单片机红外遥控小车设计方案和制作
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基于单片机智能遥控小车的设计引言:一、硬件设计:智能遥控小车的硬件设计包括机械结构和电子模块两个方面。
1.机械结构设计:机械结构设计为小车提供了良好的稳定性和移动能力。
首先,选取适合的底盘结构,确保小车的稳固性和均衡性。
其次,选择合适的电机和轮子,以实现小车的前进、后退和转向功能。
最后,在机械结构中添加传感器支架和摄像头支架,方便后续的传感器和摄像头模块的安装。
2.电子模块设计:电子模块设计包括主控模块、通信模块和电源模块三个部分。
(1)主控模块:主控模块是整个智能遥控小车的核心,它负责接收遥控命令、控制电机的转动并实时处理传感器数据。
选择一款性能较强的单片机作为主控芯片,如STM32系列,以满足小车处理复杂任务的需求。
(2)通信模块:(3)电源模块:电源模块为智能遥控小车提供稳定的电源,要保证小车的正常工作需要满足一定的电流和电压要求。
选取合适的锂电池组或者干电池组作为电源,通过适当的电压调节和保护电路,保证电源的稳定性和安全性。
二、软件设计:智能遥控小车的软件设计包括底层驱动程序的编写和上层应用程序的开发。
1.底层驱动程序:底层驱动程序主要用于控制电机和监测传感器数据。
通过编写合适的电机驱动程序,实现小车的前进、后退和转向功能。
同时,编写传感器驱动程序获取传感器的数据,如超声波测距、红外线检测和摄像头采集等,为上层应用程序提供数据支持。
2.上层应用程序:三、功能拓展:智能遥控小车的功能可以通过添加各种传感器和模块进行拓展,如以下几个功能:1.环境检测功能:通过添加温湿度传感器、二氧化碳传感器等,实时监测环境数据,可以应用于室内空气质量、温湿度调节等应用。
2.避障功能:通过添加超声波传感器、红外线传感器等,在小车前方进行信号检测,实现小车的避障功能。
3.图像识别功能:通过添加摄像头模块,对图像进行处理和分析,实现小车的图像识别功能,如人脸识别、物体识别等。
结论:基于单片机的智能遥控小车设计通过合理的硬件结构和软件设计,实现了远程遥控和实时传输数据的功能。
学号:HEBEI UNITED UNIVERSITY单片机课程设计说明书设计题目:遥控小车学生姓名:专业班级:学院:电气工程指导教师:2014年6月2日摘要本次设计是基于51系列单片机的遥控小车的设计。
这里介绍的是如何用89C52单片机来实现无线遥控小车的设计,采用89C52单片机为控制核心,采用L298N 对小车电机的控制,利用红外遥控模块装置,并加有流水灯装饰小车,基于完备的软硬件系统,很好的实现了电动小汽车的前后行进,左转右转,以及停车。
整个系统的电路结构简单,可靠性能高。
关键词:单片机,无线控制技术 ,L298N。
AbstractThis design is based on the design of the 51 MCU cotrolled car.This design introduces how 89C52 MCU realize the remote control of the car,using 89C52 MCU as control core,the car motor control by L298N,and Using the infrared remote control module device, and the car decored with the floating leds, based on sophisticated hardware and software systems,the car can go and back, turn left, turn right, and parking.The whole system of the circuit structure is simple and relia ble.Keyword: MCU, Wireless Remote Control,L298N.目录摘要 (Ⅲ)ABSTRACT (Ⅲ)第一章绪论 (6)1.1 该设计的背景和意义 (6)1.2 该设计的主要内容和目的 (7)第二章系统总体方案设计与论证 (7)2.1 系统的总体方案设计 (7)2.2 主控系统 (7)2.3红外遥控模块 (8)2.4 电机驱动模块 (8)2.5流水灯模块 (8)2.6供电电源 (8)第三章系统硬件电路设计 (8)3.1 主控模块的电路设计 (8)3.1.1 STC89C52单片机的简介 (9)3.1.2 单片机工作电路 (11)3.1.3 时钟电路 (12)3.1.4 复位电路 (13)3.2 红外遥控模块的电路设计 (14)3.2.1 红外遥控的实现原理 (14)3.2.2 红外遥控器 (15)3.2.3 红外接收器 (15)3.3 电机驱动模块的电路设计 (16)3.4流水灯模块的电路设计 (17)3.5电源模块的电路设计 (18)3.6车体的设计 (19)第四章系统软件设计 (20)第五章、总结 (20)第六章、参考文献 (22)附录程序 (23)第一章绪论1.1 该设计的背景和意义自第一台工业机器人诞生以来,机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。
基于51单片机的红外遥控小车设计和制作红外遥控小车设计和制作是一个有趣且实用的项目。
本文将介绍一个基于51单片机的红外遥控小车的设计方案和制作过程。
设计方案:1.硬件设计:-采用STC89C52单片机作为控制核心,具有良好的性能和稳定性。
-红外接收器模块:用于接收红外信号并将其转换为电信号。
-直流电机:用于驱动小车的轮子,实现前进、后退、转弯等动作。
-驱动电路:将单片机的输出信号转换为合适的电流和电压来驱动电机。
-电源:使用锂电池作为电源,提供所需的电能。
2.软件设计:-红外信号解码:将接收到的红外信号进行解码,并判断是前进、后退、转弯等命令。
-控制逻辑:根据解码结果产生相应的电信号,驱动电机实现小车的相应动作。
-响应机制:处理红外信号的时延和干扰,避免误操作或信号丢失。
制作过程:1.连接电路:-将STC89C52单片机与电源、红外接收器模块和驱动电路连接。
确保连接正确、稳定。
-连接直流电机和驱动电路,通过电路板或者线缆进行连接,确保电机可以正确驱动。
2.烧录程序:- 使用Keil C编译器编写控制程序,并将程序通过编程器烧录到STC89C52单片机中。
3.完善控制逻辑:-在控制程序中添加红外信号解码和控制逻辑代码,使小车能够根据接收到的红外信号做出相应动作。
4.调试和测试:-将红外遥控器对准红外接收器模块,发送不同的红外信号,确保小车能够正确接收和处理信号。
-确保小车能够根据接收到的信号做出正确的动作,如前进、后退、转弯等。
5.完善功能:-可以根据实际需求添加其他功能,如声控、避障、图像识别等,提升小车的智能性和功能性。
通过以上设计和制作过程,一个基于51单片机的红外遥控小车就可以完成。
这个小车可以通过红外遥控器进行远程控制,并实现前进、后退、转弯等动作。
它可以在室内或者室外进行运行,并具有一定的智能性和便携性。
这个项目不仅可以培养学生的动手能力和创造力,还可以加深对电子电路和嵌入式系统的理解和掌握。
基于51单片机红外无线遥控智能小车控制设计摘要:本文利用51单片机设计了一款具有红外无线遥控功能的智能小车控制系统。
该系统基于红外技术,实现了对智能小车的远程控制。
通过建立遥控信号传输模型和小车控制模块,实现了智能小车的实时运动控制,包括前进、后退、左转、右转等操作。
本文详细介绍了系统设计方案、硬件设计和软件设计,通过实验验证,证明该系统能够稳定地实现智能小车的远程控制,具有一定的应用价值和推广前景。
关键词:51单片机;红外无线遥控;智能小车控制;遥控信号传输模型Abstract:In this paper, a smart car control system with infrared wireless remote control function based on 51 single-chip microcomputer is designed. The system is based on infrared technology, which realizes the remote control of the smart car. By establishing the remote control signal transmission model and the car control module, real-time motion control of the smart car, including forward, backward, turning left and turning right, is realized. This paper introduces the system design scheme, hardware design and software design in detail. Through experiments, it is proved that the system can stably realize the remote control of the smart car, and has certain application value and promotion prospects.Keywords:51 single-chip microcomputer; infrared wireless remote control; smart car control; remote control signaltransmission model1. 引言智能小车控制系统是一种目前比较受关注的智能化系统,在智能出行和智慧交通中有着广泛的应用。
编号单片机课程设计(级)题目:基于单片机智能红外遥控小车的设计学院:物理与机电工程学院专业:电子信息科学与技术作者姓名:指导教师:职称:副教授完成日期:20 年 1 月 6 日二〇一七年一月基于单片机智能红外遥控小车的设计摘要本次设计的简易智能小车,采用STC89C52RC单片机作为小车的检测和控制核心;采用红外线遥控远程人为控制小车行驶状态;采用SM4105W80U3显示小车处于自动行驶还是遥控行驶;可以实现小车的前进、后退、左转、右转、停止运动。
关键词:STC89C52RC;红外遥控1 前言本设计能实现对小车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
本设计采用MCS-51系列中的STC89C52RC单片机。
以STC89C52RC为控制核心,使用红外遥控对小车的前进、后退、左转、右转、停止运动进行实时的控制。
本次设计主要内容是基于STC89C52RC设计一部智能小车,小车能够实现自动前进,和红外遥控的智能小车控制系统,包括了对驱动电路,红外通讯等的探索和研究。
2 方案设计与论证2.1 遥控方案的选择由于属于小范围内遥控,小车在小范围内行驶,为了减少设计成本,增加便利性,所以采用常用的家用电视红外遥控器作为红外遥控发射部分,只需在小车上加装红外接收装置即可。
定义遥控器的上一曲键为左转键,暂停键为右转键,下一曲键为停止键,CH健为前进键,音量增大键为后退键,实现小车行驶的基本控制。
红外遥控系统的组成如图2.1所示。
发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED 红外发送器;接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。
图2.1 红外流程图2.2 遥控对小车的控制切换到红外遥控功能,对小车的前进、后退、左转、右转、停止运动实现实时控制,具体如下所述:(1)前进是左右两个电机同时顺时针旋转,实现小车的前进;(2)后退是左右两个电机同时逆时针旋转,实现小车的后退;(3)停止是左右两个电机同时停止旋转,实现小车的停止;(4)右转是右电机逆时针旋转和左电机顺时针旋转同时工作,实现小车的右转;(5)左转是左电机逆时针旋转和右电机顺时针旋转同时工作,实现小车的左转;实现不同的运动方式,是通过PWM信号对L293D芯片中的H桥进行控制。
安阳工学院《单片机基础》课程大作业《简易红外遥控小车设计》院系:计算机科学与信息工程学院专业班级:姓名:学号:成绩(教师填写)___________20 年月日一、课题名称:《简易红外遥控小车设计》二、方法步骤:1.总体设计主要设计思想:本设计利用通用红外遥控器控制小车后轮两个电机的动作来实现小车走、停、转弯等功能。
并通过软件控制小车方向和PWM调速小车的转速。
具体思想如下:通过外部中断1接收红外信息,并通过软件解码,根据接收信息的不同通过PWM和控制函数做出响应,并且在二极管上面反映出来,所以说二极管充当车灯和档位指示灯的作用,且每次接收信号,蜂鸣器鸣叫用来显示有信号的传入。
主要设计任务:红外遥控小车的设计主要分两大步,第一是硬件实现的设计,第二是单片机软件实现的设计。
(1)其中硬件又分几块:51单片机最小系统板,小型直流电机(3~9V)驱动电路模块,红外接收模块(已集成在最小系统板),蜂鸣器和二极管显示模块,车体。
(2)软件比较简单,但也分了几块:外部中断红外接收解码模块,PWM电机调速模块,主程序。
2.设计任务与要求(1)主要完成的性能指标本小车设计完成后能够实现如下功能:前进、后退、左前传(以做轮胎为轴转弯)、右前转、左圆转(以车体为轴进行转弯)、右圆转、左倒转、右倒转、紧急暂停、123级加减速。
(2)器件选择本设计主要用到以下材料:51单片机一个、通用遥控器一个、红外接收头一个、5号电池7节、车体(双电机+万向轮)一套、蜂鸣器一个、杜邦线若干、二极管9个、L9110S电机驱动芯片2个、其他电阻电容若干(3)单片机选择本设计用到宏晶公司的STC——125A32Ad单片机(4)说明总体框图(可选)(5)画出总线路图(硬件)51单片机最小系统如右:红外电路图如下:L9110S电机驱动电路如下:L9110S电气特性如下:完成后的驱动:实现后的实物图如下:(6)流程图及程序清单//******************************************************************** ***********//***************简易红外小车完全调试程序//***************版本V0.2//***************2012年5月13日10:49:26//***************修改优化时间2012年5月14日0:02:21//***************再次修改时间2012年5月18日20:49:28//***************Made by **************#include<reg52.h>#include"intrins.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit M11=P1^0; // 电机1接口sbit M12=P1^1;sbit M21=P1^2; // 电机2接口sbit M22=P1^3;sbit LED0=P0^0; // 左前灯sbit LED1=P0^1; // 档1灯sbit LED2=P0^2; // 档2灯sbit LED3=P0^3; // 档3灯sbit LED4=P0^4; //紧急灯sbit LED5=P0^5; //右前灯sbit LED6=P0^6; //左后灯sbit LED7=P0^7; //右后灯sbit F=P1^4;//蜂鸣器接口uchar TEMP1=0;//全局变量,用于存放红外返回值-用于PWM占空比的控制uchar TEMP2=10; // 用于方向的控制sbit Int0 = P3^3; // 红外接收采用外部中断1uchar databus[7];//用于红外接收存放数据//************************************************************//延时函数void delay1(uint xms)//delay 0.1ms{uint i,j;for(i=xms;i>0;i--)for(j=13;j>0;j--);}//************************************************************//********************接受解码函数uchar Rec(){uchar temp=0; //函数内部临时变量,用于返回函数值uint i=0; // 用于存放数据的临时变量uint j=0;uint m=0; // 局部计数临时变量uint n=0; // 局部计数临时变量uint k=0; // 局部计数临时变量EX1=0; // 关外部中断1 ,以防再次外部1中断的介入while(!Int0) //用于计时前9Ms低电平的引导码{delay1(1);m++; // 计数引导码的长度}if(m<=60) //50,可变,大概数,m应该在90左右,如果引导码时间太小(如<50),就表示//此次接收有误,返回0return 0; //while(Int0) //用于计时4.5ms高电平的引导码{delay1(1);n++; //计时高电平}if(n<=30) // 20大概值,应该在45左右,如果太小或太大,都有问题return 0;//当上面的两步都完成时,表示9ms低电平,4.5ms高电平的引导码验证完毕//可进行下步接收数据工作。
基于单片机的红外遥控智能小车设计引言:随着科技的不断发展,智能物联网已经走进了我们的生活。
智能小车作为一种智能化的产品,能够实现远程遥控、自动避障等功能,受到了广大消费者的青睐。
本文就基于单片机的红外遥控智能小车设计进行详细介绍。
一、设计目标本设计的目标是通过红外遥控,实现对智能小车的远程控制,小车能够根据收到的指令进行行驶、避障等操作。
二、设计原理1.主控芯片:本设计使用单片机作为主控芯片,常用的单片机有51系列、AVR系列等,可根据实际需求选择合适的芯片型号。
2.红外遥控模块:红外遥控模块是实现红外通信的设备,可以将遥控器发出的红外信号解码成数据,实现遥控操作。
3.电机驱动模块:电机驱动模块可将单片机的PWM信号转化为电机的动力驱动信号,控制小车的行驶方向和速度。
4.超声波传感器:超声波传感器可以感知到小车前方的障碍物距离,根据测得的距离,进行相应的避障操作。
5.电源模块:小车需要使用适当的电源,通常是锂电池或者直流电源供应。
三、系统设计1.硬件设计:(1)搭建小车底盘:根据所选择的底盘,搭建小车结构,并安装好电机驱动模块、电源模块等硬件设备。
(2)连接电路:将红外遥控模块、超声波传感器等硬件设备与主控芯片进行连接,确保每个模块正常工作。
2.软件设计:(1)红外遥控程序设计:通过红外遥控模块接收红外信号,并解码成相应的指令。
根据指令控制电机驱动模块,实现小车的行驶方向和速度控制。
(2)超声波避障程序设计:根据超声波传感器测得的距离,判断是否有障碍物,如果有障碍物就停止或者转向。
四、实验结果和讨论经过实验验证,本设计的红外遥控智能小车能够准确接收红外信号,并根据指令控制小车的行驶方向和速度。
同时,超声波传感器能够及时感知到前方的障碍物,并进行相应的避障操作。
然而,该设计仍然存在一些不足之处,比如超声波传感器的测距范围有限,可能无法感知到较小的障碍物。
此外,红外遥控信号的传输距离也有一定限制,需要保持遥控器与小车之间的距离不过远。
基于单片机的红外遥控小车设计本文将详细介绍基于单片机的红外遥控小车设计。
小车采用红外遥控技术,能够实现远程控制和执行各种动作。
首先,将介绍设计的硬件和软件部分。
然后,将详细描述小车的功能和实现过程。
最后,将对设计进行总结和展望。
硬件部分主要由以下组成:单片机、红外接收器、电机驱动器、电机和电源。
单片机是控制整个系统的核心部件,负责接收红外信号,解码并执行相应的动作。
红外接收器用于接收红外信号并传输给单片机进行解码。
电机驱动器用于控制车辆的运动,根据单片机的指令控制电机的速度和方向。
电机则负责提供车辆的动力。
电源则提供整个系统的电能供应。
软件部分主要由以下组成:单片机的程序和红外信号的解码。
单片机的程序是使用C语言编写的,负责接收红外信号并判断相应的指令。
红外信号的解码则是将红外接收器接收到的信号转换成数字信号,使单片机能够理解和执行。
小车的功能包括前进、后退、左转、右转和停止。
远程控制器上的按键对应不同的指令,通过红外遥控技术将指令发送给红外接收器。
红外接收器接收到指令后,传输给单片机进行解码。
单片机根据指令控制电机驱动器,使小车实现不同的动作。
实现过程如下:首先,根据硬件部分的连接原理图将各个硬件连接起来,并将电源接通。
然后,编写单片机程序,使其能够接收红外信号并解码。
接下来,根据不同的指令,编写程序控制电机驱动器,使小车实现前进、后退、左转、右转和停止的功能。
最后,对整个系统进行测试和调试,验证其功能和性能。
在设计过程中,还需要考虑小车的安全性和可靠性。
例如,可以加入碰撞检测功能,当小车检测到碰撞时,自动停止运动。
同时,还可以加入电池电量检测功能,当电池电量低于一定值时,自动停止运动并发出警报。
总结:通过本文的介绍,我们了解了基于单片机的红外遥控小车设计。
该设计能够实现远程控制和执行各种动作,具有很大的应用潜力。
然而,在实际应用中,还需要进一步优化设计,以提高小车的性能和功能。
希望未来能够有更多的研究和创新,推动该领域的发展。
基于51单片机红外遥控小车制作报告基于51单片机红外遥控小车是一项有趣且有挑战性的项目,通过该项目的实践,可以深入了解单片机和红外遥控的原理,并提高自己的动手能力和解决问题的能力。
本文将介绍基于51单片机红外遥控小车的制作过程和实现的功能。
一、实验原理1.51单片机原理51单片机是一种广泛应用于电子产品和嵌入式系统中的微控制器,采用的是哈佛结构,具有较高的性能和稳定性,广泛使用于工业自动化和嵌入式开发中。
2.红外遥控原理红外遥控是一种常见的遥控方式,通过使用红外光发射器和接收器之间的通信,实现无线遥控设备的功能。
红外遥控信号一般由多个比特组成的数据包,通过不同的数据包可以实现不同的操作。
二、实验器材和工具1.器材2个电机、L298N电机驱动模块、51单片机、红外接收器、红外发射器、遥控器、电池盒、杜邦线等。
2.工具电烙铁、焊锡、剪线钳、螺丝刀、万用表等。
三、制作步骤1.电路连接将L298N电机驱动模块与电机连接,L298N模块的输入引脚与单片机的输出引脚连接,红外接收器与单片机的IO引脚连接,红外发射器与单片机的IO引脚连接。
2.程序设计根据需求编写程序,包括红外遥控信号解析、电机控制等功能。
3.调试测试四、实现的功能1.红外信号解析通过红外接收器接收到遥控器发送的红外信号,解析信号中的数据包,判断用户的操作。
2.基本运动控制根据用户的操作,通过控制电机的转动方向和速度,实现小车的前进、后退、左转、右转等基本运动功能。
3.灵敏度调节通过调整程序中的参数,可以调节小车的灵敏度,使其对用户的操作更加敏感和准确。
4.智能避障在程序中添加红外避障功能,当小车检测到前方有障碍物时,自动停下或转向避开障碍物,保证小车的安全。
五、实验心得通过制作基于51单片机红外遥控小车的实验,我深入了解了51单片机和红外遥控的原理,并提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
在实验过程中遇到了一些困难,但通过查阅资料和与同学交流,我成功地解决了这些问题。
单片机技能与认证培训设计报告题目:红外遥控小车姓名:学号:系别专业:电信系班级:完成时间: 6月12日华南理工大学广州学院电子信息工程学院一、设计任务及要求用红外遥控的方式,控制小车模型前进、后退、左转、右转等功能。
二、设计方案以及元器件选取设计方案:本设计方案通过红遥控发射信号产生高低电平,用来提供给L298N,达到来控制电机的目的。
其中INA、INB、INC、IND的电平分别为一高一低,两个电机就能转动了。
小车尾部采用万向轮来辅助小车前进后退以及左右转。
元器件选取:L298N小车驱动89c52单片机hs0038红外接收器2个直流电机4节五号电池万向轮1个电解电容2个电阻、电容、晶振等最小系统部分元器件三、硬件电路1.最小系统部分如下图所示:复位电路采取按键复位电路。
晶振的作用则是为系统提供基本的时钟信号2.红外接受电路采用hs0038红外接收器,电路图如下3.小车驱动电路采用L298N来控制电机:四、软件设计红外专用的延迟函数:主函数部分如下五、调试以及结果1.第一次小车无法起动。
后发现原因是因为把hs0038的3个口弄错,误把第一个引脚当作GND,导致无法通过红外遥控小车行走。
后发现1为输出端,2为GND,3为VCC。
修改线路后成功通过遥控控制小车前后左右行走。
2.小车左轮部分齿轮在1个地方有时会卡住无法转动,需要人工转动下带动左轮转动,经过除尘、添加润滑油等措施后,卡住现象稍有减少,但无法完全避免。
六、总结通过这次实验,我们锻炼了自己的动手能力,了解了遥控小车的原理及制作过程,使我们的团队意识增强,经过几天的努力,完成了模块的设计与制作,完成了整个系统的编程、组装与调试。
基本上满足竞赛的要求,使用模块时,综合考虑电路的简单、电路的成本、以及电路的性能。
此次设计仍有一些问题没有得到完全解决,对一些器件的应用还不是很熟悉,因此在今后的学习中,更要好好学习知识,增加技能训练。
比如红外传感器的原理与应用的知识,光敏二极管的原理与应用电路等,当我们遇到不懂不会的问题时,我们能通过图书馆、网络等各种渠道学习想要知道的知识,有时候虽然只是一个很简单的小车模块,但使我们认识到自己所学的专业知识在实践中所出现的很大的不足。
一、设计任务和要求
以AT98C51单片机为核心,制作一款红外遥控小车,小车具有自动驾驶,手动驾驶和循迹前进等功能。
自动驾驶时,前进过程中可以避障。
手动驾驶时,遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。
寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。
二、系统组成及工作原理
本系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。
软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。
AT89S51单片机查询红外信号并解码,查询各个检测部分输入的信号,并进行相应处理,包括电机的正反转,判断是否遇到障碍物,判断是否小车其那金中有出轨等。
系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
三、主要硬件电路
1、遥控发射器电路
该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221,如图2所示。
HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。
图2中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。
HT6221的编码规则是:当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,如果这个按键按下且延迟大约108ms,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(4.5ms),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9~18ms),8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码
(9~18ms)组成,如果按键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。
按照上图的接法,K1~K8的数据码分别为:0x00,
0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。
图2 遥控发射器电路原理图
2、红外线接收模块
该模块使用一体化红外接收头1838,其电路如图3所示。
瓷片电容104为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.2口相连。
有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。
图3 红外接收原理图
3、电机驱动模块
该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转,以及改变电机的转速,其电路如图4所示。
L298 芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。
其中SENSEA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚,不用时可以直接接地。
VCC,VS是接电源引脚,电压范围分别是4.5~7V、2.5~46V,设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源,VS端独立接9V 电源。
ENA,ENB为使能端,低电平禁止输出。
IN1,IN2,IN3,IN4为数据输入引脚,OUT1,OUT2,OUT3,OUT4为数据输出引脚。
D1~D8是保护二极管(IN5819),用于释放掉电机停车时产生的反响尖峰电势,否则会击坏L298。
图4 电机驱动原理图
4、障碍物检测和寻迹模块
障碍物检测和轨迹检测原理是相同的。
从经济的角度考虑,该模块选用了反射式光耦,其电路如图5所示。
反射式光耦由一个红外发射管和一个光敏三极管组成。
LM324是电压比较器,当3脚的电平大于2脚时,输出端1脚输出高电平,反之输出低电平。
高低电平的值取决于LM324的2脚电平,调整电位器R23使LM324的2脚电压为3V。
避障电路安装在小车的头部的左右两边,分别用于检测左右障碍物。
工作过程是:当无障碍物时,不反射红外线,光敏三极管截止,LM324的3脚在R16的上拉作用下为高电平(5V),大于2脚电压(3V),输出高电平;当遇到障碍物时,反射红外线,光敏三极管导通,比较器3脚接地,小于2脚电压(3V),输出低电平。
单片机根据电平的变化判断有无障碍物,当左边遇到障碍物时小车右转,当右边遇到障碍物时小车左转。
循迹电路安装在小车的底部的左右两边,循迹是通过辨别黑白色来行走。
工作过程是:红外发射管发出红外光,当遇到黑色,不反射红外光,比较器输出为高电平;当遇到白线,红个光反射回来,比较器输出为低电平。
当左边检测到白色时小车右转,当右边检测到白色时小车左转,当两边检测到的都是黑色时小车前进,当两边检测到的都是白色时小车停止。
图5 障碍物检测、轨迹检测原理图
四、软件设计
本系统的软件用C语言编写,分为主程序,外部中断解码子程序、自动驾驶子程序、手动驾驶子程序、障碍物检测子程序、轨迹检测子程序、定时器1中断调速子程序等。
主程序完成系统硬件的初始化、子程序调用等功能。
主程序、解码子程序如图6、图7所示。
图6 主程序流程图7 解码程序流程图
结束语:
经实践表明,本文所设计的红外线遥控小车运行稳定、遥控灵敏、占用系统硬件资源少。
且在不改变硬件电路,仅通过软件编程小车就可以实现障碍物检测、报警等功能。
参考文献:
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