无线遥控车系统大学本科毕业论文 - 图文(2)

沈阳理工大学学士学位论文

到实时控制，测量精度也能达到实用的要求，在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。我国作为一个世界大国，在高科技领域也必须占据一席之地，未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的，在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义，这将对我国未来智能汽车的研究在世界高科技领域占据领先地位具有重要作用。

1.2 无线遥控技术介绍及其应用

无线遥控，顾名思义，就是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器，主要是

由集成电路电板和用来产生不同讯息的按钮所组成。时至今日，无线遥控器已经在生活中得到了越来越多的应用，给人们带来了极大的便利。而现在无线遥控技术越来越多的运用在我们的生活当中，随着科技的进步无线遥控器也扩展到了许多种类，简单来说常见的有2种，一种是家电常用的红外遥控模式，另一种是防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等等常用的无线电遥控模式。无线电遥控常用的载波频率为315mHz或者433mHz，遥控器使用的是国家规定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于10mW、覆盖范围小于100m或不超过本单位范围的，可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为315mHz，而欧美等国家规定为433mHz，所以出口到上述国家的产品应使用433mHz的遥控器。

无线遥控车所讲的遥控技术正是无线遥控模式，无线遥控是无线电遥控，它是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类，在车库门、电动门、道闸遥控控制、防盗报警器、工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用，当然我们的无线遥控车也正是运用的这种技术。

依据无线遥控小车系统的总体结构，整个小车系统由移动平台、车载控制系统、遥控系统和传感检测四个部分组成。从系统总体来看，无线遥控小车有操作人员，移动小车和运行场所构成，由此构成了此三方相互紧密联系成为一个整体。操作人员根据远端操作人员给出的操作指令，通过遥控操作平台的人机交互接口，借助反馈出来的操作信息来执行特定的操作任务。操作人员依据终端反馈的信息，根据特定作业任务的要求发送操作与控制指令信息，控制无线遥控小车的前进、后退、转向、加速和减速。 在当今高速发展的社会，无线遥控技术广泛的运用于我们生活的各个领域，其中包

2

沈阳理工大学学士学位论文

括遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫、遥控玩具上的运用。当然还有一些更重要的场所还用到了无线遥控技术，比如所矿业开采，野外探险等一些复杂而危险的工作，而这些都离不开我们的无线遥控技术。

1.3本课题研究的主要内容

设计一个基于单片机的无线遥控小车，用单片机作为主控芯片，通过无线遥控对小车进行实时性控制，利用无线数据采集系统将车载移动平台采集到数据信息传送到无线遥控系统的遥控器，通过无线遥控器的液晶显示器显示车载移动平台采集到的数据信息和小车当前的运行状态。

设计的主要要求如下：实现前进、后退、加速、减速、左转、右转以及无线遥控系统的数据通行。

3

沈阳理工大学学士学位论文

2 总体设计方案及分析

根据题目的要求，确定如下方案：将报废的玩具电动车经过改造的基础上，加装无线接收与解码设备，实现对智能小车的无线遥控，以及小车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行分析处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动小车的智能控制。

该系统主要由单片机主控模块、无线遥控模块、电机驱动模块和电源模块电路组成，下面介绍实现此系统功能的方案。

2.1系统控制模块设计方案论证

方案1：采用STC12C5410单片机控制系统。STC12C5410单片机带有PWM脉宽调制输出端口，可直接用来控制电机转速，且其运行速度是8051单片机的8~12倍；但其I/O口少，即使是32管脚的芯片也只有27个，不够用时需要扩展I/O口，比较麻烦。 方案2：采用STC89C52单片机控制系统。主要是通用I/O口多，一般不需要扩展，而且控制指令简单。

由于对8051系列单片机应用比较熟悉，且系统需要用到的I/O口较多，而控制电机转速的PWM信号用1个定时器即可模拟，更可贵的是STC89C52单片机价格非常低廉。所以此次设计选择采用STC89C52单片机来控制。

2.2 驱动电机模块设计方案论证

方案1：采用电阻网络或数字电位器调节电动机的分压，从而达到分压的目的。但电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般的电动机电阻很小，但电流很大，分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案2：采用功率三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原理简单，加速能力强，采用由达林顿管组成的 H型桥式电路。用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态下，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高，H型桥式电路保证了简单的实现转速和方向的控制，电子管的开关速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的 PWM调速技术。现市面上有很多此种芯片，我选用了L298N，L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。

4

沈阳理工大学学士学位论文

用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。

2.3 电源模块设计方案论证

方案1：采用12V蓄电池为系统供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。但是蓄电池的体积过于庞大，在小型电动车上使用极为不方便。因此我们放弃了此方案。

方案2：采用6节1.5 V干电池共9V做电源，经过7805的电压变换后为单片机，传感器供电。经过实验验证小车工作时，单片机、传感器的工作电压稳定能够满足系统的要求，而且电池更换方便。

2.4 无线遥控模块设计方案论证

方案1：采用红外遥控控制，接收头采用1838B，遥控采用市面上的简易型红外遥控器。红外遥控有方向性的缺点，因此放弃了此方案。

方案2：采用PT2262，PT2272无线编码解码芯片做无线遥控控制小车行驶，无线遥控不受方向和阳光的限制。综上所述我们选择方案2。

5

沈阳理工大学学士学位论文

3 智能小车硬件设计

根据设计题目要求，系统可以初步设计为由STC89C52单片机最小系统、电机驱动电路模块、PT2272无线解码模块、方向灯指示模块和电源模块块组成。单片机通过PT2272解码接收来自遥控器的控制信号。当接收到信号后，方向指示灯发亮，在通过L298电机驱动转向。系统总框图如图3.1所示。

PT2272解码 电源

图3.1 车体结构框图 L298驱动 单片机STC89C52 方向指示灯

3.1 STC89C52主控芯片

STC89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 系统可编程Flash 存储器。STC89C52有40个引脚，4个8位并行I/O口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM)，和128B的数据存储器(RAM)组成。

它也是一种增强型8051单片机，在6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051，工作电压在3V～5V之间，可称之为5V单片机。工作频率在0～40MHz之间，它相当于普通8051单片机的0～80MHz，但它的实际工作频率可以达到48MHz。另外，STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。其引脚结构图如3.2所示。

6

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库无线遥控车系统大学本科毕业论文 - 图文(2)在线全文阅读。