四点智能位置检测装置控制系统设计

本科毕业论文

题目四点智能位置检测装置控制系统设计指导老师职称

学生姓名学号专业班级院(系)电子信息工程学院

完成时间

四点智能位置检测装置控制系统设计

摘要

该无线遥控小车利用AT89S52单片机作为控制核心,通过315MHz 无线发射和接收器接收遥控器的控制信号,并对信号快速处理,转换成PWM信号来产生不同的直流电压控制直流电机。该无线遥控小车的功能如下:在有障碍物的情况下实现20米内的无线遥控:实现前进,后退,左转,右转以及对速度挡的选择。

关键词:单片机无线遥控 PWM

Based on the design of single-chip wireless remote control car

Abstract

The wireless remote control car using AT89S52 MCU as control core, 315MHz wireless transmitter and receiver to receive the control signal of the remote control, and signal rapid processing, convert the PWM signal to DC voltage control of DC motor. The wireless remote control car functions as follows: the case of obstructions within 20 meters of wireless remote control: forward, backward, accelerate, decelerate, turn left, turn right, speed gear selection

Keyword:single-chip microcomputer Wireless remote control PMW

目录

中文摘要 (2)

英文摘要 (3)

第1章绪论课题背景和意义.............................................5-6 第2章设计说明 (6)

2.1 设计任务 (6)

2.2 系统原理 (6)

2.3 方案设计 (6)

2.3.1 车体的设计………………………………………………6-7 2.3.2 控制器模块选择………………………………………7-12

2.3.3 遥控模块 (12)

2.3.3.1 RF无线接收模块J04V……………………………12-14 2.3.3.2 解码芯片PT2272…………………………………14-17 2.3.3.3 无线遥控接收电路设计…………………………17-19 2.3.3.4 RF无线发射模块F05V……………………………19-21 2.3.3.5 PT2262编码解码芯片……………………………21-24 2.3.3.6 无线遥控发射电路设计…………………………24-26

2.3.4 电机驱动模块选择 (26)

2.3.4.1 L298N工作原理 (26)

2.3.4.2 L298N引脚及定义…………………………………26-28

2.3.4.3 电机驱动与控制电路……………………………28-29

2.3.5 电源模块 (29)

第3章软件设计............................................................29-49 结论 (50)

致谢 (51)

第一章绪论

课题背景和意义:

随着电子技术的飞速发展,无线遥控已被广泛的应用到日常生活及工业中,如电视机,电冰箱,视屏监控系统,电视会议系统,工业智能控制系统等多种领域都有应用。

无线遥控小车是上世纪提出的一种新型小车,由于在军事侦查,反恐,防暴,防核化及污染等危险与恶劣环境作业中有广阔的应用前景,使其成为一个重要的研究热点。无线遥控小车具有体积小,成本低,生存能力强,运动灵活等特点。由于其应用场合特殊,所以特别要求这类小车重量轻,体积小,能耗低,实时性好,操作使用可靠。本设计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,采用L298N专用电机驱动芯片驱动电机,通过PWM脉冲调速。遥控小车的结构体为三轮,后轮分别采用两个直流电机,前轮为自己做的一个万向轮,采用PWM技术实现小车速度和转向的控制,通过调节PWM的占空比来实现电机转速的调节。无线遥控模块可用多种方式实现,如:红外遥控,超声波遥控,无线电遥控等等。我这里采用是无线电遥控。

我国的无线遥控小车研究开发工作始于20世纪70年代末。经过几十年的发展,国内在应用,研究方面已经发展的比较好。

(1)工业无线小车性能不断提高。

(2)机械结构向模块化。

(3)工业无线遥控小车控制系统向PC机的开放型控制器方向发展,便于标准化,网络化;器件集成度提高,控制器日见小巧,且采用模块化结构;大大提高了系统的可靠性,易操作性和可维

护性。

第二章设计说明

2.1 设计任务

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,通过无线遥控系统对小车进行实时性控制。

设计的要求如下:

(1)在有障碍物的情况下实现20米内的无线遥控;

(2)实现前进,后退,加速,减速,左转,右转以及对速度档

的选择;

2.2 系统原理

系统以AT89S52单片机作为主控芯片,利用T0定时器中断产生精确的PWM脉冲波,通过专用电机驱动芯片L298N精确控制电机的转速和转向。小车通过接受遥控器发来的信号来完成相应的动作。因此无线发射和无线接收模块就要实现6通道无线遥控。无线遥控采用的是遥控编码、解码集成芯片SC2262/SC2272为核心器件。它们是使用一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,SC2262/SC2272最多可有12位(A0~A11)

2.3 方案设计

根据设计要求,本系统主要由电机驱动与控制模块,无线遥控模块组成。

2.3.1 车体的设计

自己制作电动车。左右两轮分别驱动,方向轮转向。即左右轮分别用两个转速和力矩基本相同的直流电机进行驱动,车体尾部装一个方向轮。

2.3.2 控制器模块选择

采用AT公司的AT89S52单片机作为主控制器。AT89S52是由美国Atmel公司生产的至今为止世界上最新型的高新能8位单片机,该芯片采用FLASH存储技术,内部具有2KB字节快闪存存储器,采用DIP 封装,是目前在中小系统中应用最为普及的单片机。

AT89S52具有以下几个特点:

AT89S52与AT89S52系列的单片机在指令系统和引脚上完全兼容;

(1)片内有4K字节在线可重复编程快擦写程序存储器;

(2)全静态工作,工作范围:0Hz~24MHz;

(3)三级程序存储器加密;

(4)128*8位内部RAM;

(5)32位双向输入输出线;

(6)两个十六定时器/计时器;

(7)五个中断源,两级中断优先级;

(8)一个全双工的异步串行口;

(9)间歇和掉电两种工作方式。

AT89S52的功能描述:

AT89S52是一种低损耗,高性能,CMOS8位微处理器,片内有4K字节的在线可重复编程,快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次,数据保存时间为十年,它与MCA-51系列单片机在指令系统和引脚上完全兼容,不仅可完全代替AT89S52系列单片机,而且能使系统具有许多AT89S52系列产品没有的功能。

AT89S52可构成真正的单片机最小应用系统,缩小系统体积,增

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