遙控電動小車實驗與程序設(shè)計

1、遙控小車及程序1、 實驗前言隨著科技的發(fā)展，近年來單片機(jī)等微型處理器在控制方面的應(yīng)用越來越多。加之其易于使用、性價比高，所以用該類型芯片開發(fā)的產(chǎn)品成本低廉且使用方便。我們正是看中了單片機(jī)處理器的這些優(yōu)點，經(jīng)過性價比的分析設(shè)計了出了基于51系列的at89s52處理器的電動遙控小車。本作品主要采用紅外發(fā)送和紅外接收技術(shù)，利用pc838紅外接收管接收紅外遙控發(fā)出的信號，然后將數(shù)據(jù)傳送至at89s52單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而控制l297電機(jī)驅(qū)動。實現(xiàn)小車遙控控制的功能。二、模塊分析1、紅外控制模塊方案一：紅外發(fā)射器使用pt2262/pt2272芯片搭建而成，紅外接收模塊使用pc838紅外接收管搭建。

2、方案二：紅外發(fā)射器直接使用市場現(xiàn)成的紅外發(fā)射模塊。由于自己搭建的紅外發(fā)射器不穩(wěn)定，且干擾因素多，綜合考慮，紅外發(fā)射器采用市場現(xiàn)成模塊電路。紅外接收模塊由紅外接受管pc838及相應(yīng)器件搭建。紅外遙控原理: 一般紅外遙控器的輸出都是用編碼后串行數(shù)據(jù)對3840khz的方波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制而產(chǎn)生的。當(dāng)發(fā)射器按鍵按下后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也不同。這種遙控碼具有以下特征：采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”。上述“0”和“1”組成

3、的32位二進(jìn)制碼經(jīng)38khz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制，然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。一般電視遙控器的遙控編碼是連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，其中前16位為用戶識別碼，能區(qū)別不同的紅外遙控設(shè)備，防止不同機(jī)種遙控碼互相干擾。后16位為8位的操作碼和8位的操作反碼，用于核對數(shù)據(jù)是否接收準(zhǔn)確。根據(jù)紅外編碼的格式，發(fā)送數(shù)據(jù)前需要先發(fā)送9ms的起始碼和4.5ms的結(jié)果碼。遙控串行數(shù)據(jù)編碼波形如下圖所示：接收方一般使用tl0038一體化紅外線接收器進(jìn)行接收解碼，當(dāng)tl0038接收到38khz紅外信號時，輸出端輸出低電平，否則為高電平。所以紅外遙控器發(fā)送紅外信號時，參考上面遙控串行數(shù)據(jù)編碼波形圖，在低電平

4、處發(fā)送38khz紅外信號，高電平處則不發(fā)送紅外信號。2、 電機(jī)驅(qū)動模塊：方案一：使用l297驅(qū)動芯片做直流電機(jī)驅(qū)動，原理：芯片內(nèi)的pwm斬波器電路可開關(guān)模式下調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)繞組中的電機(jī)繞組中的電流。該集成電路采用了sgs公司的模擬/數(shù)字兼容的i2l技術(shù)，使用5v的電源電壓，全部信號的連接都與tfl/cmos或集電極開路的晶體管兼容。l297的芯片引腳特別緊湊，采用雙列直插20腳塑封封裝。方案二:使用l298驅(qū)動芯片做直流電機(jī)驅(qū)動，驅(qū)動原理和297相似，但是該芯片使用時產(chǎn)生熱量過多。綜合考慮，采用方案一。3、 顯示模塊方案一：采用lcd液晶顯示器，lcd有明顯的優(yōu)點:功耗的，美觀，壽命長，尺寸小，

5、使用方便，但其成本相對led較高。方案二：采用led數(shù)碼管顯示，led數(shù)碼管亮度高，但不足以達(dá)到實驗顯示要求，且難以控制。綜合考慮采用方案一。三、系統(tǒng)分析該系統(tǒng)是基于51系列的at89s52處理器的電動遙控小車。本作品主要采用紅外發(fā)送和紅外接收技術(shù)，使用紅外遙控板上的k1及前后左右五個控制按鍵觸發(fā)發(fā)射紅外信號，利用pc838紅外接收管接收紅外遙控發(fā)出的信號，然后將數(shù)據(jù)傳送至at89s52單片機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而控制l297電機(jī)驅(qū)動。實現(xiàn)小車遙控控制的功能。1、 硬件模塊設(shè)計顯示輸出模塊lcd1602液晶紅外接受器pc838芯片直流電機(jī)驅(qū)動l 297電源4節(jié)1.2v蓄電池聲音報警蜂鳴器中央處理

6、器at89s51單片機(jī)仿 真 圖小車整體圖顯示部分遙控部分2、 軟件模塊設(shè)計系統(tǒng)初始化系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化與lcd顯示 外 部 中斷0等待noyes處理器對中斷數(shù)據(jù)處理 l297 驅(qū)動直流電機(jī)車體4、 實驗感悟 通過這次實驗，我們鍛煉了自己的動手能力，了解了遙控小車的原理及制作過程，使我們的團(tuán)隊意識增強(qiáng)，經(jīng)過幾天的努力，完成了模塊的設(shè)計與制作，完成了整個系統(tǒng)的編程、組裝與調(diào)試。基本上滿足競賽的要求，使用模塊時，綜合考慮電路的簡單、電路的成本、以及電路的性能。此次設(shè)計仍有一些問題沒有得到完全解決，對一些器件的應(yīng)用還不是很熟悉，因此在今后的學(xué)習(xí)中，更要好好學(xué)習(xí)知識，增加技能訓(xùn)練。比如紅外傳感器的原理與應(yīng)用

7、的知識，光敏二極管的原理與應(yīng)用電路等，當(dāng)我們遇到不懂不會的問題時，我們能通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)等各種渠道學(xué)習(xí)想要知道的知識，有時候雖然只是一個很簡單的小車模塊，但使我們認(rèn)識到自己所學(xué)的專業(yè)知識在實踐中所出現(xiàn)的很大的不足。在實際的設(shè)計當(dāng)中也應(yīng)注意到的許多問題，如在焊接時應(yīng)提前布線、制圖，以免在調(diào)試過程時無從下手。雖然在這次設(shè)計中對于知識的運用和銜接還不夠熟練，但是我們將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力、不斷完善。學(xué)習(xí)自己的專業(yè)知識，加強(qiáng)自己的動手實踐，努力提高自己的專業(yè)技能，能在今后的生活學(xué)習(xí)中更好的應(yīng)用。5、 參考文獻(xiàn)1 董少明單片機(jī)原理與應(yīng)用北京：北京理工大學(xué)出版社，20092 黃智偉全國大學(xué)生電子設(shè)

8、計競賽電路設(shè)計北京：北京航空航天出版社，20063 張毅剛等電子系統(tǒng)設(shè)計哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20094 全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽組委會全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編北京：北京理工大學(xué)出版社附錄 1、遙控系統(tǒng)功能鍵列表按鍵編號按鍵碼按鍵名功能10x10k1停止20x1dup前進(jìn)30x12down后退40x19l左轉(zhuǎn)50x11r右轉(zhuǎn)附錄 2、遙控小車硬件連接圖附錄2、系統(tǒng)軟件程序/* * 紅外遙控直流電機(jī)運行 * * mcu: at89s52 晶振：11.0592mhz * */#include /管腳定義頭文件#include lcd.h#define uchar unsigned

9、char#define uint unsigned intsbit beep = p37; /蜂鳴器sbit irin = p32; /紅外接收端口bit flag = 0; /紅外接收有效標(biāo)志uchar code cdis1 = ir_code: - h ;uchar code cdis2 = rate : ;uchar code cdis3 = stop; /停止 uchar code cdis4 = ; /正轉(zhuǎn)uchar code cdis5 = ; /反轉(zhuǎn)uchar code cdis6 = g0!; /前進(jìn)uchar code cdis7 = back; /后退uchar ircom

10、6;char code reserve3_at_ 0x3b; /保留0x3b開始的3個字節(jié)/* x*0.14ms 延時子函數(shù)*/void delay(uchar x) uchar i; while(x-) for (i = 0; i14; i+); /* 蜂鳴器響一聲*/void beep(void) uchar i; for (i=0;i0x09) ircom5=ircom5+0x37; else ircom5=ircom5+0x30; ircom4=(ircom4&0xf0)4; /高位 if(ircom40x09) ircom4=ircom4+0x37; else ircom4=irco

11、m4+0x30; lcd_pos(10,1); /第一行10列 lcd_wdat(ircom4); lcd_wdat(ircom5);/* 主函數(shù)*/void main(void) p0 = 0xff; /端口初始化 p2 = 0xff; p1 = 0xf0; /步進(jìn)電機(jī)斷電 lcd_init(); /lcd1602初始化 lcd_pos(0,1); /設(shè)置顯示位置為第一行 wr_string(cdis1,0); /顯示字符串1 lcd_pos(0,2); /設(shè)置顯示位置為第二行 wr_string(cdis2,0); /顯示字符串2 lcd_pos(10,2); /第二行10列 wr_str

12、ing(cdis3,0); /顯示停止標(biāo)記 ea = 1; /允許總中斷 ex0 = 1; /使能int0外部中斷 it0 = 1; /下降沿觸發(fā) /flag= 1; while(1) code_conv(); /顯示鍵碼 if(flag) if(ircom2 = 0x10) /為遙控器k1鍵 lcd_pos(10,2); /第二行10列 wr_string(cdis3,0); /顯示停止標(biāo)記 p1 = 0xf0; /步進(jìn)電機(jī)斷電 if(ircom2 = 0x1d) /為遙控器的 up鍵 /小車前進(jìn) lcd_pos(10,2); /第二行10列 wr_string(cdis6,0); /的顯示

13、前進(jìn)標(biāo)記 p1 = 0xf9; /取數(shù)據(jù)，前進(jìn) delay(5); if(ircom2 = 0x12) /為遙控器的 down鍵 /小車后退 lcd_pos(10,2); /第二行10列 wr_string(cdis7,0); /顯示后退標(biāo)記 p1 = 0xf5; /取數(shù)據(jù)，后退 delay(5); if(ircom2 = 0x19) /為遙控器的 l鍵 /小車左轉(zhuǎn) lcd_pos(10,2); /第二行10列 wr_string(cdis5,0); /顯示左轉(zhuǎn)標(biāo)記 p1 = 0xe8; /取數(shù)據(jù)，左轉(zhuǎn) delay(5); if(ircom2 = 0x11) /為遙控器的 r鍵 /小車右轉(zhuǎn) l

14、cd_pos(10,2); /第二行10列 wr_string(cdis4,0); /顯示右轉(zhuǎn)標(biāo)記 p1 = 0xd1; /取數(shù)據(jù)，右轉(zhuǎn) delay(5); flag = 0; /* int0 中斷服務(wù)子函數(shù) （負(fù)責(zé)紅外解碼）*/void ir_in()interrupt 0 unsigned char j, k, num = 0; ex0 = 0; /關(guān)閉int0中斷 delay(15); /延時 if (irin = 1) /再確認(rèn)ir信號是否出現(xiàn) ex0 = 1; /開int0中斷 return ; /退出 while (!irin) /等ir變?yōu)楦唠娖?，跳過9ms的前導(dǎo)低電平信號。 delay(1); while (irin) /等ir變?yōu)榈碗娖?，跳過4.5ms的前導(dǎo)高電平信號。 delay(1); for (j = 0; j 4; j+) /收集四組數(shù)據(jù) for (k = 0; k = 15) ex0 = 1; /0.14ms計數(shù)過長自動離開。 return ; /高電平計數(shù)完畢 ircomj = ircomj 1; /數(shù)據(jù)最高位補(bǔ)“0” if (num = 8) i