单片机的红外遥控小车设计
摘 要本课题最终成功设计了一款智能型红外遥控小车系统,对所有的预期功能指标全部进行了实现,这款系统的设计内容包含了硬件系统和软件系统两个方面,红外遥控小车系统的整体框架以STC89C51单片机作为核心部分,并使用了LCD1602液晶屏、L298N直流电机驱动芯片、红外一体接收头和JGB38直流电机等一些功能模块,通过单片机对这些芯片和传感器的有序控制,实现了对遥控小车的红外无线控制,能够执行前进、倒退、左转右转等动作,还能够通过液晶屏将小车的行驶状态进行显示。由于系统内部采用了大量的低功耗模块,只需要采用+5V直流电压供电即可使其工作,表现出的功耗参数非常可观,另外系统整体的器件成本水平较低,使得这款红外遥控小车系统最终表现出的性价比非常高。本课题最终通过验证环节对这款红外遥控小车系统的工作状态进行了测试,通过多项输入参数的配置,本系统都表现出了预期应得的结果,数据表明该设计成果适合推广,能够有效的降低市面上相关产品的成本。
目录
一、 引言 1
(一) 红外遥控小车的发展背景 1
(二) 红外遥控小车的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 红外遥控小车的方案设计 3
(二) STC89C51单片机简介 3
(三) 直流电机驱动器简介 4
(四) HX1838红外一体接收头简介 4
(五) 高速直流电机简介 5
三、 系统硬件设计 6
(一) 最小系统电路设计 6
(二) 左右两轮电机驱动电路设计 7
(三) LCD1602液晶屏电路设计 8
(四) 红外遥控接收电路设计 9
四、 系统软件设计 10
(一) 红外遥控小车的主程序设计 10
(二) 红外遥控解码子程序设计 11
(三) 液晶驱动子程序设计 11
(四) 直流电机控制子程序设计 13
五、 实物制作与安装 15
(一) 安装 15
(二) 调试 16
总结 19
参考文献 20
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 实物图 25
附录五 源程序 26
引言
红外遥控小车的发展背景
本课题将要谈论研究的这款红外遥控小车系统是一种基于微处理器芯片作为内部核心控制器的智能式控制系统,它的智能化不仅体现在内部采用了高性能的微处理器芯片,还在于采用了许多高性能的传感器模块,与此同时对于LCD1602液晶屏幕、L298N直流电机驱动芯片、HX1838红外一体接收头和直流电机的植入也大大促进了红外遥控小车系统的性能和精度。
在红外遥控小车系统的发展过程中,对于数据的高速处理要求不断提升,近些年来快速发展的高性能微处理器芯片研发技术为红外遥控小车系统实现质的飞跃提供了硬件基础,最近几年的Zigbee以及物联网技术的出现又为红外遥控小车系统的发展提供了一个崭新的方向,过去单一形式的红外遥控小车系统可以通过物联网的概念实现物物联网,这样对于红外遥控小车系统采集到的数据来说,不再是一种用完即作废的单独数据了,借助Zigbee或者嵌入式以太网等技术,将系统采集到的数据实时快速发送到互联网或者家庭网络中,实现数据的共享或者云备份,这样就能够实现对红外遥控小车系统应用场合的综合监控以及远程控制。
纵观红外遥控小车系统的完整发展历程来看,在传感器技术还没有得到普及之前,市面上所有流通的红外遥控小车系统的性能普遍简单,能够实现的功能少之又少,由于缺乏相应传感器模块的植入,此时的红外遥控小车系统将没有办法直接将系统外部的磁场、压力或者气体浓度等非电量类型的信号进行采集并且呈线性比例的转换成电量信号,只能通过非常复杂的模拟电路进行采集,这就直接导致了当时的红外遥控小车系统没有办法高精度的采集非电量信号,因此红外遥控小车系统在当时的总体性能较为低下。而随着二十一世纪初高速发展起来的传感器技术不断普遍化,传感器的概念逐渐深入人心后,大多数人都知道传感器是一种智能化的功能模块,对于信号的采集具有非常高的性能,红外遥控小车系统的设计师们不断探索传感器与红外遥控小车系统之间的必然联系,不断将各种类型和功能的传感器进行植入,将其与高性能的微处理器芯片进行巧妙的电路搭建并通过程序驱动进行控制,实现了高性能的信号采集功能,将外部的非电量信号快速的采集并将转换后的数字信号送入微处理器芯片内部进行处理和运算,使得红外遥控智能小车系统能够对外部信号具有高速的响应。
红外遥控小车的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的红外遥控小车产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的红外遥控小车控制系统,能够稳定的实现高清显示参数、电脉冲信号功率放大、红外发射和接收和直流电机控制,本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研,发现红外遥控小车系统目前在国内已经不需要依赖进口,无论是内部核心技术的研发还是产品的组装,国内都已经形成了一条成熟的产业链,尤其是对于新型红外遥控小车系统的研发方面,国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳,已经完全可以设计出自己的红外遥控小车系统。
本文主要研究内容
本课题是基于市面上大多数相似控制系统的研究现状而提出的,旨在红外遥控小车系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升,经过了STC89C51单片机微处理器芯片的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建,实现了一款能够实现多项智能功能的红外遥控小车控制系统。
1、能够以较高质量的液晶显示能力将红外遥控小车系统中采集到的数据显示给用户;
2、能够实现直流电机驱动电路设计,通过L298N芯片的配置,使得四相驱动脉冲得到功率放大;
3、能够实现红外遥控功能,当用户按下遥控按键后自动发射遥控指令,红外遥控小车系统能够通过HX1838红外接收头进行捕捉并恢复成电信号,随后根据NEX协议进行解码并执行相应子程序;
4、能够通过对STC89C51单片机内部定时器的配置,实现高分辨率PWM波的输出,并且将其通入直流电机驱动电路实现功率放大,用于实现对直流电机的驱动;
方案设计及元器件选择
目录
一、 引言 1
(一) 红外遥控小车的发展背景 1
(二) 红外遥控小车的国内外发展现状 1
(三) 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
(一) 红外遥控小车的方案设计 3
(二) STC89C51单片机简介 3
(三) 直流电机驱动器简介 4
(四) HX1838红外一体接收头简介 4
(五) 高速直流电机简介 5
三、 系统硬件设计 6
(一) 最小系统电路设计 6
(二) 左右两轮电机驱动电路设计 7
(三) LCD1602液晶屏电路设计 8
(四) 红外遥控接收电路设计 9
四、 系统软件设计 10
(一) 红外遥控小车的主程序设计 10
(二) 红外遥控解码子程序设计 11
(三) 液晶驱动子程序设计 11
(四) 直流电机控制子程序设计 13
五、 实物制作与安装 15
(一) 安装 15
(二) 调试 16
总结 19
参考文献 20
致 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 实物图 25
附录五 源程序 26
引言
红外遥控小车的发展背景
本课题将要谈论研究的这款红外遥控小车系统是一种基于微处理器芯片作为内部核心控制器的智能式控制系统,它的智能化不仅体现在内部采用了高性能的微处理器芯片,还在于采用了许多高性能的传感器模块,与此同时对于LCD1602液晶屏幕、L298N直流电机驱动芯片、HX1838红外一体接收头和直流电机的植入也大大促进了红外遥控小车系统的性能和精度。
在红外遥控小车系统的发展过程中,对于数据的高速处理要求不断提升,近些年来快速发展的高性能微处理器芯片研发技术为红外遥控小车系统实现质的飞跃提供了硬件基础,最近几年的Zigbee以及物联网技术的出现又为红外遥控小车系统的发展提供了一个崭新的方向,过去单一形式的红外遥控小车系统可以通过物联网的概念实现物物联网,这样对于红外遥控小车系统采集到的数据来说,不再是一种用完即作废的单独数据了,借助Zigbee或者嵌入式以太网等技术,将系统采集到的数据实时快速发送到互联网或者家庭网络中,实现数据的共享或者云备份,这样就能够实现对红外遥控小车系统应用场合的综合监控以及远程控制。
纵观红外遥控小车系统的完整发展历程来看,在传感器技术还没有得到普及之前,市面上所有流通的红外遥控小车系统的性能普遍简单,能够实现的功能少之又少,由于缺乏相应传感器模块的植入,此时的红外遥控小车系统将没有办法直接将系统外部的磁场、压力或者气体浓度等非电量类型的信号进行采集并且呈线性比例的转换成电量信号,只能通过非常复杂的模拟电路进行采集,这就直接导致了当时的红外遥控小车系统没有办法高精度的采集非电量信号,因此红外遥控小车系统在当时的总体性能较为低下。而随着二十一世纪初高速发展起来的传感器技术不断普遍化,传感器的概念逐渐深入人心后,大多数人都知道传感器是一种智能化的功能模块,对于信号的采集具有非常高的性能,红外遥控小车系统的设计师们不断探索传感器与红外遥控小车系统之间的必然联系,不断将各种类型和功能的传感器进行植入,将其与高性能的微处理器芯片进行巧妙的电路搭建并通过程序驱动进行控制,实现了高性能的信号采集功能,将外部的非电量信号快速的采集并将转换后的数字信号送入微处理器芯片内部进行处理和运算,使得红外遥控智能小车系统能够对外部信号具有高速的响应。
红外遥控小车的国内外发展现状
目前国内外的许多企业推出的红外遥控小车产品都能够实现工作性能出色、输出结果精度较高的红外遥控小车控制系统,能够稳定的实现高清显示参数、电脉冲信号功率放大、红外发射和接收和直流电机控制,本课题对该系统在国内外的发展现状方面进行了广泛的资料查阅和调研,发现红外遥控小车系统目前在国内已经不需要依赖进口,无论是内部核心技术的研发还是产品的组装,国内都已经形成了一条成熟的产业链,尤其是对于新型红外遥控小车系统的研发方面,国内外的研发者们通过对国际上优秀的设计案例进行学习和归纳,已经完全可以设计出自己的红外遥控小车系统。
本文主要研究内容
本课题是基于市面上大多数相似控制系统的研究现状而提出的,旨在红外遥控小车系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升,经过了STC89C51单片机微处理器芯片的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建,实现了一款能够实现多项智能功能的红外遥控小车控制系统。
1、能够以较高质量的液晶显示能力将红外遥控小车系统中采集到的数据显示给用户;
2、能够实现直流电机驱动电路设计,通过L298N芯片的配置,使得四相驱动脉冲得到功率放大;
3、能够实现红外遥控功能,当用户按下遥控按键后自动发射遥控指令,红外遥控小车系统能够通过HX1838红外接收头进行捕捉并恢复成电信号,随后根据NEX协议进行解码并执行相应子程序;
4、能够通过对STC89C51单片机内部定时器的配置,实现高分辨率PWM波的输出,并且将其通入直流电机驱动电路实现功率放大,用于实现对直流电机的驱动;
方案设计及元器件选择
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