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1、物联网小车实验指导书版本说明版本更新日期备注V1.02014.1.28补充完整基础例程并验证通过1 物联网小车资源介绍物联网小车资源介绍物联网物联网 Zigbee 模块模块 （cc2530）蓝牙模块蓝牙模块 CH-055V-3.3V 电电 平转换平转换串口串口 WIFI （可配）（可配）nRF905 模块模块 （可配）（可配）nRF24L01 模块（可配）模块（可配）摄像头扩展摄像头扩展 接口接口红外壁障模红外壁障模 块（共块（共 4 个）个）超声波模块超声波模块 （课扩展（课扩展 4 个）个）3.2 寸寸 TFT 触摸屏触摸屏底板底板 5 路红路红 外循迹模块外循迹模块1.11.1 物联网小
2、车功能介绍物联网小车功能介绍1）可通用 4 种 CPU：STC89C52 系列， STC12A5A60S2，ATMEGA128，STM32F103RC（64 引脚系列） 2）5 路循迹电路模块 3）4 路电机，2 路 L298N 电机驱动模块模块 4）4 路红外壁障电路模块 5）4 路超声波模块 6）1 路视频监控模块 7）1 路蓝牙无线模块 8）1 路 Zigbee 无线模块(CC2530) 9）1 路 NRF24L01 无线扩展模块 10）1 路 NRF905 无线扩展模块 11)1 路 UART-WIFI 串口 wifi 扩展模块 12）1 路 3.2 寸 TFT 触摸屏扩展模块 13)
3、 OV7670 30W 摄像头模块1.21.2 引脚说明引脚说明 1.2.11.2.1 底板引脚说明底板引脚说明核心板引脚循迹和 LED 灯引脚: 占用引脚 PA0,PA1,PA4,PA5,PA6壁障WR(PD6),RD(PD7).STC12C5A60S2 已用引脚归纳（红色为已用）：引脚功能 1（作为输出）功能 2（作为输入）PA0PA7(P0.0P0.7)1.LCD 的高 8 位 DB8DB151.摄像头的数据 D0D7 2.循迹模块输入 PA0PA1，PA4PA6PB0PB7(P1.0P1.7)第 2 串口（2,3）PB4，PB7PB5，PB6PC0PC7(P2.0P2.7)1. 8 路
4、电机驱动模块引脚PD0PD7(P3.0P3.7)第 1 串口（0,1）中断功能区PE0PE7(P4.0P4.7)SPI2 接口（0,1,2,3） ，复位 2（6） ，复位（7）PF0PF3(P5.0P5.3)未用PCB 图1.2.21.2.2 循迹模块电路图循迹模块电路图5 路循迹电压整型总的输出接口引脚PCB 图1.2.31.2.3 避障模块电路图避障模块电路图4 路红外避障摄像头接口 1：摄像头接口 2：4 路超声波避障：1 路人体热释电：总的输出接口引脚：PCB 图：1.2.41.2.4 电机驱动模块电路电机驱动模块电路4 电机驱动电路：电机控制引脚指示灯：跳线使能端：电源供电电路：总的
5、输出接口引脚：PCB 图1.2.51.2.5 无线模块无线模块蓝牙模块电路图：Zigbee 模块电路图：nRF24L01/ nRF905 电路图串口转 wifi 模块电路图5V-3.3V 引脚电平转换电路图跳线图：总的输出接口引脚：PCB 图1.2.61.2.6 核心板电路（可通用核心板电路（可通用 4 4 种种 CPUCPU）STC89C52RC(90C)核心板电路：PCB 图：STC12C5A60S2 核心板电路：ATMEGA128 核心板电路：PCB 图STM32F103RC 核心板电路：PCB 图：2 开发环境的建立开发环境的建立2.12.1 小车硬件资源简介小车硬件资源简介物联网小车
6、的核心控制器，可以采用 STC 公司的 8 位 STC89C52 系列单片机和 STC12C5A60S2 系列单片机。同时，它还可以兼容 ATMEL 公司的 8 位 ATmega128 单片机； 更可以兼容 ST 公司的 32 位 STM32F103RC 等多款 MCU。其功能强大，可移植性强，是 目前市面唯一一款兼容多 MCU 的智能小车。 下面，我们以 STC12C5A60S2 作为物联网小车的核心芯片来详细介绍。其他 MCU 将 在后续更新。2.1.12.1.1 STC12C5A60S2STC12C5A60S2 系列单片机简介系列单片机简介STC12C5A60S2/AD/PWM 系列单片
7、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，即 25 万次/秒） ，针对电机控制，强干扰场合。 1. 增强型 8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统 8051。 2.工作电压：STC12C5A60S2 系列工作电压：5.5V-3.3V（5V 单片机） STC12LE5A60S2 系列工作电压：3.6V-2.2V（3V 单片机） 。 3.工作频率范围
8、：0 - 35MHz，相当于普通 8051 的 0420MHz； 4.用户应用程序空间 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字节； 5.片上集成 1280 字节 RAM； 6.通用 I/O 口（36/40/44 个） ，复位后为：准双向口/弱上拉（普通 8051 传统 I/O 口） ， 可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏，每个 I/O 口 驱动能力均可达到 20mA，但整个芯片最大不要超过 55Ma； 7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程） ，无需专用编程器，无需专用仿真器 可 通
9、过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片； 8.有 EEPROM 功能(STC12C5A62S2/AD/PWM 无内部 EEPROM)； 9. 看门狗； 10.内部集成 MAX810 专用复位电路（外部晶体 12M 以下时，复位脚可直接 1K 电阻 到地） ； 11.外部掉电检测电路:在 P4.6 口有一个低压门槛比较器，5V 单片机为 1.32V，误差为 +/-5%,3.3V 单片机为 1.30V，误差为+/-3%； 12.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部 R/C 振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1 用 户在下载用户程序时，可选择是使用内部 R/C 振荡
10、器还是外部晶体/时钟，常温下内部 R/C 振荡器频率为：5.0V 单片机为：11MHz15.5MHz，3.3V 单片机为：8MHz12MHz，精 度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准； 13.共 4 个 16 位定时器 两个与传统 8051 兼容的定时器/计数器,16 位定时器 T0 和 T1，没有定时器 2，但有独立波特率发生器 做串行通讯的波特率发生器 再加上 2 路 PCA 模块可再实现 2 个 16 位定时器； 14. 2 个时钟输出口，可由 T0 的溢出在 P3.4/T0 输出时钟，可由 T1 的溢出在 P3.5/T1 输出时钟； 15.外部中断
11、I/O 口 7 路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的 PCA 模块， Power Down 模式可由外部中断唤醒， INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到 P4.2 ),CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到 P4.3)； 16. PWM(2 路）/PCA（可编程计数器阵列,2 路）： 也可用来当 2 路 D/A 使用 也可用来再实现 2 个定时器 也可用来再实现 2 个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)； 17.A/D 转换, 10 位精度 ADC，共
12、 8 路，转换速度可达 250K/S(每秒钟 25 万次)18.通用 全双工异步串行口(UART)，由于 STC12 系列是高速的 8051，可再用定时器或 PCA 软件实 现多串口； 19. STC12C5A60S2 系列有双串口，后缀有 S2 标志的才有双串口，RxD2/P1.2(可通过 寄存器设置到 P4.2)，TxD2/P1.3(可通过寄存器设置到 P4.3)； 20.工作温度范围：-40 - +85(工业级) / 0 - 75(商业级)21.封装：PDIP-40,LQFP- 44,LQFP-48 I/O 口不够时，可用 2 到 3 根普通 I/O 口线外接 74HC164/165/5
13、95（均可级联） 来扩展 I/O 口, 还可用 A/D 做按键扫描来节省 I/O 口，或用双 CPU,三线通信，还多了串口。2.1.22.1.2 引脚图和功能引脚图和功能各引脚功能简单介绍如下：VCC：供电电压； GND：接地； P0 口：P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每个管脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚写“1”时，被定义为高阻输入。P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定 义为数据/地址的第八位。在 FLASH 编程时，P0 口作为原码输入口，当 FLASH 进行校验 时，P0 输出原码，此时 P0 外部电位必须被拉高； P1 口：P1 口是一个内部提供
14、上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。P1 口管脚写入“1”后，电位被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部 下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH 编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收； P2 口：P2 口为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2 口被写“1”时，其管脚电位被内部上拉电阻拉高，且作为输入。作为 输入时，P2 口的管脚电位被外部拉低，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。P2 口当 用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时
15、，P2 口输出地址的高八位。 在给出地址“1”时，它利用内部上拉的优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和 控制信号； P3 口：P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4 个 TTL 门电流。 当 P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入时，由于外部下 拉为低电平，P3 口将输出电流(ILL)，也是由于上拉的缘故。P3 口也可作为 AT89C51 的一 些特殊功能口： P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2
16、INT0(外部中断 0) P3.3 INT1(外部 中断 1) P3.4 T0(记时器 0 外部输入) P3.5 T1(记时器 1 外部输入) P3.6 WR (外部数据存储器 写选通) P3.7 RD (外部数据存储器读选通) 同时 P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号； RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 RST 脚两个机器周期的高平时间； ALE / PROG ：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的低位 字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周 期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定 时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个 ALE 脉冲。如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。此时， ALE 只有在执行 MOVX，MOVC 指令时 ALE 才起作用。另外
