一种自动化遥控小车的硬件设计(附件)【字数：11730】
摘 要随着人们生活水品的提高，社会的快速发展，互联网在我们的生活中愈发的常见，而且安卓手机具有开放性的优势给我们提供了很多优质便携的技术成果。本次设计主要是面向中小学生，希望能够提高他们的动手能力，培养他们的科学精神。本课题是一种自动化遥控小车的硬件设计。机械结构设计部分，通过分析小车的材料、结构，达到遥控小车整体要轻量化；壳体要有高的透明度以便观察内部结构，还要有高强度，防撞击性能良好，较高的抗压性能等特点。又分析了驱动电机和电源，最后辅以手机控制平台，蓝牙的通讯模块，以此来实现遥控小车的前进、后退、左转弯、右转弯等实时控制功能。包括了方案设计、重要元器件的介绍、电路设计的说明（包括单片机控制电路、电机驱动电路）、软件设计流程。最后总结了现阶段我们需要完成的任务，以及本次课题研究的不足与发展方向。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2设计的目的 1
1.3设计的意义 2
1.4论文的主要内容 2
第二章 机械结构设计与分析 3
2.1遥控小车的底板设计与分析 3
2.1.1市场分析 3
2.1.2 遥控小车底板材料分析 3
2.1.3底板材料的选择 7
2.1.4底板的结构设计 8
2.2车轮的结构设计与分析 8
2.3驱动电机的选择 9
2.4电源的选择 12
2.5本章小结 13
第三章 硬件电路设计 14
3.1单片机AT89S51 14
3.2电机驱动芯片的选型 15
3.2.1驱动原理图 16
3.3电源模块 16
3.4蓝牙模块 17
第四章 软件方案、总结和未来的发展方向 18
4.1软件系统流程图 18
4.2总结 20
4.3展望 20
致 谢 22
参考文献 23
第一章 绪论
1.1研究背景
随着计算机和微电子技术的迅猛发展，智能化技术的开发越来越快，智能化的水平也越来越高，智能化应用的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
范围也越来越广，而智能化遥控小车是以电子技术为背景，包括了电子，计算机，机械技术，传感技术等多个领域。同时，机器人的发展方向也各有不同，比如我国派上月球进行数据采集的“嫦娥一号”、用于侦查的无人机、美国等发达国家在危险地区使用的排雷机器人，还有对于深海打捞作业或者海底地形的研究，我们一般人无法进行那种深度的潜海作业，怎么办，可以通过操作机器人来进行探究。而这种智能机器人技术随着社会的不断发展，从原来的考古、遗迹探测、国家防护等领域逐渐的向平民化发展。一些发达国家甚至将智能机器人的设计以一种竞赛形式发展，以此来作为创新教育的战略化目标。不得不说，机器人技术的不断发展，也反映了一个国家综合水平实力的高低。而智能小车算的上是智能机器人的雏形，以小见大，我们可以从智能小车的研究来逐步扩大，比如智能家电，智能住宅等方面的改进和发展目标。
自从20世纪90年代开始，我国的智能型小区开始逐渐发展。众所周知，对于我国来说，智能化的住宅最早开始发展于上海、广州和深圳等沿海城市，并从这些城市开始逐渐向内陆发展。在1997年香港回归的时候，上海的中皇广场被列为我国第一个“智能住宅示范工程”，自此，揭开了全国智能小区发展的序幕。1999年，建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随着信息化的普遍，由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。据建设部要求，截止今年，我国将有70%以上的家庭拥有Internet入网设备，大中城市中50%的住宅要实现智能化。
国内各大软、硬件机构正在积极的研制、开发更为符合市场的智能化家居设备，以解决当前智能化产品实用性差、使用复杂及产品价格昂贵等缺点，而技术创新性也逐步向国际先进水平靠拢，这样的未来值得期待。
1.2设计的目的
遥控小车最早发展于美国，由于政府对无线遥控小车的倾力支持，日本，美国等工业大国在遥控车领域占据明显优势。我国的遥控小车在20世纪中后期才开始研究，在国家发布的高技术发展计划的提案下，国内已经开始大范围的进行无线遥控车方面的研究，但是由于起步过晚，所以较、射频几种，其中蓝牙技术具有一定的优势。现如今，几乎人手一个智能手机，而蓝牙是每个智能手机必带的软件，他可以实现人与人之间短距离的信息传输，只要两个人面对面的开启蓝牙设备，一旦匹配成功，就可以进行信息的传递，十分方便、快捷。但是用蓝牙来实现无线遥控的短板在于它的传输距离过短，而且芯片的价格也高，随着科学技术的不断发展，这些问题正在不断地得到解决。无线遥控机器人的发展前景十分广阔，但目前国内的无线系统在传输的可靠性、传输速度和抗干扰能力等方面还是略显不足，亟待提高。
本次课题设计的主要目的就是为了从中小学生抓起，提高他们的动手能力，培养他们的科学兴趣，一旦兴趣培养起来了，他们就会对面有更加深入的探究，开发他们的大脑思维，有利于他们的智力发展。
1.3设计的意义
遥控小车是玩具市场一种很大众化的玩具,但是每辆小车都有自己特定的遥控器,原装遥控器坏了很难再用其他的遥控器来进行控制。现在社会发展迅速，大家的生活水品较之以往普遍提高，所以现在智能手机十分常见,如果利用手机这个平台,通过软件编程,可以很方便的在手机上面设计出不同小车的遥控器。而蓝牙技术,是一种支持短距离通信的无线电技术。我们可以通过手机蓝牙来控制我们的玩具小车。
随着家用电器的越来越普及和人们生活节奏的加快，人们对电器的依赖性进一步提高，对电器的功能要求也进一步增大。现有每个普通家庭中的遥控器包括空调遥控器、电视遥控器、DVD遥控器、汽车遥控器、门窗遥控器等，门类繁多且基本上属于一物一用，而另一方面，手机已成为人人必备的工具，如果我们可以通过手机来控制所有的家电，一来可以不用每次为了某种电器的使用而特意去找遥控器，二来可摆脱将来对专用红外遥控面板的依赖，一机在手，万物尽在掌握之中。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2设计的目的 1
1.3设计的意义 2
1.4论文的主要内容 2
第二章 机械结构设计与分析 3
2.1遥控小车的底板设计与分析 3
2.1.1市场分析 3
2.1.2 遥控小车底板材料分析 3
2.1.3底板材料的选择 7
2.1.4底板的结构设计 8
2.2车轮的结构设计与分析 8
2.3驱动电机的选择 9
2.4电源的选择 12
2.5本章小结 13
第三章 硬件电路设计 14
3.1单片机AT89S51 14
3.2电机驱动芯片的选型 15
3.2.1驱动原理图 16
3.3电源模块 16
3.4蓝牙模块 17
第四章 软件方案、总结和未来的发展方向 18
4.1软件系统流程图 18
4.2总结 20
4.3展望 20
致 谢 22
参考文献 23
第一章 绪论
1.1研究背景
随着计算机和微电子技术的迅猛发展，智能化技术的开发越来越快，智能化的水平也越来越高，智能化应用的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
范围也越来越广，而智能化遥控小车是以电子技术为背景，包括了电子，计算机，机械技术，传感技术等多个领域。同时，机器人的发展方向也各有不同，比如我国派上月球进行数据采集的“嫦娥一号”、用于侦查的无人机、美国等发达国家在危险地区使用的排雷机器人，还有对于深海打捞作业或者海底地形的研究，我们一般人无法进行那种深度的潜海作业，怎么办，可以通过操作机器人来进行探究。而这种智能机器人技术随着社会的不断发展，从原来的考古、遗迹探测、国家防护等领域逐渐的向平民化发展。一些发达国家甚至将智能机器人的设计以一种竞赛形式发展，以此来作为创新教育的战略化目标。不得不说，机器人技术的不断发展，也反映了一个国家综合水平实力的高低。而智能小车算的上是智能机器人的雏形，以小见大，我们可以从智能小车的研究来逐步扩大，比如智能家电，智能住宅等方面的改进和发展目标。
自从20世纪90年代开始，我国的智能型小区开始逐渐发展。众所周知，对于我国来说，智能化的住宅最早开始发展于上海、广州和深圳等沿海城市，并从这些城市开始逐渐向内陆发展。在1997年香港回归的时候，上海的中皇广场被列为我国第一个“智能住宅示范工程”，自此，揭开了全国智能小区发展的序幕。1999年，建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随着信息化的普遍，由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。据建设部要求，截止今年，我国将有70%以上的家庭拥有Internet入网设备，大中城市中50%的住宅要实现智能化。
国内各大软、硬件机构正在积极的研制、开发更为符合市场的智能化家居设备，以解决当前智能化产品实用性差、使用复杂及产品价格昂贵等缺点，而技术创新性也逐步向国际先进水平靠拢，这样的未来值得期待。
1.2设计的目的
遥控小车最早发展于美国，由于政府对无线遥控小车的倾力支持，日本，美国等工业大国在遥控车领域占据明显优势。我国的遥控小车在20世纪中后期才开始研究，在国家发布的高技术发展计划的提案下，国内已经开始大范围的进行无线遥控车方面的研究，但是由于起步过晚，所以较、射频几种，其中蓝牙技术具有一定的优势。现如今，几乎人手一个智能手机，而蓝牙是每个智能手机必带的软件，他可以实现人与人之间短距离的信息传输，只要两个人面对面的开启蓝牙设备，一旦匹配成功，就可以进行信息的传递，十分方便、快捷。但是用蓝牙来实现无线遥控的短板在于它的传输距离过短，而且芯片的价格也高，随着科学技术的不断发展，这些问题正在不断地得到解决。无线遥控机器人的发展前景十分广阔，但目前国内的无线系统在传输的可靠性、传输速度和抗干扰能力等方面还是略显不足，亟待提高。
本次课题设计的主要目的就是为了从中小学生抓起，提高他们的动手能力，培养他们的科学兴趣，一旦兴趣培养起来了，他们就会对面有更加深入的探究，开发他们的大脑思维，有利于他们的智力发展。
1.3设计的意义
遥控小车是玩具市场一种很大众化的玩具,但是每辆小车都有自己特定的遥控器,原装遥控器坏了很难再用其他的遥控器来进行控制。现在社会发展迅速，大家的生活水品较之以往普遍提高，所以现在智能手机十分常见,如果利用手机这个平台,通过软件编程,可以很方便的在手机上面设计出不同小车的遥控器。而蓝牙技术,是一种支持短距离通信的无线电技术。我们可以通过手机蓝牙来控制我们的玩具小车。
随着家用电器的越来越普及和人们生活节奏的加快，人们对电器的依赖性进一步提高，对电器的功能要求也进一步增大。现有每个普通家庭中的遥控器包括空调遥控器、电视遥控器、DVD遥控器、汽车遥控器、门窗遥控器等，门类繁多且基本上属于一物一用，而另一方面，手机已成为人人必备的工具，如果我们可以通过手机来控制所有的家电，一来可以不用每次为了某种电器的使用而特意去找遥控器，二来可摆脱将来对专用红外遥控面板的依赖，一机在手，万物尽在掌握之中。
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