天津理工大学中环信息学院2015届本科毕业设计说明书
图3.4 单片机主流程序图
Fig.3.4 The main MCU program diagram
下面是UART通信的一些特点：
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（1）异步通讯模式，包括线路空闲/地址位通信协议。 （2）有两个单独的移位寄存器，输入/输出移位寄存器。 （3）传输7位或8位数据，可采用奇偶或无校验。 （4）可编程实现波特率调整。 （5）分别发，收单独中断。
（6）有效地检测到起始位实现从低功耗唤醒。 （7）状态标志检测错误或者地址位。 三、基本通信协议：
在PC机和多台单片机的通讯中，确定一个明确而合理的通讯协议是关键，包括对数据格式、通讯方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定。数据格式采用数据包的形式，一次传输一组数据。数据包格式如表3.2所示：
表 3.2 数据包格式 Fig.3.2 Packet format
起使标志位 下位机地址 操作命令
起始标志位:1 个字节 分机地址: 1 个字节 命令/ 数据: 1 个字节 数据长度: 1 个字节 数据内容: n 个字节 和检验: 2 个字节 结束标志位: 1 个字节
数据长度 数据内容 和校验 结束标志 3.2 电机驱动方式
电机主要分交流电机和直流电机两大类，驱动方式有直流直接驱动，交流直接驱动，直流变频驱动和交流变频驱动。
直流直接驱动即为在电机上加额定的直流电压，使电机能够正常工作。
交流直接驱动即为在电机上加交流电压220V，电机能够正常工作，切工作频率是50HZ。
直流变频驱动即为在电机上加直流电压，改变电机的供电频率，是电机能够正常工作。
交流变频驱动即为在电机上加交流电压，再转换为直流电压之后，再转换成电机的额定交流电压，使电机进行正常工作。电机的驱动方式机器运行特点如表3.3所示：
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表3.3 电机驱动方式及其特点
Table3.3 The way and characteristics of motor drive
定义 低电压 电机绕组工作过程中只用一个方向电压对绕组进行供电 高电压 在导通前沿用高电压供电来提高电流的前沿上升率，在前沿过后用低电压维持绕组的电流 高低压控制在一点特点 电路简单，元件少、控制也简单，实现起来比较简程度上改善了震动和噪单。但是在使用时必须提音，第一次提出细分控制供足够大的电流的三极步进电机的概念，同时也管来进行开关处理，电机提出了停止时电流减半运转速度比较低，电机震的工作模式。电路相对恒动比较大，发热大。且危电压驱动复杂，对三极管险系数较高。 高频特性要求提高，电机低速仍然震动比较大，发热仍然比较大。
在本次设计中，采用的是直流变速电机，该电机采用扭力强劲抗干扰强磁电机，超省电，空转电流0.1-0.2A,电机运行稳定，无抖动。本设计中对速度无要求，要稳定巡线，调速运行，用1：120的电机，6V电压，速度约90转/分钟，可以载重1公斤左右。
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第四章 硬件平台的搭建
4.1 模块接线
本设计在最开始的时候是打算直接用单片机驱动小车的变速电机来实现小车的行驶并进行后续的工作。MSP430F149单片机的各个引脚功能如下表4.1所列。但是后来在实验中发现MSP430单片机的P34端口的输出电压不足以驱动电机转动，影响后续工作的进行。因此添加了继电器以及ULN2003来间接控制电机的转动，并且成功的驱动小车前进。焊接以及电路连线如下图4.1所示。
图4.1 小车实物连线图 Fig.4.1 The real car wiring diagram
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