基于單片機(jī)AT89S51的無(wú)線遙控小車設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)論文 基于嵌入式的智能車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，因此特別適合于與控制有關(guān)的系統(tǒng)，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制，智能化儀器，儀表，數(shù)據(jù)采集，軍工產(chǎn)品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，在根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。該無(wú)線遙控小車采用玩具小車車架，。采用AT89S51單片機(jī)作為主控制核心，通過(guò)編碼、解碼集成芯片PT226/PT2272無(wú)線傳送操作指令，利用光電門分別精細(xì)檢測(cè)小車左右驅(qū)動(dòng)輪

2、的速度，從而通過(guò)PWM動(dòng)態(tài)調(diào)整、精確控制小車的速度與方向；該無(wú)線遙控小車的功能如下:在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn)20米內(nèi)的無(wú)線遙控；實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及對(duì)速度檔的選擇。關(guān)鍵詞：無(wú)線遙控 單片機(jī) PWM 無(wú)線數(shù)據(jù)采集ABSTRACTIn recent years, with computer penetration in the social sphere and the development of large-scale integrated circuits, MCU applications are constantly deepening, as it has a fu

3、nction of strong, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use , and other characteristics, and therefore particularly suited to control the system, more widely used in automatic control, intelligent instruments, meters, data acquisition, military products and household appliances

4、, and other fields, the MCU is often as a core component to use, in accordance with specific hardware and application-specific characteristics of the object with software to make perfect.The wireless remote control toy car, car uses frame. Using AT89S51 as control core, through the encoding, decodin

5、g integration chip wireless transmission PT226 / PT2272 instructions, using photoelectric detection car doors were fine about driving wheel speed, and through the dynamic adjustment, the accurate control PWM velocity and direction of the car, which is aimed for wireless remote control, intelligent o

6、bstacle avoidance, sound-light alarm, mileage display function. The wireless remote control function is as follows: the car is under the condition of the obstacles in realizing within 20 meters of wireless remote control, Achieve forward, backward, left, right, slowing down, turned on the selection

7、and speed.Keywords: Wireless remote control SCM PWM Wireless data acquisition目錄摘要IABSTRACTII前言11緒論21.1課題背景和意義21.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀22 設(shè)計(jì)要求42.1設(shè)計(jì)任務(wù)42.2原理描述43 車載模塊設(shè)計(jì)73.1 AT89S5173.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N103.3 無(wú)線遙控接收電路設(shè)計(jì)124遙控器模塊設(shè)計(jì)164.1 無(wú)線遙控發(fā)送電路設(shè)計(jì)165 軟件設(shè)計(jì)205.1 主程序設(shè)計(jì)205.2 鍵盤組合的子程序設(shè)計(jì)205.3 電機(jī)控制字程序設(shè)計(jì)22結(jié)論24參考文獻(xiàn)25致謝26附錄27前言工業(yè)無(wú)線遙控

8、小車起源于美國(guó)。由于政府對(duì)無(wú)線遙控小車研發(fā)的資助以及相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)作用，日本、美國(guó)、德國(guó)等工業(yè)大國(guó)在智能無(wú)線遙控小車技術(shù)上占據(jù)著明顯優(yōu)勢(shì)，新近崛起的韓國(guó)在無(wú)線遙控小車研發(fā)方向也逐漸走向前沿。本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的設(shè)計(jì)思想，選用廉價(jià)的遙控編碼解碼集成電路（PT2262/PT2272），采用L298N專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)PWM脈沖調(diào)速，遙控器安裝了矩陣鍵盤，通過(guò)NRF905實(shí)現(xiàn)車載系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)的通信，實(shí)時(shí)顯示小車當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)和所處的環(huán)境狀況，從而實(shí)現(xiàn)了小車的無(wú)線智能遙控，使整個(gè)系統(tǒng)功能全面。無(wú)線遙控小車的控制系統(tǒng)將硬件系統(tǒng)，傳感器，驅(qū)動(dòng)控制以及遙控操作等綜合起來(lái)，集成驅(qū)動(dòng)、控制、傳感

9、和能源等于一體。首先要求具有小型化、輕量化的特點(diǎn)，因此要求控制系統(tǒng)尺寸小、重量輕、能耗低、能集成在小車體內(nèi)；其次，實(shí)時(shí)性是對(duì)控制系統(tǒng)的另一個(gè)基本要求，對(duì)于不確定環(huán)境下的信息采集，處理對(duì)小車控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。另外，要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)無(wú)線遙控小車的運(yùn)動(dòng)控制有諸多工程和技術(shù)方面的實(shí)際困難。遙控工作方式是目前普遍采用的最實(shí)用的控制方式，是解決小車智能發(fā)展水平與復(fù)雜任務(wù)要求之間的矛盾的一條有效途徑。為了在復(fù)雜環(huán)境中獲得有效的信息，小車必須配置各種類型的傳感器。所以，針對(duì)無(wú)線遙控小車系統(tǒng)的作業(yè)性能等要求，配合合適的傳感器系統(tǒng)作為移動(dòng)無(wú)線遙控小車的感知系統(tǒng)是非常重要的。依據(jù)無(wú)線遙控小車系統(tǒng)的總體結(jié)

10、構(gòu)，整個(gè)小車系統(tǒng)由移動(dòng)平臺(tái)、車載控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和傳感檢測(cè)四個(gè)部分組成。從系統(tǒng)總體來(lái)看，無(wú)線遙控小車有近端操作人員，遠(yuǎn)端移動(dòng)小車和運(yùn)行環(huán)境場(chǎng)所構(gòu)成，由此構(gòu)成了人小車環(huán)境三者相互緊密聯(lián)系的一個(gè)整體。操作人員在遙控作業(yè)端根據(jù)作業(yè)任務(wù)的要求，通過(guò)遙控操作平臺(tái)的人機(jī)交互接口，借助反饋信息控制小車完成特定的作業(yè)任務(wù)。操作人員依據(jù)終端反饋的信息，根據(jù)特定作業(yè)任務(wù)的要求發(fā)送操作與控制指令信息，控制無(wú)線遙控小車的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、加速和減速。1緒論1.1課題背景和意義隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線遙控已被廣泛的應(yīng)用到日常生活及工業(yè)中，如電視機(jī)、電冰箱、視屏監(jiān)控系統(tǒng)、電視會(huì)議系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、工業(yè)智能控制系

11、統(tǒng)等多種領(lǐng)域都有應(yīng)用。無(wú)線遙控小車是上世紀(jì)提出的一種新型小車，由于在軍事偵察、反恐、防暴、防核化及污染等危險(xiǎn)與惡劣環(huán)境作業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景，使其成為一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)。無(wú)線遙控小車具有體積小、成本低、生存能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。由于其應(yīng)用場(chǎng)合特殊，所以特別要求這類小車重量輕、體積小、能耗低、實(shí)時(shí)性好、操作使用可靠。本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的設(shè)計(jì)思想，選用廉價(jià)的遙控編碼解碼集成電路（PT2262/PT2272），采用L298N專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)PWM脈沖調(diào)速，遙控器安裝了矩陣鍵盤及液晶顯示器，通過(guò)NRF905實(shí)現(xiàn)車載系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)的通信，實(shí)時(shí)顯示小車當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)和所處的環(huán)境狀況，從

12、而實(shí)現(xiàn)了小車的無(wú)線智能遙控，使整個(gè)系統(tǒng)功能全面。無(wú)線遙控小車的控制系統(tǒng)將硬件系統(tǒng)，傳感器，驅(qū)動(dòng)控制以及遙控操作等綜合起來(lái)，集成驅(qū)動(dòng)、控制、傳感和能源等于一體。首先要求具有小型化、輕量化的特點(diǎn)，因此要求控制系統(tǒng)尺寸小、重量輕、能耗低、能集成在小車體內(nèi)；其次，實(shí)時(shí)性是對(duì)控制系統(tǒng)的另一個(gè)基本要求，對(duì)于不確定環(huán)境下的信息采集，處理對(duì)小車控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。另外，要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)無(wú)線遙控小車的運(yùn)動(dòng)控制有諸多工程和技術(shù)方面的實(shí)際困難。遙控工作方式是目前普遍采用的最實(shí)用的控制方式，是解決小車智能發(fā)展水平與復(fù)雜任務(wù)要求之間的矛盾的一條有效途徑。為了在復(fù)雜環(huán)境中獲得有效的信息，小車必須配置各種類型的傳

13、感器。所以，針對(duì)無(wú)線遙控小車系統(tǒng)的作業(yè)性能等要求，配合合適的傳感器系統(tǒng)作為移動(dòng)無(wú)線遙控小車的感知系統(tǒng)是非常重要的。依據(jù)無(wú)線遙控小車系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，整個(gè)小車系統(tǒng)由移動(dòng)平臺(tái)、車載控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)和傳感檢測(cè)四個(gè)部分組成。從系統(tǒng)總體來(lái)看，無(wú)線遙控小車有近端操作人員，遠(yuǎn)端移動(dòng)小車和運(yùn)行環(huán)境場(chǎng)所構(gòu)成，由此構(gòu)成了人小車環(huán)境三者相互緊密聯(lián)系的一個(gè)整體。操作人員在遙控作業(yè)端根據(jù)作業(yè)任務(wù)的要求，通過(guò)遙控操作平臺(tái)的人機(jī)交互接口，借助反饋信息控制小車完成特定的作業(yè)任務(wù)。操作人員依據(jù)終端反饋的信息，根據(jù)特定作業(yè)任務(wù)的要求發(fā)送操作與控制指令信息，控制無(wú)線遙控小車的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、加速和減速。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀工業(yè)無(wú)

14、線遙控小車起源于美國(guó)。由于政府對(duì)無(wú)線遙控小車研發(fā)的資助以及相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)作用，日本、美國(guó)、德國(guó)等工業(yè)大國(guó)在智能無(wú)線遙控小車技術(shù)上占據(jù)著明顯優(yōu)勢(shì)，新近崛起的韓國(guó)在無(wú)線遙控小車研發(fā)方向也逐漸走向前沿。我國(guó)的無(wú)線遙控小車研發(fā)工作始于20世紀(jì)70年代末，在國(guó)家“863”、“973”、“九五攻關(guān)”等高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃的重點(diǎn)支持下，取得了重大發(fā)展。從上世紀(jì)80年代開(kāi)始國(guó)內(nèi)已開(kāi)始大范圍地進(jìn)行有關(guān)無(wú)線遙控小車的研究。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)在應(yīng)用、研究發(fā)面已經(jīng)發(fā)展得比較好。但是，跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在一定的差距。2 設(shè)計(jì)要求2.1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的無(wú)線遙控小車，用單片機(jī)作為主控芯片，通過(guò)無(wú)線遙控對(duì)小車進(jìn)

15、行實(shí)時(shí)性控制，利用無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將車載移動(dòng)平臺(tái)采集到數(shù)據(jù)信息傳送到無(wú)線遙控系統(tǒng)的遙控器，通過(guò)無(wú)線遙控器的液晶顯示器顯示車載移動(dòng)平臺(tái)采集到的數(shù)據(jù)信息和小車當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)計(jì)的主要要求如下：實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及實(shí)現(xiàn)車載移動(dòng)系統(tǒng)和無(wú)線遙控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通行。2.2原理描述本設(shè)計(jì)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊、無(wú)線遙控模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊基本分組成。2.2.1 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖2-1如下： AT89S51 解碼電路電機(jī)（驅(qū)動(dòng)） 射頻發(fā)射電路電機(jī)（轉(zhuǎn)向） 圖2-1 總體方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖2.2.2 系統(tǒng)原理系統(tǒng)以AT89S51單片機(jī)作為主控芯片，利用T0定時(shí)器中斷產(chǎn)生精確的P

16、WM（脈寬調(diào)試）脈沖波，通過(guò)專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向；無(wú)線遙控模塊采用編碼解碼芯片PT2262/PT2272實(shí)現(xiàn)無(wú)線發(fā)送、接收操作指令，車載移動(dòng)平臺(tái)上的單片機(jī)接收到操作指令后改變相應(yīng)電機(jī)的PWM脈沖波，從而調(diào)節(jié)小車當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài).2.2.3方案設(shè)計(jì)與論證根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊、無(wú)線遙控模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊幾部分組成。為了較好的實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，分別設(shè)計(jì)了幾種方案分別進(jìn)行了論證。2.2.3.1車體的設(shè)計(jì)購(gòu)買玩具電動(dòng)車。購(gòu)買的玩具電動(dòng)車具有組裝完整的車架車輪、電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路。但是一般的說(shuō)來(lái)。玩具小車具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，這種玩具電動(dòng)車

17、由于裝配緊湊，運(yùn)行狀態(tài)比較好。其次，這種電動(dòng)車一般都是前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動(dòng)，能夠方便的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、小車的直線前進(jìn)與后退。再次，玩具電動(dòng)車的電機(jī)多為直流電機(jī)，容易控制及調(diào)速，而且這種玩具車架一般都價(jià)格便宜。我所購(gòu)買的小車底盤具有以下性能特點(diǎn)：1.底盤材質(zhì)選用亞克力材料，由激光切割機(jī)加工而成，輕便靈活而不失韌度，底盤為類圓形，旋轉(zhuǎn)快捷，贏得比賽時(shí)間；底盤直徑加大至150MM，可以安裝更多的傳感器，為小車提供了更多的升級(jí)空間。2. 底盤留有直徑80MM的推球槽，適合做足球機(jī)器人或其它用途。3. 減速電機(jī)選用JD3-100型減速電機(jī)，動(dòng)力更大，載重更強(qiáng)。4. 車輪由3片車輪片拼裝而成，增加了車體的承重機(jī)械強(qiáng)

18、度。5. 輪胎材質(zhì)選用抗老化的防滑硅膠，更適應(yīng)光滑路面和爬坡的路面。6. 電源方案選用3節(jié)AA電池盒，適合51系列、AVR系列、PIC系列等多種單片機(jī)或數(shù)字電路供電，本車還設(shè)計(jì)有18650鋰電池盒預(yù)留位，方便選用。7. 車體上安裝4支銅柱用于固定小車主控板；為了方便升級(jí)小車，底盤預(yù)留了許多安裝孔，適合安裝主控板和傳感器模塊等一系列配件，也可以安裝小車所需的其它電路板。其電氣參數(shù)如下：電機(jī)電壓：DC3-6V電機(jī)電流：0.2A X 2輸出轉(zhuǎn)速：50-100r/min底盤直徑：150MM車輪直徑：50MM安 裝 孔：3MM推 球 槽：80MM萬(wàn) 向 輪：5MM2.2.3.2控制器模塊采用AT公司的A

19、T89S51單片機(jī)作為主控制器。AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)含32k空間的可反復(fù)擦寫100,000次的Flash只讀存儲(chǔ)器，具有2Kbytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)IO 口，3個(gè)8位可編程計(jì)數(shù)器。且AT89S51系列的單片機(jī)可以在線編程、調(diào)試，方便地實(shí)現(xiàn)程序的下載與整機(jī)的調(diào)試。2.2.3.3 遙控模塊采用RF無(wú)線遙控模塊F05V、RF無(wú)線接收模塊J04V，以及編碼芯片PT2262解碼芯片PT2272組成的無(wú)線遙控模塊，此遙控模塊在開(kāi)闊地參考距離大于5米，而且能夠在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn)遙控，能夠達(dá)到此無(wú)線遙控小車的性能要求。2.2.3.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用

20、ST公司的L298N電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片。工作電壓高，最高工作電壓達(dá)46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達(dá)3A，持續(xù)工作電流為2A；內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動(dòng)器，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器、線圈等感性負(fù)載；采用標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平信號(hào)控制；具有兩個(gè)使能控制端，在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作；有一個(gè)邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作。2.2.3.5 無(wú)線通信模塊在本設(shè)計(jì)中，為了使遙控小車當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及將車載系統(tǒng)檢測(cè)到當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)傳送到遙控平臺(tái)的現(xiàn)實(shí)接口，就必須使用無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)通信模塊。我們采用NRF905，該模塊與單片機(jī)接口比較簡(jiǎn)單，但價(jià)格比較貴。

21、2.2.3.6 電源模塊在本設(shè)計(jì)，電機(jī)、車載系統(tǒng)、遙控器獨(dú)立供電。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源采用四節(jié)五號(hào)電池供電；車載系統(tǒng)采用9V電壓供電；無(wú)線發(fā)射接受頭F05V、J04V以及單片射頻發(fā)射器芯片NRF905是3V電源供電，遙控器同樣采用5V電壓供電。3 車載模塊設(shè)計(jì)車載模塊是無(wú)線遙控小車的核心。它完成的主要工作包括：接收遙控器的控制命令并解析；控制一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和一臺(tái)轉(zhuǎn)向電機(jī)；車載模塊主要有以下部分電路構(gòu)成：電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制電路、無(wú)線遙控接收電路和無(wú)線數(shù)據(jù)采集電路。下面將對(duì)整個(gè)車載模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹。3.1 AT89S51主控芯片AT89S51是由美國(guó)Atmel公司生產(chǎn)的至今為止世界上最新型的高性能8位單片機(jī)。該

22、芯片采用FLASH存儲(chǔ)技術(shù)，內(nèi)部具有2KB字節(jié)快閃存存儲(chǔ)器，采用DIP封裝，是目前在中小系統(tǒng)中應(yīng)用最為普及的單片機(jī)。3.1.1 AT89S51的特點(diǎn)AT89S51 具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1、 AT89S51與AT89S51系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容；2、 片內(nèi)有4k字節(jié)在線可重復(fù)編程快擦寫程序存儲(chǔ)器；3、 全靜態(tài)工作，工作范圍：0Hz24MHz；4、 三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密；5、 128*8位內(nèi)部RAM；6、 32位雙向輸入輸出線；7、 兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；8、 五個(gè)中斷源，兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)；9、 一個(gè)全雙工的異步串行口；10、 間歇和掉電兩種工作方式。3.1.2 AT89S51的功能

23、描述AT89S51是一種低功耗、高性能、CMOS8位微處理器，片內(nèi)有4k字節(jié)的在線可重復(fù)編程、快速擦除快速寫入程序的存儲(chǔ)器，能重復(fù)寫入/擦除1000次，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。它與MCA-51系列單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替AT89S51系列單片機(jī)，而且能使系統(tǒng)具有許多AT89S51系列產(chǎn)品沒(méi)有的功能。AT89S51可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。只要程序長(zhǎng)度小于4K，四個(gè)I/O口全部提供用戶。可用5V電壓編程，而且擦寫時(shí)間僅需10ms，僅為8751/87C51的擦除時(shí)間的百分之一，與8751/87C51的 12V電壓擦寫相比，不

24、易損壞器件，沒(méi)有兩種電源的要求，改寫時(shí)不拔下芯片，適合許多嵌入式控制領(lǐng)域。工作電壓范圍寬2.7V6V，全靜態(tài)工作，工作頻率寬在0Hz24MHz之間，比8751/87C51等51系列的6MHz12MHz更具有靈活性，系統(tǒng)能快能慢。AT89S51芯片提供三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。P0口是三態(tài)雙向口，統(tǒng)稱數(shù)據(jù)總線口，因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部存儲(chǔ)器的讀/寫操作。3.1.3引腳介紹AT89S51單片機(jī)為40引腳芯片如圖3-1所示： 圖3-1 AT89S51芯片圖VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳

25、可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口

26、被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉

27、的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口?？诠苣_ 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖

28、。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（000

29、0H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。3.1.4 單片機(jī)

30、最小系統(tǒng)電路圖3-2單片機(jī)最小系統(tǒng)電路單片機(jī)的最小化系統(tǒng)是指單片機(jī)能正常工作所必須的外圍元件，主要可以分成時(shí)鐘電路和復(fù)位電路，我們采用的是AT89S51芯片，它內(nèi)部自帶4K的FLASH程序存儲(chǔ)器，一般情況下，這4K的存儲(chǔ)空間足夠我們使用，所以我們將AT89S51芯片的第31腳固定接高電平（PCB畫板時(shí)已經(jīng)接死），所以我們只用芯片內(nèi)部的4K程序存儲(chǔ)器。單片機(jī)的時(shí)鐘電路有一個(gè)12M的晶振和兩個(gè)30P的小電容組成，它們決定了單片機(jī)的工作時(shí)間精度為1微秒。復(fù)位電路由22UF的電容和1K的電阻及IN4148二極管組成，以前教科書上常推薦用10UF電容和10K電阻組成復(fù)位電路，這里我們根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選用22

31、UF的電容和1K的電阻，其好處是在滿足單片機(jī)可靠復(fù)位的前提下降低了復(fù)位引腳的對(duì)地阻抗，可以顯著增強(qiáng)單片機(jī)復(fù)位電路的抗干擾能力。二極管的作用是起快速泄放電容電量的功能，滿足短時(shí)間多次復(fù)位都能成功。AT89S51單片機(jī)個(gè)功能部件運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)一般有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。此電路采用內(nèi)部時(shí)鐘方式。AT89S51單片機(jī)整個(gè)程序存儲(chǔ)空間可以分為片外和片內(nèi)兩部分，CPU訪問(wèn)片內(nèi)和片外程序存儲(chǔ)器，可由EA引腳上所接的電平來(lái)確定。EA引腳姐高電平時(shí)

32、，程序?qū)钠瑑?nèi)程序存儲(chǔ)器開(kāi)始執(zhí)行，即訪問(wèn)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器；當(dāng)PC值超過(guò)片內(nèi)ROM的容量時(shí)，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外程序存儲(chǔ)器空間執(zhí)行程序。此主控制器最小系統(tǒng)電力EA端接高電平，程序?qū)钠瑑?nèi)程序存儲(chǔ)器開(kāi)始執(zhí)行。3.2 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用L298N，L298N是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路?？梢苑奖愕尿?qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)3.2.1 L298N集成芯片簡(jiǎn)介L(zhǎng)298N采用由達(dá)林頓管組成的H型PWM電路。PWM電路由四個(gè)大功率晶體管組成H橋電路構(gòu)成，四個(gè)晶體管分為兩組，交替導(dǎo)通和截止，用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使

33、之工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，根據(jù)調(diào)整輸入控脈沖的占空比，精確調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于管子工作只在飽合和截止?fàn)顟B(tài)下，效率非常高。H型電路使實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制的簡(jiǎn)單化，且電子開(kāi)關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也極強(qiáng)，是一種廣泛采用的PWN調(diào)整技術(shù)。L298N是雙H橋高電壓大電流集成電路。每個(gè)H橋的下側(cè)橋臂晶體管發(fā)射極連在一起，其輸出腳（SENSEA和SENSEB）用來(lái)連接電流檢測(cè)電阻。Vss接邏輯控制的電源。Vs為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源。IN1-IN4輸入引腳為標(biāo)準(zhǔn)TTL 邏輯電平信號(hào)，用來(lái)控制H橋的開(kāi)與關(guān)即實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，ENA、ENB引腳則為使能控制端，用來(lái)輸入PWM信號(hào)實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。3.2.2 L298N的工作原理

34、L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS，VSS可接4.57V電壓。4腳VSA接電源電壓，VS電壓范圍VIH為+2.546V。輸出電流可達(dá)2.5A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和 15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。L298N可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1,OUT2,OUT3和OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。5,7,10,12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA,EnB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。In3，In4的邏輯圖與表1相同。由表1可知EnA為底電平時(shí)，輸入電平對(duì)電機(jī)控制器作用，當(dāng)EnA為高電平，輸入電平為一高一低，電機(jī)正或

35、反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。3.2.3 L298N引腳及定義圖3-3 L298N引腳圖表3-1是L298N引腳及定義名稱管腳說(shuō)明SEN1、SEN21、15分別為兩個(gè)H橋的電流反饋腳，不用時(shí)可以直接接地OUT1、OUT22、3輸出端，與對(duì)應(yīng)輸入端同邏輯VS4驅(qū)動(dòng)電壓，最小值須比輸入的低電平電壓高2.5VINPUT1、INPUT25、7輸入端，TTL電平兼容ENA、ENB6、11使能端，低電平禁止輸出GND8地VSS9邏輯電源，4.5V7VOUT3、OUT413、14輸出端，與對(duì)應(yīng)輸入端同邏輯INPUT3、INPUT410、12輸入端，TTL電平兼容3.2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制電路

36、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用L298N，L298N是ST公司的產(chǎn)品。比較常見(jiàn)的是15腳Multiwait封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路?？梢苑奖愕尿?qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。AT89S51的I/O口P2.0、P2.1作為PWM脈沖波的輸出口，經(jīng)74LSA08四路與門后成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的輸入信號(hào)，L298N芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可以達(dá)到50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的I/O提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)VSS，VSS可接4.57V電壓。4腳VSA接電源電壓，VS電壓范圍

37、VIH為+2.546V。輸出電流可達(dá)2.5A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和 15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。L298N可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī)，OUT1,OUT2,OUT3和OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī)，本實(shí)驗(yàn)裝置我們選用驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。5,7,10,12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA,EnB接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。In3，In4的邏輯圖與表1相同。由表1可知EnA為底電平時(shí)，輸入電平對(duì)電機(jī)控制器作用，當(dāng)EnA為高電平，輸入電平為一高一低，電機(jī)正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。3.3 無(wú)線遙控接收電路設(shè)計(jì)無(wú)線遙控接受電路由解碼芯片PT2

38、272/RF無(wú)線接收模塊J04V將接收到信號(hào)傳送給解碼芯片PT2272，解碼芯片PT2272接受到信號(hào)，將其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)之后，VT腳輸出高電平，與此同時(shí)響應(yīng)的數(shù)據(jù)也輸出高電平。3.3.1 RF無(wú)線接收模塊J04VJ04V是一款低功耗小體積超再生接收模塊，采用SMT工藝，性能穩(wěn)定具有較好的靈敏度及性價(jià)比。是電池供電產(chǎn)品的理想選擇?？梢詮V泛應(yīng)用于需要處于接收狀態(tài)的遙控報(bào)警及單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。3.3.1.1 主要特點(diǎn)（1） 輸出無(wú)噪聲干擾（零電平）；（2） 極低功耗（工作狀態(tài)3V/0.2mA）;（3） 特小體積（不需要外接天線）；3.3.1.2 性能參數(shù)(1) 接收頻率：315MHz、4

39、33MHz；(2) 工作電壓：DC3V（2.6V3.5V）;(3) 工作電流：0.150.3mA;(4) 調(diào)制帶寬;10K;(5) 輸出電平：TTL電平；(6) 接收靈敏度：-90dBAm；(7) 電路結(jié)構(gòu):超再生；(8) 外形尺寸：10x23x5mm(寬x長(zhǎng)x厚)；(9) 工作溫度：-40+60；3.3.2 解碼芯片PT2272解碼芯片PT2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗價(jià)位通用編碼電路，PT2272最多可有12位（A0A11）三態(tài)地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），任意組合可提供531441地址碼，PT2272最多可有6位（D0-D5）數(shù)據(jù)端管腳，接收到的信號(hào)從

40、14腳串行輸入，可用于無(wú)線遙控接收電路。解碼芯片PT2272接收的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼以及同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。3.3.2.1 PT2272（1）CMOS工藝制造，低功耗；（2）外部元器件少；（3）RC振蕩電阻；（4）工作電壓范圍寬：2.6-1.5V;（5）數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位；(6)地址碼最多可達(dá)531441種；3.3.2.2 PT2272應(yīng)用范圍（1）車輛防盜系統(tǒng)；（2）家庭防盜系統(tǒng)；（3）遙控玩具；（4）其他電器遙控；3.3.2.3 PT2272引腳圖及管腳說(shuō)明解碼芯

41、片PT2272的引腳圖如圖所示： 圖3-4 解碼芯片PT2272的引腳圖表3-2 解碼芯片PT2272管腳說(shuō)明名稱管腳說(shuō)明A0-A111-8、10-13地址管腳，用于進(jìn)行地址編碼，可置為“0”，“1”，“f”（懸空），必須與2262一致，否則不解碼D0-D111-8、10-13地址或數(shù)據(jù)管腳，當(dāng)做為數(shù)據(jù)管腳時(shí)，只有在地址與2262一致，數(shù)據(jù)管腳才能輸出與2262數(shù)據(jù)端對(duì)應(yīng)的高電平，否則輸出為低電平，鎖存型只有在接收下一數(shù)據(jù)才能轉(zhuǎn)換Vcc18電源正端（+）Vss9電源負(fù)端（-）DIN14數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端，來(lái)自接收模塊輸出端OSC116振蕩電阻輸入端，與OSC2所接電阻決定振蕩頻率OSC215振蕩電

42、阻振蕩器輸出端編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時(shí)間越長(zhǎng)。 解碼芯片PT2272有不同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出地電平時(shí)瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272-M4），對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272-M4），對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。3.3.3 無(wú)線遙控接收電路圖3-5無(wú)線遙控接收電路（1）此無(wú)線遙控接收電路主要包括：解碼芯片P

43、T2272，無(wú)線接收模塊F05V。接收芯片PT2272的數(shù)據(jù)輸出位根據(jù)其后綴不同而不同，數(shù)據(jù)輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶使用。后綴為“M”為“暫存型”，后綴為“L”為“鎖存型”，其數(shù)據(jù)輸出又分為0、2、4、6不同的輸出，例如：PT2272-M4則表示數(shù)據(jù)輸出為4位的暫存型無(wú)線遙控接收芯片。PT2272的暫存功能是指當(dāng)發(fā)射信號(hào)消失時(shí)，PT2272的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)輸出位即變?yōu)榈碗娖健６i存功能是指，當(dāng)發(fā)射信號(hào)消失時(shí)，PT2272的數(shù)據(jù)輸出端仍保持原來(lái)的狀態(tài)，直到下次接收到新的信號(hào)輸入。解碼芯片PT2272接收到信號(hào)后，其地址經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸

44、出高電平。（2）J04V工作頻率為315MHz433MHz。J04V性能與J04P及J04E基本相同，是J04P及J04E的改進(jìn)型低功耗產(chǎn)品，但引腳不兼容。J04V與J04T性能有區(qū)別但引腳兼容可直接替換。為方便后綴電路接口J04V、J04T增加了數(shù)據(jù)反相輸出端，無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)2腳輸出為零電平，3腳為高電平，可輸出2mA的驅(qū)動(dòng)電流。若驅(qū)動(dòng)低阻抗負(fù)載會(huì)引起J04V及J04T工作電壓的不穩(wěn)定。J04V工作電壓范圍：2.63.6V：2.6V時(shí)工作電流在0.15mA；3V時(shí)約在0.3mA;3.5V時(shí)約在0.3mA。J04V適合電池或線性電源，可采用3.7V4.7V電阻從5V取到33.5V，再加220UF電解

45、電容濾波，電解電容的接地點(diǎn)必須靠近J04V的地，J04V輸出能力可驅(qū)動(dòng)一支發(fā)光二極管。如果從6V以上的電壓用電阻降壓會(huì)引起工作電壓的不穩(wěn)定。也可以從220V用電容降壓整流濾波后用7805取得5V再用3.7K4.7K電阻降壓濾波取得3V，不適合用穩(wěn)壓管串聯(lián)分壓。接收模塊的電源直接影響到接收電路的穩(wěn)定性，也是接收電路的主要干擾源，J04V不適合用實(shí)驗(yàn)室大整流電源做試驗(yàn)。J04V不適合與發(fā)射用同一電源做試驗(yàn)。J04V頂部鍍銀電感不要碰壓，否則會(huì)引起頻率偏移距離變近。J04V內(nèi)部具有放大整形電路，只適合數(shù)字信號(hào)的接收而不適合模擬信號(hào)。J04V在A處點(diǎn)可根據(jù)需要接一支470K1M的電阻可使J04V輸出更

46、干凈，但接收靈敏度會(huì)降低。J04V應(yīng)安裝在印板邊部并離開(kāi)周圍器件5mm以上，要垂直于線路板，否則會(huì)引起頻率偏移。如果器件較多還必須注意地線布局合理，如果有晶振或其他信號(hào)必須遠(yuǎn)離J04V，否則會(huì)引起很多無(wú)法排除的干擾致使接收電路無(wú)法正常工作。J04V可外接天線提高接收靈敏度，天線長(zhǎng)度不限。由于J04V是低功耗電壓超再生接收模塊，只消耗0.2mA的電流，采用4.7K電阻從5V取得3.2V再220UF電解電容濾波給J04V供電，雖然J04V具有較寬的工作電壓范圍但電壓在33.2V時(shí)才具有最佳的經(jīng)受靈敏度。J04V和PT2272都是低功率低電壓器件當(dāng)然也可以直接采用二節(jié)1.5V電池供電。如果PT227

47、2驅(qū)動(dòng)的負(fù)載功率較大需要才要小體積高容量的鋰亞硫酰氯電池，否則會(huì)引起接收電路的不穩(wěn)定。PT2272的D0D3可以直接與單片機(jī)連接。也可以去掉PT2272，由單片機(jī)直接解碼。接收電路不適合使用紋波系數(shù)大于50mV的開(kāi)關(guān)電源，因?yàn)榻邮漳K對(duì)電源的紋波很敏感。電源直接影響到接收電路的穩(wěn)定性，不干凈的電源就是接收電路的主要干擾源。4遙控器模塊設(shè)計(jì)遙控器模塊是無(wú)線遙控小車的人機(jī)接口部分。4.1 無(wú)線遙控發(fā)送電路設(shè)計(jì)無(wú)線遙控電路由編碼芯片PT2272和無(wú)線發(fā)射頭F05組成，編碼芯片PT2272將鍵盤輸入的控制信號(hào)進(jìn)行編碼之后，由F05V進(jìn)行ASK調(diào)制，通過(guò)外接天線發(fā)送信號(hào)。此遙控模塊在開(kāi)闊地發(fā)射接收距離大

48、于150米，而且能夠在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn)遙控。4.1.1 無(wú)線發(fā)射頭F05V F05V是一款小體積、微功率RF無(wú)線發(fā)射模塊；采用SMT工藝，聲表穩(wěn)頻，性能穩(wěn)定，特別適合低電壓電池供電，無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)休眠并符合FCC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。4.1.1.1 主要特點(diǎn)：(1 )最新超小體積 厚度3mm (2) 低電壓,低功耗 (3) 無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)休眠 (4)符合FCC認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn) .4.1.1.2 性能參數(shù):*發(fā)射頻率：315MHz 433MHz*工作電壓：DC3V(2.1-3.5V)*發(fā)射電流：10mA/3V (連發(fā))*發(fā)射功率：8dBm*傳輸速率：1-10k*頻率穩(wěn)定度：±75K聲表穩(wěn)頻*調(diào)制方式：ASK*外形

49、尺寸：9×20×3mm(寬X長(zhǎng)X厚)*工作溫度：-40-+854.1.1.3 引腳定義1-正電源DC3V ；2-地 ；3-數(shù)據(jù)信號(hào)輸入； 4-外接天線4.1.1.4 應(yīng)用說(shuō)明（1）F05V工作電壓不得超過(guò)3.5V，否則將燒壞芯片。（2）F05V無(wú)數(shù)據(jù)輸入時(shí)休眠電流1µA。但與F05V接口的電路不發(fā)送數(shù)據(jù)輸入時(shí)必須處于低電平狀態(tài)。（3）F05V最佳的安裝是直插在印制板上，也可以將F05V覆銅面朝下貼在印制板上。天線要朝上。（4）F05V屬于微功率發(fā)射模塊，可通過(guò)FCC認(rèn)證，適合在短距離數(shù)據(jù)傳輸。與J05V配套傳輸PT碼加天線在開(kāi)闊地參考距離大于150米。（5）F05

50、V的天線匹配是否良好直接影響到F05V的發(fā)射效果，最簡(jiǎn)單的是一根四分之一波長(zhǎng)的直導(dǎo)線但不是最佳的匹配。也不方便安裝?，F(xiàn)介紹一種和F05V配套效果比較理想的螺旋天線。將天線靠近模塊的邊直接焊在模塊的Y點(diǎn)，沒(méi)有天線F05V發(fā)射效果會(huì)很差。4.1.2 PT2272編碼解碼芯片 PT2262/PT2272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/PT2272 最多可有12 位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2272 最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，

51、可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2272發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2272不接通電源，其17 腳為低電平，所以315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2272 得電工作，其第17 腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17 腳為高電平期間315MHz 的高 頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz 的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射

52、電路完全受控于PT2272 的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK 調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。4.1.2.1 PT2262/PT2272 特點(diǎn)(1)CMOS 工藝制造，低功耗；(2)外部元器件少；(3)RC 振蕩電阻；(4)工作電壓范圍寬：2.6-15v；(5)數(shù)據(jù)最多可達(dá)6 位；(6)地址碼最多可達(dá)531441 種；4.1.2.2 PT2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改PT2272 解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6 之分，其中L 示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。M 表示非鎖存輸出，

53、數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。后綴的6 和4 表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4 路并行數(shù)據(jù)時(shí)（PT2272-M4)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8 位，如果采用6 路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M6)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6 位。PT2262/2272 芯片的地址編碼設(shè)定和修改：在通常使用中，我們一般采用8 位地址碼和4 位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼電路PT2262 和解碼PT2272 的第18 腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3 的8 次方為6561，所以地址編碼不重復(fù)度為6561 組，只有發(fā)射端PT2262 和接收端PT227

54、2的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262 和PT2272 的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262 和PT2272 的18 腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2272 的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272 只要也第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1D4 端輸出約4V 互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT 端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。用戶可將這些信號(hào)加一級(jí)放大，便可驅(qū)動(dòng)繼電器、功率三極管等進(jìn)

55、行負(fù)載遙控開(kāi)關(guān)操縱。4.1.3 無(wú)線遙控發(fā)射電路（圖畫的不完整，芯片沒(méi)標(biāo)注型號(hào)，電阻沒(méi)標(biāo)大?。?圖3-6 無(wú)線遙控發(fā)射電路無(wú)線遙控發(fā)射電路主要包括：編碼芯片PT2262，無(wú)線發(fā)射模塊F05V。（1）PT2262/PT2272 是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS 工藝制造的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，PT2262/PT2272 最多可有12 位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2272 最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無(wú)線遙控發(fā)射電路。編碼芯片PT2272發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，PT2272不接通電源，其17 腳為低電平，所以315MHz 的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，PT2272