智能避障遥控小车设计(2)

图3.5无线遥控单元实物图

如图3.6是PT2262、PT2272各自的引脚图，表3.1、3.2是PT2262、PT2272各自的管脚说明。

图3.6 PT2262、PT2272各自的引脚图

表3.1 PT2262管脚说明

名称 A0-A11 D0-D5 Vcc Vss TE OSC1 OSC2 Dout 管脚 1-8、10-13 7-8 10-13 18 9 14 16 15 17 说明 地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”、“1”、“f”（悬空） 数据输入端，有一个为“1”即有编码发出 电源正端（+） 电源正端（-） 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效； 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率； 振荡电阻震荡器输出端； 编码输出端（正常时为低电平） 表3.2 PT2272管脚说明

名称 A0-A11 D0-D5 Vcc Vss DIN OSC1 OSC2 VT 管脚 说明 地址管脚，可进行地址编码，可置为“0”、“1”、“f”

1-8、10-13 （悬空）,必须与2262一致 7-8 10-13 18 9 14 16 15 17 地址或数据管脚 电源正端（+） 电源正端（-） 编数据信号输入端，来自接收模块输出端 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率； 振荡电阻震荡器输出端； 解码有效确认输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态） PT2262每次发射时至少发射4组字码，所以PT2272只有在连续两次检测到相同的地址码加

数据码后，才会根据数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动VT端同步为高电平

[8]

。 在我们的小车电路设计中，设置PT2272模块的1脚接P3.3，2脚接P3.4，3脚接P3.5，4脚

接P3.6，GND脚接地，VT脚悬空，Vcc接电源正极（+5V）。如图3.7是PT2262的电路原理图。

图3.7 PT226的电路原理图

3.4超声波测距单元

超声波是频率高于20000赫兹的声波，具有方向性好、穿透能力强等优点，可用于测距、清洗、焊接等。其测距原理为：利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物并反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出超声波测距单元到障碍物的实际距离

[9]

。

我们将超声波模块连接到单片机P3口上，并且加上液晶显示屏LCD1602作为距离输出显示

装置。当启动超声波测距模块后，按照设定的程序，LCD1602可以实时显示出小车距离障碍物的距离，为操作者提供直观显示，并为接下来的操作提供参考。其中超声波测距单元的Vcc接电源正极（+5V）,Rx接P3.0, Tx接P3.1，OUT脚悬空，GND接地，LCD1602接入P0口和P2口。如图3.8是超声波测距单元的实物图，如图3.9是超声波测距单元的电路原理图。

图3.8 超声波测距单元的实物图

图3.9 超声波测距单元的电路原理图

3.5电机驱动单元

我们选用L298N芯片作为电机驱动单元芯片，L298N是高电压大电流双桥式驱动器，可以驱动46V,2A下的电机。通过单片机的I/O输出改变L298N芯片控制端的电平即可控制电机正反转和停止，借助于系统程序输入对应的高低电平值，就能够实现对应的动作，进而有效控制直流电机运动，使能引脚6（ENA）、11（ENB）决定对应的电机是否处于工作状态，即ENA、ENB低电平时停止，高电平时工作。

L298N作为驱动芯片，一方面接收单片机的输出信号（P1.2-P1.5），另一方面要为直流电机提供输入信号（OUT1口-OUT4口），让电机能够转动起来[10]。

电路设计中L298N详细引脚接法为：电机驱动单元的ENA接P1.0，ENB接P1.1，IN1接P1.2，1N2接P1.3，IN3接P1.4，IN4接P1.5，Vcc接电源正极（+5V），GND接地。如图3.10是电机驱动单元L298N芯片的管脚图，如图3.11是电机驱动单元的电路原理图。

图3.10 电机驱动单元L298N芯片的管脚图

4 软件设计

图3.11 电机驱动单元单元的电路原理图

按照总体设计，智能小车的控制器使用STC公司生产的STC89C52，因为在程序中不需要涉及精确实时操作，所以我们使用C语言进行软件编写，这样可以大大提高程序编写时的效率[11]。

程序中包括延时子函数、遥控控制子函数、自动避障子函数、液晶显示子函数、初始化子函数和主函数。执行程序时，先进行初始化，当遇到障碍物时会调用自动避障子函数；如果处于非避障状态下，将会调用遥控控制子函数，小车将会按照遥控按键指令进行运动。 我们设计智能小车时采用Keil uvision4来编译程序，再借助于RS232串口线，利用STC-ISP-V4.80软件下载编译完成的十六进制HEX文件到单片机，接下来就要对小车进行程序调试。

4.1智能遥控避障小车系统流程

本系统启动后，小车红外传感器处于检测状态，当小车距离障碍物小于15cm(可根据实际情况进行调节)时，将会返回一个低电平避障信号给单片机控制单元，小车将进行避障控制，在避障控制中，小车先一直向后退，直到接收到遥控指令时才停止电机转动并执行遥控指令；若小车距离障碍物大于等于15cm时，小车将进入遥控控制状态，在遥控控制中，直行和倒退都是匀速的，而在执行转弯操作时，我们在程序上设置延时程序来降低转弯速度，为了使单片机接收到准确按键信息，应在距离小车较远时按键时间稍长一些。位于小车前部的红外传感器始终处于工作状态，当遇到障碍物时将会重新进入避障控制状态，其主程序流程如图4.1,避障控制流程如图4.2,遥控控制流程如图4.3。

图4.1 主程序流程图

图4.2 避障控制流程图

4.2 部分源程序

1.小车遥控单元程序 uint remotecontrol() {

if(key1==1) { delayms(2) ; motor=1; }

if(key2==1) {

delayms(2) ; motor=2; }

if(key3==1)

{ motor=3;

delayms(2000) ;

图4.3 遥控控制流程图

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