无线遥控小车设计报告

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智能遥控小车项目报告

智能遥控小车项目报告

智能小车项目报告题目智能无限遥控小车系(部) 电子与通信工程系专业(班级) 姓名学号指导教师起止日期项目任务书目录1、方案选择........................................................................ ......... .. (3)2、元器件清单.............................................................................. ......... (5)3、设计内容. ............................................................................. ......... ......... .. (6)3.1系统硬件电路设计 (6)3.2系统主要程序流程设计 (7)4、程序设计 (9)5、心得体会 (16)1方案选择1.1电机的选择方案1:采用步进电机作为该系统的驱动电机。

由于其转过的角度可以精确的定位,可以实现小车前进路程和位置的精确定位。

虽然采用步进电机有诸多优点,步进电机的输出力矩较低,随转速的升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,其转速较低,不适用于小车等有一定速度要求的系统。

经综合比较考虑,我们放弃了此方案。

方案2:采用直流减速电机。

直流减速电机转动力矩大,体积小,重量轻,装配简单,使用方便。

由于其内部由高速电动机提供原始动力,带动变速(减速)齿轮组,可以产生较大扭力。

由于我们设计的小车没有过高的精确速度控制要求,所以考虑综合性价比等因素我们选择方案2的直流电机。

1.2控制器模块(CPU)方案1:采用可编程逻辑期间CPLD 作为控制器。

CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。

采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模控制系统的控制核心。

遥控小车设计范文

遥控小车设计范文

遥控小车设计范文简介:遥控小车是一种能够通过无线电波或红外线信号进行遥控操作的小型车辆。

遥控小车广泛应用于娱乐、教育、科研等领域,让人们能够远程操纵小车执行各种任务。

本文将介绍一个基于无线电波的遥控小车设计。

1.遥控器设计:遥控器是用来发送指令给小车控制模块的设备。

一个简单的遥控器通常由按键和一个发射机构构成。

首先需要设计一个电路板来接收按键的输入,并根据按键的操作发射无线电信号。

可以采用微控制器来实现遥控器的功能,通过编程来监听按键事件,并将对应的指令编码成无线电信号。

同时,遥控器还需要一个电源供电。

2.接收器设计:接收器是安装在小车上,用于接收遥控器发射的无线电信号,并将信号解码成可执行的指令。

接收器设计的核心是信号解码电路。

根据遥控器的信号编码方式,可以选择编码解码器来实现信号解码。

一旦接收器解码出指令,就可以通过蓝牙或者无线局域网将指令传输到小车控制模块。

3.控制模块设计:控制模块是小车的核心,负责执行指令,并控制小车的运动。

控制模块通常由一个微控制器构成,用于接收指令,并控制小车的电机。

在设计控制模块时,需要考虑小车的电机驱动方式和传感器的选择。

电机驱动方式可以选择直流电机驱动器或者步进电机驱动器,具体根据小车的需求来决定。

同时,还可以添加一些传感器,如红外线传感器、超声波传感器等,用于实现小车的避障功能。

4.电源设计:遥控小车需要一个可靠的电源系统来供电。

可以选择使用锂电池或者干电池来为遥控小车供电。

为了提高续航能力,可以考虑使用可充电电池,并在小车上设计一个充电电路,以便将电池充电。

5.拓展功能设计:为了增加遥控小车的功能,可以考虑添加一些拓展模块。

例如,可以添加摄像头模块,使小车能够进行实时图像传输;还可以添加声音模块,使小车具备声控功能;此外,还可以添加温湿度传感器、气体传感器等,实现更多的监测和感知功能。

总结:以上是一个基于无线电波的遥控小车设计。

该设计主要包括遥控器设计、接收器设计、控制模块设计、电源设计和拓展功能设计。

无线遥控智能小车的设计

无线遥控智能小车的设计

无线遥控智能小车的设计摘要面对诸多人类不容易到达的工作环境,为了有效的到达指定位置完成指定功能,就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。

因此研究和开发无线遥控智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。

无线遥控小车具有体积小、成本低、生存能力强等特点。

本设计基于单片机控制和无线数据传输技术的设计思想。

利用两片单片机构成主从结构,主机发送控制指令,从机接收控制指令并控制小车运动。

主机由STC89C52单片机、LCD1602显示、NRF24l01无线模块和控制按键组成,从机由小车底盘、NRF24l01无线模块、电机驱动、HC-RS04超声波测距模块和STC89C52单片机组成。

主机和从机基于无线模块进行数据传输,主机电路主要负责发送小车运动状态的控制指令;从机电路主要负责小车运动状态指令的接受和实现对运动状态的控制。

电机由电机专用驱动芯片L298N驱动,通过单片机的控制,可轻松实现小车的前进、后退、左转、右转等的控制。

无线遥控智能小车控制系统的软件设计分为主机和从机两部分。

主机软件设计分为无线通讯程序,按键控制程序,显示程序,从机软件设计分为小车超声波避障程序,无线通讯程序,电机驱动程序。

概括来说,本设计就是用遥控器发射控制信号,用单片机控制直流电机输出相应的电平控制车辆的前行或者后退等动作,进而实现小车的智能遥控功能。

关键词:STC89C52;无线遥控;智能小车AbstractFacing a range of working environment that human beings can not reach easily, it is necessary to employ the intelligent car to go to the scene to accomplish the corresponding task in order to reach the specified location to complete the specified function effectively. Therefore, it is of great importance to study and develop the guidance and control system of the wireless remote controlled intelligent trolley.The wireless remote controlled car is characteristiced by small size, low cost, strong survivability and so on.The design is based on the thinking about the single-chip control and wireless data transmission technique. Using two microcontrollers constitutes the master-slave structure. The host sends control commands, which the slave receives and then controls the trolley movement.The host consists of the STC89C52 microcontroller, LCD1602 display, NRF24l01 wireless module and control buttons while the slave is made up of the car chassis, NRF24l01 wireless module, motor drive, HC-RS04 ultrasonic distance measurement module and STC89C52 microcontroller. The host and slave are based on the wireless communication module for data transmission. The host circuit is mainly responsible for sending movement control instructions to the car; the slave circuit is mainly responsible for the acceptance of the movement state of the car and the realization of the control of the state of motion. The motor is driven by the motor-specific driver chip L298N. Through the control of the single chip computer, the control of car to advance, go backward, turn left and right can be easily realized. The software design of wireless remote control intelligent car control system is divided into two parts of the host and slave. Host software design is divided into wireless communication procedures, button control procedures, display procedures. Slave software design is divided into trolley ultrasonic obstacle avoidance procedures, wireless communication procedures and motor drivers.To sum up, the design is to use the remote control to launch control signals and single-chip to control DC motor to output corresponding level of electricity to control the vehicle going forward or backward and other actions, and then it realizes intelligent remote control function of the car.Keywords: STC89C52; remote control; intelligent car目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究主要内容及要求 (1)1.2课题研究的目的和意义 (1)1.1.1研究的目的 (1)1.1.2研究的意义 (1)1.3课题国内外研究状况 (2)1.4 总结 (2)第2章总体方案设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2方案论证 (4)2.2.1 系统控制模块选择 (4)2.2.2小车遥控选择 (5)2.2.3上位机显示模块设计选择 (6)2.2.4下位机电机的选择 (7)2.2.5下位机避障模块设计选择 (8)2.2.6 直流调速方案选择 (9)2.2.7电源模块设计选择 (9)2.3本章小结 (10)第3章系统模块电路 (11)3.1单片机最小系统 (11)3.2 NRF24L01无线通讯模块 (11)3.3电机驱动模块 (13)3.3.1 L298N驱动模块 (13)3.3.2 PWM调速原理 (14)3.4电源模块 (15)3.4.1 5V稳压电路 (15)3.4.2 3.3V稳压部分 (15)3.5 避障部分模块 (16)3.5.1 避障原理 (16)3.5.2超声波测距模块 (16)3.6 其他模块电路介绍 (17)3.6.1 LCD1602显示电路 (17)3.6.2 键盘电路 (18)3.7本章小结 (19)第4章软件设计与说明 (20)4.1软件设计 (20)4.2软件的说明 (21)4.2.1 遥控部分主程序流程 (21)4.2.2 NRF24L01子程序流程图 (22)4.2.3 小车部分主程序流程图 (23)4.2.4 超声波部分程序流程图 (24)4.3 本章小结 (24)第5章硬件与软件调试 (26)5.1 硬件调试部分 (26)5.2 软件调试部分 (26)5.3 系统总体调试 (26)第6章结论 (29)参考文献 (31)附录A:电路原理图 (33)附录B:电路PCB图 (34)附录C:程序清单 (36)第1章绪论1.1课题研究主要内容及要求分析无线遥控智能小车的设计要求,确定上位机和下位机控制系统、智能小车驱动方式和避障方式、车速的检测方法,无线通信方式等,完成系统硬件电路及部分软件的设计。

本科毕业设计无线电遥控小车系统的设计

本科毕业设计无线电遥控小车系统的设计

摘要随着科技的发展,人们生活水平的提高,在生活中,无线传输有着非常广泛的应用,例如:小区的智能无线门禁系统;温室的温度无线测控系统;生物发酵无线监控系统等。

无线电遥控小车正是反映了无线传输在生活中的应用。

本次设计的无线遥控小车,采用以AT89c2051单片机作为小车的遥控控制核心,检测开关状态,并通过串口传输至无线发送模块PTR2000;以AT89c51单片机为作为小车的接收和驱动输出核心,它根据无线模块PTR2000接收到的状态信号判断其开关状态,然后控制直流电机正反转,即小车的前后左右;采用无线遥控模块PTR2000作为无线传输的通讯工具,通过串口和单片机连接;采用L298作为直流电机的驱动芯片。

关键词:AT89C51;AT89C2051;L298;无线遥控;PTR2000The Design of Wireless Remote Control CarAbstractWith the development of technology, improvement of living standard, the wireless transmission in life has a very wide range of applications, such as: Intelligent Community of the wireless access control systems; greenhouse temperature of wireless monitoring system; biological fermentation wireless monitoring system. Wireless remote control car is reflected in the wireless transmission applications in life.The design of the wireless remote control car use AT89c2051 as the core of the remote control, detecting switch state and sending through the serial port to a wireless module PTR2000. AT89c51 microcontroller is the core of its control . It receives the wireless module PTR2000 to determine the state of the signal switch status ,and then control it around. It use a wireless remote control module PTR2000 as wireless communication tools, and Connecte through the serial port to the MCU,and use L298 driver chip as a DC motor.Key Words:AT89C51;AT89C2051;L298;Wireless Remote Control;PTR2000目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1概述 (1)1.2单片机的选定 (1)1.2.1被控部分单片机89C52 (1)1.2.2遥控部分单片机89C2051 (2)2 系统总体设计 (4)2.1系统功能模块的划分 (4)2.2主要模块硬件设计方案 (5)2.2.1无线模块方案设计 (5)2.2.2驱动模块方案设计 (6)2.2.3主要模块各方案对比选择 (6)2.3模块软件设计简介 (7)3 系统硬件的设计 (8)3.1无线电遥控模块的设计 (8)3.1.1选择无线电遥控原因 (8)3.1.2无线电遥控分类 (8)3.1.3无线电遥控器原理 (9)3.1.4影响无线电遥控距离因素 (11)3.1.5 PTR2000特性及引脚说明 (11)3.1.6 PTR2000与单片机硬件接口电路 (12)3.1.7 PTR2000对PCB制作影响 (13)3.2电机驱动模块 (14)3.2.1 H桥驱动原理 (14)3.2.2 L298驱动芯片 (17)3.3电源模块 (19)3.3.1 无线遥控部分电源设计 (19)3.3.2 无线接收部分电源设计 (19)3.4键盘模块 (19)3.5其他模块 (20)4 系统软件的设计 (21)4.1软件设计需要完成任务 (21)4.2PTR2000编程注意事项 (21)4.3系统软件主要程序的设计 (21)4.3.1 发射部分控制程序设计 (21)4.3.2 接收部分控制程序设计 (22)5 系统软硬件调试 (24)5.1硬件调试 (24)5.2软件调试 (24)5.3调试结果 (25)结论 (26)参考文献 (28)附录A系统硬件电路图 (29)附录A1无线遥控发射电路 (29)附录A2无线遥控接收电路 (30)附录A3电机驱动电路 (31)附录A4无线遥控部分最终PCB板 (31)附录A5无线接收部分最终PCB板 (32)附录B程序清单 (33)附录B1遥控发射部分程序清单 (33)附录B2遥控接收部分程序清单 (35)附录C小车实物图 (39)附录C1无线电遥控实物图 (39)附录C2小车车体实物图 (40)致谢 (41)1 绪论1.1概述随着现代通信技术的飞速发展,近距离无线电通信技术受到了很多关注,呈现非常好的发展势头,,因为在我们现实生活中存在着如此多这样的应用领域,系统需要不断地实时传输小量的突发信号,在传统的无线电通信系统中,短距离的无线通信技术可以在相对较近距离内实现相互之间通信或相关操作,无线电数据传输系统已成为现在通信业乃至整个信息业的热点,被广泛应用于报警、无线遥控、军事通信、无线局域网等范围,具有很大的实际应用价值[1]。

51单片机无线遥控小车设计

51单片机无线遥控小车设计

51单片机无线遥控小车设计一、引言无线遥控小车是一种基于51单片机的智能小车系统,它利用无线通信技术实现了对小车的遥控。

通过无线遥控,我们可以随时控制小车的方向,实现室内或者室外的移动。

本设计将详细介绍51单片机无线遥控小车的整体设计框架、电路连接和关键模块设计。

二、整体设计框架整个系统分为遥控器端和小车端两个部分。

遥控器端通过按键或者摇杆输入控制指令,经过编码和解码处理后,通过无线传输模块将指令发送给小车端。

小车端接收到指令后,通过解码和控制模块来控制小车的运动。

三、电路连接遥控器端由单片机、按键(或者摇杆)、编码芯片和无线传输模块组成。

按键用于输入控制指令,编码芯片用于将按键输入的模拟信号转换为数字信号,单片机将数字信号进行编码后发送给无线传输模块,最终通过无线通信将指令传输给小车端。

小车端由单片机、解码芯片、电机驱动、电机和无线接收模块组成。

无线接收模块用于接收遥控器端发送过来的指令,解码芯片将数字信号转换为控制信号,单片机根据控制信号来控制电机驱动,从而实现小车的运动。

四、关键模块设计1.编码和解码模块设计编码和解码模块是整个系统中的关键部分,它负责将模拟信号转换为数字信号,并将数字信号转换为控制信号。

2.无线传输模块选择无线传输模块是实现遥控通信的关键组件,我们可以选择使用蓝牙模块、无线射频模块等。

选择合适的无线传输模块需要考虑通信距离、通信速率、功耗等因素。

3.电机驱动模块设计电机驱动模块负责将控制信号转换为电机运动控制信号,驱动电机完成小车的移动。

在设计电机驱动模块时,需要考虑电机的类型和电机驱动电路的选型。

五、总结本设计详细介绍了51单片机无线遥控小车的整体设计框架,电路连接和关键模块设计。

通过对整个设计的理解和实现,我们可以实现对小车的远程遥控,从而实现室内或者室外的自动移动。

这种无线遥控小车系统在娱乐、智能家居、无人巡检等领域都有广泛的应用前景。

无线遥控智能小车的设计pdf

无线遥控智能小车的设计pdf

引言概述:无线遥控智能小车的设计是一个将无线通信和智能控制技术相结合的项目。

该设计通过无线遥控来控制小车的行动,同时通过智能控制算法使其能够自动避障和巡航等功能。

本文将详细介绍无线遥控智能小车设计的各个方面,包括硬件设计、软件设计、通信技术选择、避障和巡航算法实现等内容。

正文内容:一、硬件设计1.主控单元选型:介绍主控单元选择的几个关键因素,如处理能力、通信能力、外设接口等,并给出推荐的主控单元选型。

2.动力系统设计:阐述小车动力系统的设计原理和选用电机的考虑因素,以及电路设计和电源系统设计。

3.传感器选择与接口设计:分析选择适合的传感器,并详细介绍传感器的接口设计。

4.无线通信模块设计:介绍无线通信模块的选择和设计,包括通信协议选择、通信距离和通信速率等。

5.外观设计:介绍小车外观设计的几个关键方面,包括外壳材料的选择、外形设计和装饰等。

二、软件设计1.控制系统架构设计:介绍控制系统的总体架构设计,包括遥控控制和自动控制模式的切换设计。

2.无线通信协议的实现:分析选择适合的无线通信协议,并详细介绍协议的实现原理和通信流程。

3.遥控控制算法设计:介绍遥控模式下的控制算法设计,包括信号解析、指令发送和驱动控制等。

4.自动控制算法设计:介绍自动控制模式下的控制算法设计,包括避障算法、巡航算法和路径规划等。

5.图形界面设计:详细介绍图形界面设计的几个关键方面,包括界面布局、控件设计和交互设计等。

三、通信技术选择1.无线通信技术的分类:分析无线通信技术的分类,并比较它们的优缺点,为后续的技术选择提供依据。

2.无线通信技术选择标准:介绍无线通信技术选择的一些标准,包括通信距离、通信速率、抗干扰能力等。

3.无线通信技术比较:对几种常见的无线通信技术进行比较,包括蓝牙、Wi-Fi、红外线等,分析其适用场景和应用范围。

4.无线通信技术的实现:详细介绍选择的无线通信技术的实现原理和通信协议。

5.无线通信技术的未来发展:展望无线通信技术的未来发展趋势,分析其在智能小车设计中的应用前景。

无线遥控智能小车的设计

无线遥控智能小车的设计

无线遥控智能小车的设计摘要面对诸多人类不容易到达的工作环境,为了有效的到达指定位置完成指定功能,就需要采用智能小车去现场来完成相应的任务。

因此研究和开发无线遥控智能小车引导控制系统具有十分重要的意义。

无线遥控小车具有体积小、成本低、生存能力强等特点。

本设计基于单片机控制和无线数据传输技术的设计思想。

利用两片单片机构成主从结构,主机发送控制指令,从机接收控制指令并控制小车运动。

主机由STC89C52单片机、LCD1602显示、NRF24l01无线模块和控制按键组成,从机由小车底盘、NRF24l01无线模块、电机驱动、HC-RS04超声波测距模块和STC89C52单片机组成。

主机和从机基于无线模块进行数据传输,主机电路主要负责发送小车运动状态的控制指令;从机电路主要负责小车运动状态指令的接受和实现对运动状态的控制。

电机由电机专用驱动芯片L298N驱动,通过单片机的控制,可轻松实现小车的前进、后退、左转、右转等的控制。

无线遥控智能小车控制系统的软件设计分为主机和从机两部分。

主机软件设计分为无线通讯程序,按键控制程序,显示程序,从机软件设计分为小车超声波避障程序,无线通讯程序,电机驱动程序。

概括来说,本设计就是用遥控器发射控制信号,用单片机控制直流电机输出相应的电平控制车辆的前行或者后退等动作,进而实现小车的智能遥控功能。

关键词:STC89C52;无线遥控;智能小车AbstractFacing a range of working environment that human beings can not reach easily, it is necessary to employ the intelligent car to go to the scene to accomplish the corresponding task in order to reach the specified location to complete the specified function effectively. Therefore, it is of great importance to study and develop the guidance and control system of the wireless remote controlled intelligent trolley.The wireless remote controlled car is characteristiced by small size, low cost, strong survivability and so on.The design is based on the thinking about the single-chip control and wireless data transmission technique. Using two microcontrollers constitutes the master-slave structure. The host sends control commands, which the slave receives and then controls the trolley movement.The host consists of the STC89C52 microcontroller, LCD1602 display, NRF24l01 wireless module and control buttons while the slave is made up of the car chassis, NRF24l01 wireless module, motor drive, HC-RS04 ultrasonic distance measurement module and STC89C52 microcontroller. The host and slave are based on the wireless communication module for data transmission. The host circuit is mainly responsible for sending movement control instructions to the car; the slave circuit is mainly responsible for the acceptance of the movement state of the car and the realization of the control of the state of motion. The motor is driven by the motor-specific driver chip L298N. Through the control of the single chip computer, the control of car to advance, go backward, turn left and right can be easily realized. The software design of wireless remote control intelligent car control system is divided into two parts of the host and slave. Host software design is divided into wireless communication procedures, button control procedures, display procedures. Slave software design is divided into trolley ultrasonic obstacle avoidance procedures, wireless communication procedures and motor drivers.To sum up, the design is to use the remote control to launch control signals and single-chip to control DC motor to output corresponding level of electricity to control the vehicle going forward or backward and other actions, and then it realizes intelligent remote control function of the car.Keywords: STC89C52; remote control; intelligent car目录第1章绪论1.1课题研究主要内容及要求分析无线遥控智能小车的设计要求,确定上位机和下位机控制系统、智能小车驱动方式和避障方式、车速的检测方法,无线通信方式等,完成系统硬件电路及部分软件的设计。

无线遥控循迹小车设计方案

无线遥控循迹小车设计方案

无线遥控循迹小车设计方案1 方案设计与论证本次竞赛要求制作的小车能够循黑线前进并且达到竞速的目的,而且要显示走过的时间和速度。

并且有按键起车与声光语言提示。

根据题目的要求,我们组设计了以下几种方案并对各方案进行了论证与分析。

1.1 电机驱动部分论证与分析方案1:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压,从而达到调速的目的。

但是电阻络只能实现有级调速,而数字电阻的元器件价格昂贵。

更主要的问题在于一般电动机的电阻较小,但电流很大;分压不仅会降低效率,而且很难实现。

方案2:采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整。

方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,机械结构易损坏,寿命较短,可靠性不高。

方案3:采用达林顿管TIP4组成的PWN fe路。

用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的状态,精确调整电机转速。

方案4:采用L298N来控制电机的正转和反转来实现小车的前进和后退,并且如果再利用上PWM就可以实现整车的加速与减速,精确小车的速度。

基于上述理论分析,拟选择方案4。

1.2 传感器探测部分论证与分析方案1:用光敏电阻组成光敏探测器。

光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。

当光线照射到白线上面时,光线发射强烈,光线照射到黑线上面时,光线发射较弱。

因此光敏电阻在白线和黑线上方时,阻值会发生明显的变化。

将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。

但是这种方案受光照影响很大,不能够稳定的工作。

因此我们考虑其他更加稳定的方案。

方案2:用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。

红外发射管发出红外线,当发出的红外线照射到白色的平面后反射,若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平,若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。

这样自己制作组装的寻迹传感器基本能够满足要求,但是工作不够稳定,且容易受外界光线的影响,因此我们放弃了这个方案。

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电子科技大学————无线“hi”无线遥控小车设计人:李星辰2901303021刘建彬2901303017梁贵2901303019目录1.摘要 (2)1.1中文摘要 (2)1.2英文摘要 (2)2.引言 (3)2.1设计任务 (3)2.2设计要求 (3)2.3比赛规则 (3)3.方案设计与论证 (4)3.1系统方案 (4)3.2方案论证 (4)4.原理分析与硬件电路图 (6)4.1电源转换部分 (6)4.2电机驱动部分 (6)4.3无线通信部分 (7)4.4遥控部分 (8)5.软件设计 (10)6.系统测试与误差分析 (11)7.结论 (12)8.参考文献 (13)9.附件 (13)无线遥控小车摘要为了达到设计的要求,我们使用了MSP430F149为车上主控制芯片,STC12C5A为遥控控制芯片。

无线传输使用了315M无线传输模块,该模块采用了PT2262/PT2272进行编解码,拥有6位数据端管脚;遥控采用了摇杆电位器,将电位器滑动端的电压与参考电压比较,得到摇杆的位置,通过单片机编码,传输给小车上的单片机,小车上的单片机通过解码来控制小车的行驶及各种动作;电机驱动使用了L298N,通过单片机输出的PWM波来控制小车行驶的速度、小车行驶的方向;小车系统使用12V可充电锂电池进行供电,遥控使用9V的碳性电池进行供电,传输距离可达50m,抗干扰能力强,系统可靠稳定。

关键词无线遥控小车315MHz电波PWM波L298NAbstract In order to meet the design requirements for the vehicle we use the main control chipMSP430F149, STC12C5A for the remote controller. 315M wireless transmission using the wireless transmission module, the module uses PT2262/PT2272 for encoding and decoding, with 6-bit data-side pin; remote control using a joystick potentiometer, the potentiometer wiper voltage is compared with the reference voltage to obtain rocker position, through the microcontroller code, transmitted to the microcontroller small car, small car microcontroller to control the car by driving decoding and a variety of actions; motor drive using the L298N, the output of the PWM wave through the microcontroller to control the speed of car travel, car driving directions; car systems supply power to 12V rechargeable lithium battery, remote control with 9V battery powered carbon of the transmission distance up to 50m,anti-interference ability, reliable system stability.Keywords smallwireless control car315MHz Electromagnetic waves PWM waves L298N引言一、设计任务制作一个可以手动遥控,按照特定路径行驶的小车。

二、设计要求1.基本要求(1)制作一个长不小于25cm,宽不小于20cm,高度不限的小车。

重量不少于1500g(包括电池,重量不足要加配重),车身支撑轮不超过4个。

(不允许直接购买现成的车模)(2)制作一个无线遥控(可以购买现成的无线数据通信模块,但不允许购买现成的无线遥控),通过遥控可以控制小车前进,转弯。

转弯要亮左右灯(可以人工用遥控控制灯的亮灭)。

2.发挥部分(1)遥控使用摇杆电阻(游戏手柄中的摇杆),不允许使用按键开关来控制。

刹车、左右灯可以使用按键开关。

(2)加入倒车功能,倒车要亮倒车灯。

3. 比赛规则:赛道说明,如下图赛道宽度:最窄处为30cm,最急弯道为180度弯,赛道总长度不超过10米。

1、赛道模板如图,但实际跑道可能会有所出入,但差别不大。

2、比赛时,赛车前端从起跑线开始,参赛选手使用遥控控制赛车,沿箭头方向前进。

3、赛道中有岔道(捷径,路程短,但是难度大),选手可以选择其中一条道路前进。

4、比赛要顺跑和反跑各一次,总时间最少者得分最高。

5、参赛选手要在赛道外操作,赛车不允许超过一个轮子偏出赛道,每偏出一次,在总分基础上扣除3分方案设计与论证二、方案论证1)MCU选择方案一控制部分的核心采用传统的数字逻辑芯片来实现。

系统共有启动、加速前进、后退、限速前进及后退等几个状态。

且各个状态保持或转移的条件依赖与外部传感器(光传感器、霍尔传感器、超声传感器……)送来的信号。

由于外部传感器器较多,需要较多的传感器接口电路。

系统的逻辑状态以及相互更是复杂,用纯粹的数字电路或者小规模的可编程逻辑电路实现该系统有一定的困难,且一般的可编程逻辑器件体积较其他的单片机都较大,且成本较高。

方案二该小车可看成一个自动控制系统,这样的系统用单片机来实现比较合适。

MSP430为超低功耗的单片机,对与整个系统的长时间运行十分有利;同时MSPS430的I\O丰富可以进行很多的扩展,同时它可以输出PWM波,对于电机的控制极其方便。

显然方案二具有较好的可选择性,实际系统采用的MSPS 30为主控制器。

2)电源选择由于该系统由电池供电,且要给干扰很大的电机供电,功耗也不能太高。

该电路中功耗较大是电动机和CPU。

方案一使用DC-DC变换的开关电源稳压芯片,效率高,输出电压稳定,但是开关电源固有的频率会对整个系统的稳定造成极大的影响,对于传感器的稳定性影响也较大方案二使用DC-DC变换的线性稳压电源芯片,效率较低,输出电压较稳定,对其他器件的影响较小或者几乎没有,考虑到系统的稳定性比功耗更重要,我们选择了方案二。

3)电机驱动选择该系统采用PWM方式对电机进行控制,由于MSP430的驱动能力有限,需加驱动级。

方案一使用集成电机驱动芯片L298N,该芯片采用桥是驱动电路,内不包含4通道逻辑驱动电路,可以直接驱动两个直流电机,并且体积较小,需要接的外部器件也比较小,因此板子可以做的比较小,方便在小车上安装与使用。

L298N内部电路如下:方案二用分立元件搭建驱动电路,这样做电路的参数选择性较大,可以提供更高的驱动能力,但电路板需要占用较大的面积,并且本系统中队驱动电流的要求不是太高,L298N完全可以满足,因此本系统中采用择方案一。

原理分析与硬件电路图一、电源转换部分电池供电电压为7.4V,需要的电压为5V和3.3v,分别使用了常用的5V稳压芯片7805和常用的3.3V稳压芯片ASM1117。

7805的最大输出电流为1.5A,远远超过系统所需的电流,且只需接两个电容即可稳定工作,在系统工作时,7805上的压降为2.4V系统最大的大流不超过400MA,7805上的功耗不超过1W故省略了散热器,节省了整车的空间。

AMS1117仅为低功耗的MSP430供电,可以十分宽松的为其供电,保证其正常工作。

二、电机驱动部分采用如图所示电路L298N能够提供高达2A的电流,能够满足本系统中电机的功耗,图中D1~D8使用1N4001,作用是防止电机中因电磁感应产生的电流倒灌,烧坏L298N,图中6脚和11脚位使能端,当输入高时,输入脚5,7,10,12才对输出脚2,3,13,14有控制作用,其中5脚、7脚和10脚、12脚分别可以控制电机B和A的正转、反转和停止,逻辑功能如下表:三、无线通信部分通信采用PT2262/2272,其中PT2262为无线发送芯片,PT2272解码输出。

编码芯片PT2262 发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272 接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT 脚输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直发送,编码芯片也会连续发射。

当发射机没有数据发送时,PT2262 不接通电源,其17 脚为低电平,所以315MHz 的高频发射电路不工作,当有数据发送时,PT2262 得电工作,其第17 脚输出经调制的串行数据信号,当17 脚为高电平期间315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17 脚为低平期间315MHz 的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262 的17 脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK 调制)相当于调制度为100%的调幅。

四、遥控部分经测试摇杆电位器在具有8个方向,分别为左、右、前、后、左前、左后、右前、右后。

由于摇杆电位器并非绝对的对称故分压仅接近与0.5Vcc ,故我们使用了比较器,将输出的电压与参考电压进行比较获得较稳定的输出给单片机。

遥控的整个样式采用了游戏手柄的样式,更具娱乐性。

右左前软件设计小车接收部分:遥控部分:系统测试与误差分析小车遥控测试测试过程准确无误,运行正常。

(无其他干扰状况)结论功能总结:1、小车尺寸符合要求,长度不小于25cm,宽度不小于20cm,小车实际宽度为20cm,长度为25cm;2、基本要求全部满足;3、发挥部分的全部满足;性能总结:1、经测试小车行驶稳定,摇杆控制灵敏,按键也十分的有作用,操作非常方便;2、通过按键控制,可以完成一次“大招”动作,并可以闪灯、鸣笛、换档(3个档位)等动作。

系统不足:小车最大行驶速度需有进一步的提高!参考文献1、《msp430系列16位超低功耗单片机原理与应用》清华大学出版社2、《51单片机C语言教程》郭天祥电子工业出版社附件元器件明细表:。

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