设计一份基于51单片机运用避障和红外模块实现自动循迹的小车程序

好的，下面是一个基于51单片机的小车程序，可以实现避障和自动循迹功能。这个程序需要使用一个红外模块和一个超声波模块。

首先，我们需要定义一些常量和变量。这些常量和变量将用于控制小车的运动。

#include <reg51.h>

#define LED P2
#define IN1 P1_0
#define IN2 P1_1
#define IN3 P1_2
#define IN4 P1_3
#define ENA P1_4
#define ENB P1_5

sbit IR = P3^2;
sbit TRIG = P3^3;
sbit ECHO = P3^4;

unsigned int distance = 0;

接下来，我们需要初始化各个模块和引脚。这个程序中我们使用 P1_0 到 P1_5 来控制小车的电机， P2 来控制 LED 灯， P3_2 来接收红外模块的信号， P3_3 和 P3_4 分别接超声波模块的 TRIG 和 ECHO 引脚。

void init() {
    TMOD = 0x01;
    TH0 = 0xFC;
    TL0 = 0x67;
    ET0 = 1;
    TR0 = 1;
    IT0 = 1;
    EX0 = 1;
    IT1 = 1;
    EX1 = 1;
    IR = 1;
}

在初始化函数中，我们设置了计时器 T0 的工作模式为模式 1，使其每隔一段时间就会中断，从而实现超声波模块的测距。我们还设置了外部中断 0 和外部中断 1，用于接收红外模块的信号，以实现避障功能。

接下来是计时器 T0 的中断服务函数，用于实现超声波模块的测距。

void timer0() interrupt 1 {
    TH0 = 0xFC;
    TL0 = 0x67;
    distance = 0;
    TRIG = 1;
    delay(10);
    TRIG = 0;
    while (!ECHO);
    while (ECHO) {
        distance++;
        delay(1);
    }
    distance = distance / 58;
}

在这个函数中，我们设置了计时器 T0 的中断触发时间为 50us。当 T0 中断时，我们将超声波模块的 TRIG 引脚拉高，延时 10us 后再将其拉低。接着，我们等待超声波模块的 ECHO 引脚变为高电平，开始计时。当 ECHO 引脚变为低电平时，我们计算出测量得到的距离。

下面是外部中断 0 的中断服务函数，用于实现避障功能。

void external0() interrupt 0 {
    IN1 = 1;
    IN2 = 0;
    IN3 = 1;
    IN4 = 0;
    delay(300);
    IN1 = 0;
    IN2 = 0;
    IN3 = 0;
    IN4 = 0;
}

在这个函数中，我们将小车的电机设置为向左转，然后延时一段时间后停止电机的运转，从而实现避障功能。

下面是外部中断 1 的中断服务函数，用于实现自动循迹功能。

void external1() interrupt 2 {
    if (IR) {
        IN1 = 1;
        IN2 = 0;
        IN3 = 0;
        IN4 = 1;
    } else {
        IN1 = 0;
        IN2 = 1;
        IN3 = 1;
        IN4 = 0;
    }
}

在这个函数中，我们根据红外模块的信号判断小车应该向左转还是向右转，然后设置小车的电机运转方向。

最后，我们需要实现一个延时函数，用于控制小车的运动。

void delay(unsigned int t) {
    unsigned int i, j;
    for (i = 0; i < t; i++) {
        for (j = 0; j < 2000; j++);
    }
}

这个函数将延时 t 个单位时间，每个单位时间是一个循环。在这个循环中，我们执行了 2000 次空循环，从而实现了一个大约为 1ms 的延时。

整个程序的主函数如下：

void main() {
    init();
    while (1) {
        if (distance < 20) {
            IN1 = 1;
            IN2 = 0;
            IN3 = 1;
            IN4 = 0;
            delay(300);
            IN1 = 0;
            IN2 = 0;
            IN3 = 0;
            IN4 = 0;
        } else {
            IN1 = 1;
            IN2 = 0;
            IN3 = 0;
            IN4 = 1;
        }
     }
}

在这个主函数中，我们首先调用了初始化函数，然后进入一个无限循环。在这个循环中，我们首先判断超声波模块测量得到的距离，如果距离小于 20cm，就调用避障函数，否则调用自动循迹函数。