模拟A/D转换口
AUXR1=0x04;//ADRJ=1，高2位放在ADC_RES中，低8位放在ADC_RESL中,转换结果=1024*Vin/Vcc
ADC_CONTR=0x8E;//ADC_CONTR=10001110,即ADC_Power=1,ADC_STart=1;
Delay_Ms（10）;
ADC_Result=ADC_RESL+ADC_RES*256;//取值
ADC_Result=（ADC_Result*500）/1024;//转换为电压
ADC_CONTR=0x00;//关闭ADC以节约能量
returnADC_Result;
}
voidavoid（）
{
Back（）;
Delay_Ms（100）;//倒退延时
TurnLeft（）;
Delay_Ms（400）;//左转延时
Forward（）;
Delay_Ms（400）;//前进延时
flag=1;
TurnRight（）;
Delay_Ms（400）;//右转延时
Forward（）;
Delay_Ms（400）;//前进延时;过障碍
TurnRight（）;
Delay_Ms（350）;//右转延时
flag=0;
}
voidmain（）
{
floatADC_Val;
//SP=0x70;
P1M0|=0x40;
P1M1|=0x40;
Forward（）;
while
（1）
{
ADC_Val=ADC_L（）;
if（TL==1&&TR==1）//循迹
Forward（）;
elseif（TL==1&&TR==0）
TurnLeft（）;
elseif（TL==0&&TR==1）
TurnRight（）;
elseif（TL==0&&TR==0）
Forward（）;//循迹
if（ADC_Val<300）
{
Stop（）;
beep（）;
}
while（ADC_Val<300）
{
ADC_Val=ADC_L（）;
}
if（red==0）
{
avoid（）;
}
}
}
五．参考文献
1.李正军。
计算机控制系统。
北京：
机械工业出版社，2021
2.RamonPallas-Areny，JohnG.Webster（美）。
传感器和信号调节，第2版。
张伦译。
北京：
清华大学出版社，2021
3.船仓一朗，土屋尧等（日）。
机器人控制电子学。
宗光华，杨洋，唐伯雁译。
北京：
科学出版社，2021
4.罗亚非等。
凌阳16位单片机应用基础。
北京：
北京航空航天大学出版社，20215.童诗白，华成英。
模拟电子技术基础。
北京：
高等教育出版社，2021
6.阎石。
数字电子技术基础。
北京：
高等教育出版社，1983
7.高峰编。
单片微型计算机原理与接口技术。
北京：
科学出版社，20218.
创新设计小结：
本次创新设计我们选择了制作一个智能消防小车。
这次设计共用了2周的时间。
两周里我们经过了选题、查找资料、设计方案、选择方案、组装小车、设计程序等过程。
这些过程看似简单但是在设计中途，我们遇到了许多问题和困难。
面对这些困难，有些通过我们互相讨论得到解决，有些通过查找资料解决，有些通过向同学请教解决。
从发现问题到解决问题这一过程我觉得我们的学习能力得到了很大的锻炼。
但是我们也发现了许多自己的不足之处，例如我们的理论知识不够充足，一些基础的知识掌握的不是很牢靠，在设计时细节的处理不够好等。
这些不足之处正是我们所遇到问题的根源，也因为这些我们多走了很多弯路和错路。
能够意识到自己的不足才能够弥补这些不足之处，自身才能够获得进步，我想这也是我们这次创新设计的一个收获吧。
在设计中我们还用到了STC12C5A60S2单片机，这属于单片机这方面的知识，对于这方面是我知识的薄弱方面，但是这次设计的核心就是对STC12C5A60S2单片机的运用，这样通过设计过程的再学习我发现我现在对单片的认识更进了一步。
为了实现消防功能我门还运用了循迹传感器、光电传感器、火焰传感器共三种传感器。
这三种传感器在我们的日常生活中或许听到过，但是对绝大部分人来说接触的并不多，就我来说，说实话我在设计之前我是没见过的。
对于这三个新的东西，我们只能从资料上了解它们的性能，然后通过实验去了解它们，从而将他们运用到消防小车上。
从这方面来说大大的锻炼了我们对新事物的接受能力，以及学习能力。
当我们将小车组装好后经过多次的修改和调试测量，这次设计基本符合我们预想的设计要求，由于受人为因素和软硬件的限制，系统难免不了带来一些误差，但通过调节和精确计算可以减小误差，并且在不断的摸索前进中我们学到了很多东西。
特别是，在其他同学的帮助下，我们获得的不只是知识和成果，还有比之更重要的学习方法和解决问题的能力，这将是我们一生的财富，就像我们在老师的帮助下不断的寻找着打开各个知识宝库的金钥匙。
通过这次创新设计，我了解并掌握了传感器的基本理论知识，更深入的掌握单片机的开发应用和编程控制。
为以后从事单片机软硬件产品的设计开发、打下了良好的基础，树立独立从事产品研发的信心，并在这种能力上得到了比拟充分的锻炼。
并且我深刻的认识到团队的协作真的很重要，周围人的帮助也很重要，而这两个方面，我都拥有了。
这次创新设计能够获得成功是我们大家努力的结果，是同学帮助的结果，也是老师和我们所期盼的结果，在此我和我们组向那些在设计的过程中给我们帮助的同学和老师表示深深的感谢！
创新设计
智能消防小车说明书
组员：
王才阳3100501076
周磊3100501077
薛兆言3100501078
论大学生写作能力
写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。
积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。
没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。
写作能力是每个大学生必须具备的能力。
从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。
一、大学生应用文写作能力的定义
那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？
叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。
”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：
大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。
众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。
大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。
本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。
如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。
如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。
二、造成大学生应用文写作困境的原因：
（一）大学写作课开设结构不合理。
就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。
学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。
（二）对实用写作的普遍性不重视。
“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。
目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。
中小学如此，大学更是如此。
对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。
这其实是国人的一种偏见。
应用写作有它自身的规律和方法。
一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。
（三）部分大学生学习态度不端正。
很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。
（四）教师的实践性教学不强。
学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。
理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。
阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。
由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。
三、提高大学生应用写作能力的对策
（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。
在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。
因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求职信，生活中的财经文书、法律文书等，以提高个人的生存竞争能力。
（二）端正大学生的学习态度。
首先，要让大学生充分认识到实用写作课的重要性，这门课关乎到他人生的每一个方面，诸如就职，求爱，理财，人际交往等，是他终生都需要使用的一些基础性的知识，也是他必备的一项生存技能。
其次，实用写作有它自身的规律和方法。
它不是你想怎样写都行的，它有严格的格式性的要求，所以需要系统的研究学习。
最后，实用写作课的实践性非常强，所以学生们不能只学不练，并且要克服手懒的坏习惯，勤学勤练，为今后的工作生活打好基础。
（三）注重实践课的训练。
要提高大学生的实用写作能力，那么实践写作环节是必不可少的。
要想使学员真正具备实用写作能力，必须重视实用写作训练，力求使理论讲授与写作训练互相紧扣进行。
教师在授课过程中，应该把理论教学的部分适当压缩，把更多的时间用来实践训练。
在训练之前，可以通过对优秀案例的精讲分析，让学生掌握基本的写作规律，然后趁热打铁，让学生立即开始写作训练，最后通过大家互评，教师点评的方式，起到举一反三的作用，让学生知道应该如何写，还要写出来，并且知道写得怎么样。
此外，在教学上，教师也可以与学生一起探讨如何学习，如《实用写作》这门课程，如何上，怎样上，都可以让学生参与进来，让学生编制一些案例，在课堂上与大家分享，一起讨论。
这样，一方面调动大家的学习热情，另一方面，又提高他们综合分析能力。
学生只有在实践中才能真正掌握和把握实用写作的技巧和方法。
（四）大学写作教师要加强自身能力的提高。
要提高大学生的实用写作能力，那么作为教练员的大学写作教师就应该具备更高的实用写作能力。
大学写作教师不仅要有深厚的文学功底和理论研习能力，还要对实用文的各种文体都能写作自如，此外还要懂得如何把自己的经验传授给学生，让学生学以致用。
因此，大学写作教师也要做好自身的继续学习，认真备好这门课，积极参与到写作实践训练中，积累教学和实践经验，在教与学及与学生互动中使自己的能力不断提升。
四、结语
综上所述，提高大学生的实用写作能力是一项系统工程，需要所有各方的共同努力。
但所有的努力都是值得的，因为，无论社会怎么发展，人们都离不开阅读与写作，特别在信息高度发达的今天，阅读与写作已是人才最重要的技能之一。
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