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1、单片机原理及应用课程设计实训报告 班级： 计算机科学与技术 141 班 学生： 组长： 张广建 成员： 张校瑄 成员： 何金蔚 成员： 韩倩倩 实训时间： 2016-2017-2 第 15 周-第 16 周 实训报告 1 目录 第一章 绪论.2 1.1 引言.2 1.2 课题任务要求.2 第二章 系统总体设计.2 2.1 小车的机械特性.3 2.2 所需程序以及使用的芯片.3 2.3 智能小车控制的基本原理.3 第三章 系统硬件设计.3 3.1 控制选择.3 3.2 小车搭建.4 第四章 系统软件设计.4 4.1 Linux 系统 4 4.1 Arduino 软件.12 第五章 实验总结20
2、实训报告 2 第一章第一章 绪论绪论 1.1 引言引言 我们所处的这个时代是信息革命的时代，各种新技术、新思想 层出不穷，纵观世界范围内智能汽车技术的发展，每一次新的进步 无不是受新技术新思想的推动。 随着汽车工业的迅速发展，传统的汽车的发展逐渐趋于饱和。 伴随着电子技术和嵌入式的迅猛发展，这使得汽车日渐走向智能化。 智能汽车由原先的驾驶更加简单更加安全更加舒适，逐渐的向智能 驾驶系统方向发展。智能驾驶系统相当于智能机器人，能代替人驾 驶汽车。它主要是通过安装在前后保险杠及两侧的红外线摄像机， 对汽车前后左右一定区 域进行不停地扫描和监视。计算机、电子地 图和光化学传感器等对红外线摄像 机传来
3、的信号进行分析计算，并 根据道路交通信息管理系统传来的交通信息，代替人的大脑发出指 令，指挥执行系统操作汽车。 1.2 课题任务要求课题任务要求 一是增强学生的动手能力，众所周知，现在企业的招聘需要学 生有动手能力，能够动手参与项目，能够把书本上面的知识更深层 次的理解，并运用到项目中来；二是为了让学生更了解单片机小车 的工作原理。并让学生能够学会在项目中独立、合作完成项目，不 仅仅是完成自己应该完成的项目部分，更要把整个项目流程都深刻 了解，这样才能更好的完成项目。 第二章第二章 系统总体设计系统总体设计 实训报告 3 2.1 小车的机械特性小车的机械特性 小车采用的是一辆四轮车车模，通过
4、2 个电极控制轮胎的转动， 前后轮根据转速不同和运转情况控制小车前进后退或者转弯。 2.2 所需程序以及使用的芯片所需程序以及使用的芯片 VM 虚拟机运行 Linux 系统、Dreamweaver、Arduino，A8 开发板， 小车开发板，小车模版，轮胎及各种接线，电极等等 2.3 智能小车控制的基本原理智能小车控制的基本原理 能够用虚拟机运行 Linux 系统，并把 Linux 写入开发板，搭建服 务器，通过虚拟机编写网页代码控制开发板。通过开发板控制小车 开发板，用软件 Arduino 控制，实现网页控制，有能力的增加辅助 功能；使网页 UI 更加美观等等。 第三章第三章 系统硬件设计系
5、统硬件设计 3.1 控制选择控制选择 通过虚拟机网页控制、蓝牙控制（增加功能） 实训报告 4 3.2 小车搭建小车搭建 3.2.1 基础模块 A8 开发板通过网线连接 PC 虚拟机，Linux 系统移植进入开发板，搭建服 务器，调用 Arduino 开发板。 3.2.2 蓝牙模块 连接蓝牙模块至 A8 开发板，通过串口调试 app 连接蓝牙控制 Arduino 小车。 第四章第四章 系统软件设计系统软件设计 4.1 Linux 系统系统 4.1.14.1.1 LinuxLinux 的环境搭建的环境搭建 ctr+al+t:默认的路径在家目录 ctr+shift+n:默认的路径为上一次终端所处在的
6、路径. linuxubuntu:$ linux:当前登录用户名. ubuntu:主机名 :和$之间:当前用户所处在的工作路径. windows 下的工作路径如 C:IntelLogs linux 下的工作路径是:/./ :代表的是/home/linux 这个路径.(家目录). 实训报告 5 ls(list):列出当前路径下的文件名和目录名. ls -a(all):列出当前路径下的所有文件和目录名,包括了隐藏文件. .:当前路径 :上一级路径 ls -l:以横排的方式列出文件的详细信息 total 269464(当前这个路径总计所占空间的大小,单位是 K) drwxr-xr-x 3 linux
7、linux 4096 Dec 4 19:16 Desktop 第一个位置:代表的是文件的类型. linux 系统下的文件类型有以下几种. b:块设备文件 c:字符设备文件 d:directory,目录 -:普通文件. l:连接文件. s:套接字文件. p:管道文件. rwxr-xr-x:权限 r:读权限 -:没有相对应的权限 w:写权限 x:可执行权限 修改权限: chmod u-或者+r/w/x 文件名 chmod g-或者+r/w/x 文件名 chmod o-或者+r/w/x 文件名 第一组:用户权限 第二组:用户组的权限 第三组:其他用户的权限. chmod 三个数(权限) 文件名 首先
8、根据你想要的权限生成二进制数,再根据二进制数转换成十进制的三 位数 实训报告 6 rwxr-x-wx 111101011 7 5 3 chmod 753 文件名 rwx-xr-x 第二个位置上的数字:对应目录下的子文件个数,如果是非目录,则数字是 1 第三个位置:用户名(文件创造者). 第四个位置:用户组的名字(前边的用户所处在的用户组的名字). 第五个位置:对应文件所占的空间大小(单位为 b) 第六八个位置:Dec 4 19:16 时间戳(最后一次修改文件的时间) 最后一个位置:文件名 操作文件: 1.创建一个普通文件:touch 文件名 2.删除一个文件:rm(remove) 文件名 3.
9、新建一个目录:mkdir(make directory) 目录名 递归创建目录:mkdir -p 目录 1/目录 2/目录 3 4.删除一个目录:rmdir 目录名./仅删除一个空目录 rm -rf 目录名/删除一个非空目录 5.切换目录(change directory):cd 路径 linux 下的路径分两种 相对路径:以.(当前路径)为起点. 绝对路径:以/(根目录)为起点, 用相对路径的方式进入 Music:cd ./Music 用绝对路径的方式进入 Desktop:cd /home/linux/Desktop 返回上一级:cd 返回加家目录的三种方式 (1).cd (2).cd (3
10、).cd /home/linux 进入到 1 目录里并创建一个 2 普通文件,再退回上一级,并且删除 1 目录 6.拷贝文件. 实训报告 7 cp(copy) 路径 1/源文件 路径 2:把路径 1 下的文件拷贝到路径 2 下 cp 路径 1/源文件 路径 2/目标文件:把路径 1 下的文件拷贝到路径 2 下 并且重命名位目标文件. cp(copy) -r 路径 1/目录名 路径 2:把路径 1 下的目录拷贝到路径 2 下 7.剪切文件 mv(move) 路径 1/源文件 路径 2:把路径 1 下的文件剪切到路径 2 下 mv 路径 1/源文件 路径 2/目标文件:把路径 1 下的文件剪切到路
11、径 2 下 并且重命名位目标文件 mv 源文件 目标文件:重命名文件 mv 路径 1/目录名 路径 2:把路径 1 下的目录剪切到路径 2 下 8.clear:清屏 9.exit 退出终端 vi 编辑器. vi 文件名:如果文件不存在则创建并打开 如果文件已存在,则直接打开 底行模式下的快捷操作 1,对第 a 行到第 b 行进行复制:航标 a,行标 by,enter 回车,再把光标移动 到你想要粘贴位置的上一行,输入 p 即可 2,对第 a 行到第 b 行进行删除:航标 a,行标 bd,enter 回车 3.对第 a 行到第 b 行进行剪切:航标 a,行标 bd,enter 回车,再把光标移动
12、 到你想要粘贴位置的上一行,输入 p 即可 gcc 编译器. gcc 文件名:编译成功的话,会在当前目录生成一个 a.out 可执行程序 执行程序: ./a.out 当然也可以指定可执行程序的名字,命令如下: gcc 文件名 -o 可执行程序名 实训报告 8 linux 系统的库文件: 静态库:.a 结尾 动态库:.so 结尾 自己制作一个动态库. 首先写一个简单的 c 功能函数 编译成动态库:gcc -fPIC -shared 文件名 -o lib 库文件名.so 在 linux 系统下.程序运行时默认搜素库的路径是/lib 把库拷贝到/lib 下:cp lib 库文件名.so /lib 错
13、误提示“:permission denied(权限不足) 方法:sudo cp lib 库文件名.so /lib 提示让你输入密码 1: sudo 暂时将普通用户 的权限提高到 root 用户权限 再编译一个 c 应用程序,在程序中来调用库里实现的函数 gcc 应用程序名 -l 库名(注意是去掉 lib 和.so 的库名) 操作文件: open():打开一个文件 read():/从文件里边读出数据 write()/向文件里写入数据 close()/关闭文件 man 手册: man 2 函数名 open: 头文件 #include #include #include 实训报告 9 1.int o
14、pen(const char *pathname, int flags);/仅限于打开一个已存 在文件 参数 1:文件的路径 参数 2:打开方式的标志 O_RDONLY,/只读方式打开 O_WRONLY,/只写方式打开 O_RDWR./可读可写方式打开 返回值: 打开成功:返回一个正数(文件描述符) 打开失败:-1 2.int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);/可以 打开一个不存在的文件 参数 1:文件的路径 参数 2:打开方式的标志 O_RDONLY,/只读方式打开 O_WRONLY,/只写方式打开 O_RDWR./可读可
15、写方式打开 如果文件不存在必须|O_CRAET,创建该文件 参数 3:权限 数 比如:0666 返回值: 打开成功:返回一个正数(文件描述符) 打开失败:-1 write: 头文件: #include typedef int ssize_t 实训报告 10 ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count); 参数 1:就是 open 函数的返回值,文件描述符 参数 2:你想要写入的数据 参数 3:你想要写入的数据的字节大小 返回值: 写入成功:返回的是写入的字节大小 写入失败:-1 strlen:实际长度 sizeof:数组的大小 4.1
16、.24.1.2 LinuxLinux 的移植及调试的移植及调试 linux 系统的启动步骤 1.运行 uboot(初始化硬件,引导系统内核的加载) 2.内核的运行(zImage,linux 的内核). 3.识别文件系统(类似于 C 盘,D 盘,E 盘).是 rootfs.tgz 系统=内核+文件系统. 挂载系统. 要对 uboot 环境信息进行设置 首先把拨码开关拨到 0000 位置.选择 uboot 的启动方式.uboot 从外存启动. 1.找到自己的 COM 端口号;打开 putty 2.选中 Serial,把波特率改为 115200,端口号改为自己的端口号,Flow contrlo 选择 none 3.开启电源,会出现一个倒计时,在倒计时完成之前,随便敲一个键盘. 4.输入命令 print 可以显示 uboot 的打印信息 确保: 实训报告 11 ipaddr=192.168.1.100/代表开发板的 ip 地址 serverip=192.168.1.200/代表 ubuntu 的 IP 地址 boo
