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1、滨江学院 毕业论文（设计） 题 目 基于单片机的遥控小车的设计 院 系 自动控制系 专 业 电气工程与自动化 学生姓名 王枫 学 号 20112340035 指导教师 毛鹏 职 称 讲师 二一五 年 五 月 二十五 日4目 录1绪论. 52整体设计5 2.1 小车方案6 2.2 控制方案6 2.3 系统组成73 单片机遥控小车的硬件介绍8 3.1 单片机介绍8 3.2 发射模块9 3.2.1 2262编码器93.2.2 315M射频发射电路103.2.3 遥控电路113.3 接收与主控模块133.3.1 2272译码器133.3.2 315M超再生接收电路133.3.3 主控电路143.3.4
2、 电机与舵机16 3.4总体电路图164 软件设计与介绍174.1 Keil简介17 4.2.电机与舵机的程序设计174.2.1 PWM脉冲宽度调制与中断系统介绍18 4.2.2 电机与舵机具体控制程序介绍20 4.3遥控部分的程序设计22 4.3.1 矩阵键盘的介绍及与独立键盘的对比22 4.3.2 遥控部分具体程序介绍23 4.4.总程序介绍与总程序流程图26 5结果展示与分析265.1 电路焊接调试265.2 小车功能展示276小结29参考文献：30致 谢31基于单片机的遥控小车设计王枫20112340035南京信息工程大学滨江学院自动控制系，南京 210044摘要：随着单片机技术的日渐
3、成熟，单片机在各个领域的应用逐渐增多，与此同时，无线控制技术业发展至成熟阶段。因此，将单片机与无线控制技术相结合，采用51单片机，编码解码器，并采用无线控制的方式来达到对小车的实际控制。而在本次毕业设计的实际运用中，使用的是89C52单片机，在信号的传输过程中通过2262与2272编码译码其对单纯的电平信号向脉冲进行变化，随后采用315M射频发射电路与接收电路对脉冲信号与正弦波信号进行相互转化，并且通过其进行接收与发送。对于接收到的信号使用PWM调制从而改变电机转速与舵机的角度。本设计采用C语言编程，从而通过程序实现对小车的实际控制。关键词：2262/2272 315M发射接收电路 51单片机
4、 The design of car by based on single chip microcomputer remote controlWangFeng 20112340035 Major of Electrical Engineering and Automation of College of BinJiang of Nanjing University of Information & Technology，Nanjing 210044Abstract :Withthesingle-chiptechnologymatures,microcontrollerapplicationsi
5、nvariousfields graduallyincreased,atthesametime,wirelesscontroltechnologyindustrytoamaturestage.Therefore,theMCUandwirelesscontroltechnology,theuseof51microcontroller,codecs,andtheuseofwirelesscontrolledwaytoachieveeffectivecontrolofthecar.Inthepracticalapplicationofthisgraduationdesign,theuseofthe8
6、9C52microcontroller,thetransmissionsignalcodinganddecodingthrough2262and2272thelevelofitssimplechangetothepulsesignal,andthenuse315MRFtransmitterandreceivercircuitcircuitofthepulsesignalandthesinewavesignalintoeachother,andreceiveandtransmitviaits.ForthereceivedsignalusingthePWMmodulationtochangethe
7、motorspeedandsteeringangle.ThedesignusesaClanguageprogramming,inordertoachieveeffectivecontrolofthecarthroughtheprogram.Key words: 2262/2272 315M Launch receiving circuit 51 Single chip microcomputer1.绪论对于本次遥控小车的设计，虽然在各种技术上面来说，在当今世界的各个领域基本都已什么成熟。而个人觉得，在这次设计中有两个比较关键的部分，一个是无线遥控部分，另一个是驱动部分。无线遥控的运用领域十分广
8、泛，从日常家用电器，玩具，车辆的电子锁，以及军事上都有很多的运用。就其的技术而言，可以说已经相当成熟，但是它的前景依旧非常可观，可以在日后的发展中力求传输距离与抗干扰性的双赢，同时也可以向无线遥控模块的小型化发展，这样在工业上可以促使设备的小型化，提高空间的利用率，甚至可以将多个控制模块集中在一个之上，如此只需要一个遥控便可操控真个工厂，或者家里的所有的家电，促进智能化的发展。当然随着技术的发展，成本也将会随之下降，更有助于普及。然而对于驱动部分而言，驱动可谓是一个设备的核心。车辆，飞机，舰船，玩具等等都拥有它们的发动机，马达。但是如果我们将驱动发动机运行的驱动装置去除，而仅仅给其装上发动机，
9、那么显而易见的是，车辆也不会动起来。很多低成本的遥控玩具都是使用集成电路作为驱动，而类似飞机，汽车，都是使用更加智能化的微信处理器，因为这些设备的线路复杂，功能繁多，它们需要智能的驱动来使其可以准确无误的运转起来。同样，这也是一个成熟但依旧前景广阔的技术。它的未来也可以像小型化，轻便化，低成本化的方向发展。就像本设计所使用的单片机一样，它本身就是一个微型处理器，虽然它不是电机，但是去可以使用编程使电机运转，是电机的心脏。本毕业设计题目来自于一个车辆测距小组作为其中一个部分二单立为一个毕业设计课题，由前车搭在防追尾预警系统保持匀速行驶，而后车才用变速的方式由迅速开始加速从而缩短与前车的距离，进而
10、出发预警系统的工作。随后由加速开始减速逐渐与前车拉开距离，后保持匀速行驶，使得预警系统在测得达到安全距离后停止工作。简单来说后车的重点为通过对速度的控制从而对两车之间的距离进行控制。现将其中的后车单独作为本次毕业设计的课题，因而作为本次设计的遥控小车所需达到的要求参照原先的课题中的后车要求。遥控小车预计所能达到的效果如下所示；（1） 整个小车的设计与控制操作都基于单片机。（2） 小车通过无线遥控控制。（3） 在小车的运行过程中可通过遥控进行三档变速。（4） 在运行中可以通过控制自由转向。2 整体设计本节中将对在准备设计时所考虑到的几种方案进行列举阐述以及简单的对比，并在接下来的响应章节中进行具
11、体的分析。2.1小车方案在小车的整体方案的选定中，因题目已定基于单片机，所以筛选的重点主要在于单片机的选用，以及电源的搭配。由于对于在刻板上自行画制电路的方法比较陌生，且考虑到在实际画电路的过程中可能存在的错误，和其他需要重新返工重画的可能性，所以在电路板的选择上所有预计的方案都使用洞洞板，方便拆卸焊接以及更改。方案一：使用51单片机对主电路进行控制，单片机同时控制舵机与电机，用一个电源控制舵机与电机，并且同时为单片机的工作模块供电，保证整个电路的运转。所有元器件使用洞洞板安装焊接。方案二：在方案一的基础上，采用两个不同电压的电源，分别对驱动模块和单片机进行供电。从而使得单片机工作模块和电机，
12、舵机可以达到更好的工作状态。方案三：同样是在方案一的基础上进行的改进，对于舵机与电机进行分开控制，各自采用一个单片机。从而使得对于舵机与电机可以更精确的控制。综合上诉三个方案，方案一实则为原始方案，而另外两个方案则为其的两个不同的改进方式。经过对比和出于实际的考虑，选择方案二的设计方式。相比于方案一，方案二采用两个电源分别供电的方式可以有效的解决单片机与电机所需电压不同的问题，在保证电机与舵机的电压的同时也不会烧坏单片机。相比之下方案三使用两个单片机分别控制舵机与电机并非必须，可以对一个单片机烧录程序同时控制舵机与电机。而且单从接线与电源的角度上来说，两个单片机所出现的对电源的要求更大，就算不
13、采用多电源供电也会增加一些不必要的并联接线。所以选择方案二作为小车车体的整体设计思路。2.2控制方案在控制方案的选定中，因为已定使用无线控制，所以方案的筛选重点表现在对于几种常见的无线控制方式的选择。方案一：采用红外遥控，其由发射模块与接收模块两部分所组成。其发射模块包括矩阵键盘，编码器，红外发射器等其他元件。而接受模块的主要有解码器，放大电路，调制解调器等。方案二：采用市场上最常见的无线电遥控，与红外遥控相同，其同样是由发射和接收两大模块组成。发射模块主要组成部分为编码器，振荡电路，按键。而接受模块主要为解码器放大电路等。方案三：采用较为热门的超声波遥控，顾名思义超声波控制是将超声波作为载体
14、来传输信号，其用途广泛，比如在原设计题目中的防追尾预警系统就是采用超声波来测定前车与后车的距离。综合上诉三种方案，相比于方案二红外遥控的结构更为复杂，而且考虑到类似电视遥控对不准而换不了台的问题，对于遥控小车这样控制时小车通常出于运动的状态会出现对不准问题，在调试阶段对于是线路问题还是因为仅仅是没对准的问题的判定会有一定影响，而且对于红外线所学的并不多不易上手。与方案二相比方案三所采用的超声波控制，并不像无线电遥控模块那样在市场上十分普遍，虽然超声波的遥控系统会具有功耗更低，抗干扰能力更强的优势特点，但其不像已经普及的无线遥控那样价格低廉，并且无线电遥控的传输距离、抗干扰能力等，对于控制一个小车已是搓搓有余。并且考虑到原先作为防追尾系统的大课题，不排除会一起演示的可能，预警系统采用超声波定位的原理，所以也不排除会对其有影响的可能。所以方案二作为小车遥控部分的设计思路。2.3系统组成根据前面选定的方案，总体设计思路如图1所示，整个遥控小车系统有遥控电路与主控电路两大部分组成。由遥控部分中发射模块将信号指令发射出去，当接
