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基于单片机遥控小车的设计.doc
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2022-08-15
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基于单片机遥控小车的设计.doc
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I
基于单片机遥控小车的设计
摘 要
随着电子业的发展,自动化已不再是一个新鲜的话题,无人驾驶的遥控小汽车也必将
进入实用阶段,智能作为现代的新发明,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式
在一个环境里自动的运作,不需要人为的管理,可应用于科学勘探等等的用途。智能电动
车就是其中的一个体现。本系统模拟基于 51 单片机的遥控小车的设计。89C51 单片机是一
款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用
89C51 单片机来实现无线遥控小车的毕业设计,该设计是结合实际应用而确定的设计类课
题。本系统以设计题目的要求为目的,采用 89C51 单片机为控制核心,采用 L298N 对小车
电机的控制,利用以 PT2262/PT2272 芯片的无线遥控模块装置,本次设计基于完备的软硬
件系统,很好的实现了电动小汽车的前后行进,特定路径的行驶,以及停车。整个系统的
电路结构简单,可靠性能高。实验测试结果满足要求,本文着重介绍了该系统的硬件设计
方法及测试结果分析
关键词:单片机;无线控制技术;PWM 调速;L298N;PT2262/2272。
II
The Design of Remote Control Car
Based On MCU
Abstract
Along with the development of electronic, automation is not a fresh word any
more, and no-man controlled cars will be realized. The new invention of modern
intelligence, is a future of development, he can follow the pattern set in advance
in an environment where automatic operation, no human's management, used in
scientific exploration and so on. Smart electric car is one of expression. That
system is based on the design of 51 MCU controlled car. 89C51 MCU is eight-figure
microcontroller, which receives high praise from the users because of its easy
use and versatility. This graduation design introduces how 89C51 MCU realize the
remote control of the car, a combination of the practical application and design.
This system designs for the purpose of the topic request, using 89C51 MCU as control
core, the car motor control by L298N,and wireless remote control which chip
PT2262/2272 device, with the electric car, driving, and the particular path park.
The whole system of the circuit structure is simple and reliable. This paper
introduces the hardware design method of the system and the analysis of the test
results.
Keyword: MCU; Wireless Remote Control; PWM speed adjusting;L298N;PT2262/2272
III
目 录
1 前 言 ....................................................................1
2 方案设计与论证 ............................................................2
2.1 直流调速系统 ...........................................................2
2.2 无线控制系统 ...........................................................3
2.3 系统原理图 .............................................................4
3 硬件设计与实现 ............................................................5
3.1 89C51 单片机硬件结构....................................................5
3.1.1 一个 8 位的微处理器(CPU) ..........................................6
3.1.2 存储器 .............................................................6
3.1.3 I/O 接口 ...........................................................6
3.1.4 定时器/计数器 ......................................................6
3.1.5 五个中断源的中断控制系统 ...........................................7
3.1.6 振荡器及定时电路 ...................................................7
3.2 89C51 单片机引脚及其功能 ...............................................7
3.2.1 电源引脚 Vcc 和 Vss .................................................8
3.2.2 时钟电路引脚 XTAL1 和 XTAL2 .........................................8
3.2.3 控制信号引脚 RST,ALE,/PSEN 和/EA ..................................8
3.2.4 输入/输出端口 P0,P1,P2 和 P3 ......................................9
3.3 系统运动控制部分设计 ..................................................10
3.3.1 电机选型 ..........................................................10
3.3.2 L298N 驱动电机 ...................................................10
3.4 无线电发射接收模块介绍 ................................................13
3.5 51 单片机的最小应用系统设计 ...........................................17
3.6 PWM 调速系统 ..........................................................18
4 软件设计 .................................................................21
5 测试数据、测试结果分析及结论 .............................................23
致 谢 .....................................................................24
参考文献 ...................................................................25
附录 1 程序清单 .............................................................26
附录 2 系统电路图 ...........................................................27
1 前 言
近年来,随着电子技术的飞速发展,无线遥控已被广泛应用到日常生活及工
业控制当中,电视机,电冰箱,视频监控系统,电视演播系统,电视会议系统,
微格教学系统,多媒体教学系统,工业智能可能控制等多种领域都有应用。本文
基 于 单 片 机 控 制 的 设 计 思 想 , 选 用 廉 价 的 遥 控 编 码 解 码 集 成 电 路
(PT2262/PT2272),采用 L298N 专用电机驱动芯片驱动电机,通过 PWM 脉冲调速,
外围安装无线遥控集成模块,实现了小车的无线智能遥控。
随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛
和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目,全国各高校也都很重视该
题目的研究。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的,指导教
师已经有充分的准备。本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。
根据题目的要求,确定如下方案:在现有电动车模型的基础上,加装无线控
制模块,电机驱动模块,实现对电动车的无线遥控,并将数据传送至单片机进行
处理,然后由单片机根据所接收到检测的数据实现对电动车的控制。
这种方案能实现对电动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 80C51 单片机。80C51 是一款八位单片机,它的
易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。
第三代单片机包括了 Intel 公司发展 MCS-51 系列的新一代产品,如 8xC152
﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8xC451﹑8xC452,还包括了 Philips﹑Siemens
﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑ATMEL 等公司以 80C51 为核心推出的大
量各具特色﹑与 80C51 兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向
外部接口电路扩展,以实现 Microcomputer 完善的控制功能为己任,将一些外部
接口功能单元如 A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速
I/O 口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中,在总线方面最重要的进
展是为单片机配置了芯片间的串行总线,为单片机应用系统设计提供了更加灵活
的方式。Philips 公司还为这一代单片机 80C51 系列 8xC592 单片机引入了具有
较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS).
新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构,为系统的扩展与配置打下
了良好的基础。
本设计就采用了比较先进的 80C51 为控制核心,80C51 采用 CHOMS 工艺,功
耗很低。该设计具有实际意义,可以应用于考古、机器人、医疗器械等许多方面。
尤其是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景。所以本设计与实际相结合,
现实意义很强。
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