无线遥控玩具小车设计与制作
无线智能遥控小车--电子设计实验报告
****************大学班级:****** 作者:******指导老师:****电 子设 计 之无线遥控智能小车1引言1.1编写目的本概要设计说明书是针对电子设计的课程要求而编写。
目的是对该项目进行总体设计,在明确系统需求的基础上划分系统的功能模块,进行系统开发的分工,明确各模块的接口,为进行后面的详细设计和实现做准备。
满足无线遥控爱好者对智能小车的设计要求,想通过这份概要设计给爱好者一个好的设计思路,设计方法进行参考。
本概要设计说明书的预期读者为本项目小组成员以及无线遥控爱好者。
1.2背景a.实践题目的名称:无线遥控智能小车b.项目的任务提出者:***,***,***c.项目的开发者:***,***,***d.面向用户:所有无线遥控爱好者,对智能小车感兴趣,想借此提高动手能力的用户。
鉴于电子设计课程要求,需要一份设计实品,加之小组成员对智能小车有着独特的爱好,所以这次设计选择了遥控智能小车作为电子设计的题目。
2总体设计2.1需求规定●所设计智能小车功能:主要功能:无线遥控,避障;附加功能:超声波测距、速度调节、液晶显示、音乐、流水灯和散热系统。
★通过无线串口对小车进行无线遥控,可以在遥控,避障这两个主要功能之间自由切换。
★遥控时,通过遥控器上的按钮可以方便灵活地控制小车前进,后退,左转和右转等。
★避障时,利用红外传感器探测障碍物,从而达到避障的目的。
●小车安装了超声波传感器,可以进行距离测量,如果距离过近,蜂鸣器发出警报,并将距离等数据实时传到液晶屏上显示。
★通过按钮同时控制一些其他功能,如音乐,风扇和流水灯等。
2.2运行环境最好是室内平地2.3基本设计概念和处理流程整体框图:2.4所需器件★小车模型(三轮,带电机)★ATMAGE16单片机最小系统(3个,小车上两个一个负责接受无线,控制电机,另外一个则是负责其他功能,最后一个遥控器上的)★直流电机驱动模块,采用两个LM298驱动模块分别控制两个电机★传感器模块,采用红外传感器2个,超声波传感器两个★无线串口模块★电源模块(5v,12v)★按键模块,用于无线遥控小车★LCD1602液晶一块★电机一个★蜂鸣器一个★锂电池一块★南孚电池若干节★发光二级管若干★键盘(8个按钮)3接口设计3.1用户接口小车主要有避障和遥控两种模式,通过控制小车上的一个模式选择开关,手动遥控时自动模式无效,同样小车处于自动状态时,手动遥控无效。
无线遥控玩具小车设计与制作
“发明杯”大学生创新大赛作品题目: 无线遥控玩具小车设计与制作目录摘要 (1)引言 (3)1 方案设计与论证 (4)1.1 直流调速系统 (4)1.2 防碰撞系统 (5)1.3 显示系统 (5)2 硬件设计 (5)2.1 小车系统框图 (5)2.2 单片机最小系统设计 (6)2.3 电机驱动电路设计 (7)2.4 遥控发射接收电路设计 (9)2.4.1 无线发送电路 (10)2.4.2 无线接收电路 (11)2.5 检测系统设计 (11)2.5.1 速度检测设计 (11)2.5.2 防跌落系统设计 (12)2.5.3 防碰撞系统设计 (13)2.6 显示电路设计 (13)2.7 单片机I/O口的分配 (14)2.8 电源设计 (14)2.9 小车车体设计 (14)3 软件设计 (15)3.1 主程序设计 (15)3.2 PWM子程序设计 (17)3.3 遥控子程序 (18)3.4 防跌落、碰撞子程序 (20)3.5 显示子程序 (21)4 结果分析及结论 (22)5 谢辞 (23)6 参考文献 (23)附件1 程序清单 (24)附件2 硬件电路图 (33)附件3 电路PCB图 (34)无线遥控玩具小车设计与制作摘要:80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评,该课题的基本思想是设计一台能够遥控行走并自动回退防止跌落的机器小车。
遥控接收端以80C51 单片机为控制核心,其中数据的发射和接收部分通过无线通讯模块完成。
可通过发射端来控制小车的直流电机实现无极调速, 遥控小车进行转向, 并能在液晶上显示出小车的实时速度值。
小车还能自动检测落差较大的落差,遇到楼梯等低处会自动回避,以防止小车由高处摔落。
关键词:80C51单片机、PWM调速、遥控小车引言在我国,单片机已不是一个陌生的名词,它的出现是近代计算机技术的里程碑事件,因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
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
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]。
科技小发明制作简易遥控汽车
科技小发明制作简易遥控汽车在科技飞速发展的今天,遥控汽车已经成为孩子们喜爱的玩具之一。
然而,市面上的遥控汽车价格不菲,且缺乏自己动手制作的乐趣。
今天,就让我们一起探索如何亲手制作一辆简易遥控汽车,感受科技与创意的奇妙结合。
一、所需材料要制作一辆简易遥控汽车,我们需要准备以下材料:1、一块小型电路板2、一个直流电机3、一组电池(可选用干电池或充电电池)4、一个遥控器(可以购买现成的遥控模块)5、一些电线6、一个塑料或木质的车架7、四个车轮8、螺丝、螺母等固定零件9、电钻、剪刀、钳子等工具二、制作步骤1、首先,我们需要搭建车架。
可以使用塑料板或者木板,根据自己的设计剪出合适的形状,然后用螺丝和螺母将其固定成一个框架。
确保车架足够坚固,能够承受汽车运行时的震动和冲击。
2、接下来,安装车轮。
将四个车轮通过轴安装在车架的四个角落,并确保车轮能够自由转动。
3、把直流电机固定在车架上,通常可以选择在车架的后部中间位置。
使用螺丝将电机固定牢固,然后用电线将电机的正负极与电池盒连接起来。
4、在车架上合适的位置安装电池盒,将电池放入其中,并连接好电线,为整个电路提供电源。
5、关键的一步是安装电路板。
将电路板固定在车架上一个便于操作和保护的位置。
然后,根据电路板的说明书,将电机、电池和遥控器的接收模块与电路板进行正确的连接。
6、完成电路连接后,我们需要对遥控汽车进行调试。
打开遥控器和汽车电源,测试电机的转动方向和速度是否正常。
如果电机转动方向不正确,可以通过调换电机的正负极电线来解决。
三、原理介绍简易遥控汽车的工作原理其实并不复杂。
遥控器发出特定频率的信号,汽车上的接收模块接收到这个信号后,将其传递给电路板。
电路板根据接收到的信号指令,控制电机的转动方向和速度,从而实现汽车的前进、后退、左转和右转等动作。
在这个过程中,直流电机起到了将电能转化为机械能的作用,它带动车轮转动,使汽车能够行驶。
而电池则为整个系统提供了所需的电能。
实例制作基于C51的无线遥控玩具汽车
实例制作基于C51的无线遥控玩具汽车从事无线遥控玩具开发工作多年,开发了很多种类的无线遥控玩具产品。
总结了很多工作经验。
用的绝大部分IC是T X2C(遥控)和RX2C(接收),其功能分别是:前进,后退,左转,右转。
笔者利用工作的空闲时间用AT89C2051单片机编出了跟TX2C和RX2C一样的编解码程序,并成功进行了实际制作。
编解码与TX2C和RX2C兼容。
现将制作原理图和源程序公开给读者参考学习与制作,相信对初学者有极大的帮助,这也是笔者的心愿!其原理图如下:图2为接收部分,图3为发射部分。
源程序和仿真文件见附件.读者如果想仿制的话,建议RF接收和RF发射部使用市面上成品的315MHz模块,应用起来很方便,这样可以免去调试高频部分。
下面图1是遥控前进部分编码波形:从编码图1中看出有四个周期一样的同步脉冲,各个功能是按数据脉冲个数的不同实现功能不同的。
这样编码有很强的搞干扰能力,也可以应用到其它领域遥控上面去,可以做成遥控飞机,也可以做成遥控船……这要看读者的需要应用了。
具体功能相应编码以下:前进:同步脉冲+10个数据脉冲后退:同步脉冲+40个数据脉冲左转:同步脉冲+64个数据脉冲右转:同步脉冲+58个数据脉冲前进+左转:同步脉冲+34个数据脉冲前进+右转:同步脉冲+28个数据脉冲后退+左转:同步脉冲+46个数据脉冲后退+右转:同步脉冲+52个数据脉冲按键松开时发送2帧停止位:同步脉冲+4个数据脉冲。
接收部分收到的是反相的信号,读者在制作时要注意。
图二(点击放大)图三;五功能遥控车发射程序.;MCU:2051;OSC:12M;DATE:08.05.18;功能:;前进(F);后退(B),;左转(L),;右转(R).;加速(T).;作者:徐增钟;===================================================================================KEY EQU P3DATAOUT BIT P1.0 ;数据输出口.LED BIT P1.1 ;发射指示灯.KEYBUF EQU 70H ;键号存放单元.KEYMASK BIT 01HKEYFLAG BIT 05HORG 0000HAJMP STARTORG 000BHAJMP INTTCCORG 0030H;======================================================= ============================CLEAR_RAM:MOV R0,#30H ;从30H单元开始.MOV R3,#127 ;清除127个单元NEXT: MOV @R0,#00 ;清除INC R1 ;DJNZ R3,NEXT ;127个单元清完?;RET;======================================================= ===========================;程序初始化;BEGIN:MOV SP,#50H ;MOV P1,#00H ;MOV P3,#0FFH ;MOV TMOD,#01HMOV TH0,#0B1HMOV TL0,#0E0HSETB TR0SETB EASETB ET0CLR KEYFLAGSETB KEYMASKRET;======================================================= ============================START:CALL CLEAR_RAM ;清除RAMCALL BEGIN ;程序初始化;LOOP:CALL KEYON ;调用KEYSCANAJMP LOOPNOPNOPNOPAJMP START;======================================================= ============================INTTCC:MOV TH0,#0B1HMOV TL0,#0E0HSETB KEYFLAGRETI;======================================================= ============================KEYON:MOV A,KEYCJNE A,#0FFH,KEYSENDJB KEYMASK,ETSETB KEYMASKCLR LEDMOV R5,#2X2: MOV R3,#4CALL SENDDJNZ R5,X2SETB DATAOUTCALL DY5MSMOV P1,#00ET:RET;======================================================= =============================KEYSEND:SETB LEDCLR KEYMASKCJNE A,#0DFH,K1MOV R3,#10 ;发送10个脉冲. AJMP SENDRETK1: CJNE A,#0EFH,K2MOV R3,#40 ;发送40个脉冲. AJMP SENDRETK2: CJNE A,#0F7H,K3MOV R3,#64 ;发送64个脉冲. AJMP SENDRETK3: CJNE A,#0FBH,K4MOV R3,#58 ;发送58个脉冲. AJMP SENDRETK4: CJNE A,#0D7H,K5MOV R3,#34 ;发送34个脉冲. AJMP SENDRETK5: CJNE A,#0DBH,K6MOV R3,#28 ;发送28个脉冲. AJMP SENDRETK6: CJNE A,#0E7H,K7MOV R3,#46 ;发送46个脉冲. AJMP SENDRETK7: CJNE A,#0EBH,K8MOV R3,#52 ;发送52个脉冲. AJMP SENDK8: CJNE A,#0FFH,KEXIT KEXIT:RET;======================================================= ============================DOUT:SETB DATAOUTCALL DYMS5CLR DATAOUTCALL DYMS5DJNZ R3,DOUTMOV P2,#00RETSEND:MOV R1,#04N1: SETB DATAOUTMOV R4,#255D1: NOPNOPNOPNOPDJNZ R4,D1CLR DATAOUTCALL DYMS5DJNZ R1,N1AJMP DOUTNOPNOPAJMP START;======================================================= ============================DYMS5:MOV R6,#250D2:DJNZ R6,D2RET;======================================================= ===========================DY5MS:MOV R5,#4D3: MOV R3,#248DJNZ R3,$DJNZ R5,D3RET;======================================================= ===========================END以下是接收部分程序;遥控车接收程序.;MCU:AT89C2051;OSC:12M;DATE:08.05.18;接收相应功能:前进,后退,左转,右转.;E-MAIL:chinameifen@;作者:徐增钟;======================================================= ==========IN EQU P3.2 ;RECEIVERXMA BIT 05H;======================================================= ==========ORG 0000HAJMP STARTORG 0003HAJMP INRXORG 0030H;======================================================= =========CLEAR_RAM:MOV R1,#30HMOV R3,#127NEXT: MOV @R1,#00INC R1DJNZ R3,NEXTRET;======================================================= =========START:MOV SP,#50HMOV P3,#0FFH ;MOV P2,#0FFH ;MOV P1,#00 ;SETB EASETB EX0CLR RXMALOOP:CALL NORXAJMP LOOP;======================================================= =============INRX:CLR EX0MOV R4,#4 ;同步脉冲.MOV TMOD,#01HNX1: MOV TH0,#00 ;计数初值为00.MOV TL0,#00 ;SETB TR0INC1: JNB IN,INC1 ;低电平在此等CLR TR0MOV A,TH0CJNE A,#05H,EXITHERE1: JB IN,HERE1 ;等待0.5MS高电平结束.DJNZ R4,NX1JNB IN,$CLR ARD1: INC ARD2: JB IN,RD2MOV R1,#05RD3: JB IN,RD1LCALL DYMS5DJNZ R1,RD3DEC ADEC ADEC ADEC AJZ STOPDEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC AJZ K1DEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC ADEC AJZ FRDEC ADEC ADEC ADEC ADEC A JZ FL DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A JZ K2 DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A JZ BL DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A JZ BR DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A JZ K3 DEC A DEC A DEC A DEC A DEC A DEC ANOPNOPEXIT: SETB EX0RETISTOP: MOV P1,#00AJMP EXITK1:MOV P1,#00010000B ;FAJMP EXITK2:MOV P1,#00100000B ;BAJMP EXITK3:MOV P1,#01000000B ;LAJMP EXITK4:MOV P1,#10000000B ;RAJMP EXITFR: MOV P1,#10010000B ;F+RAJMP EXITFL:MOV P1,#01010000B ;F+LAJMP EXITBR:MOV P1,#10100000B ;B+RAJMP EXITBL:MOV P1,#01100000B ;B+LAJMP EXIT;======================================================= =======NORX:MOV R1,#200RX: JNB IN,NETCALL DY1MSDJNZ R1,RXMOV P1,#00NOSI:RET;======================================================= =======DYMS5:MOV R5,#135DJNZ R5,$RET;======================================================= =======DY1MS:MOV R6,#138D2:DJNZ R6,D2RET;======================================================= =======END。
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。
基于单片机的一种多功能玩具小车的设计与实现
随着科技的发展,单片机作为一种常用的微控制器,已经在各个领域得到了广泛应用。
在玩具领域,特别是玩具小车的设计中,单片机的运用也越来越普遍,可以实现各种有趣的功能。
本文将介绍一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现。
二、设计目标1. 实现无线遥控功能,通过遥控器实现对小车的控制。
2. 设置超声波避障模块,让小车能够自动避开障碍物。
3. 小车可通过蓝牙模块与手机进行连接,实现手机APP控制。
4. 为小车设计多种灯光效果,增添趣味性。
5. 使用音乐模块,使小车产生丰富的声音效果。
三、硬件设计1. 主控芯片选择了常用的Arduino单片机。
2. 驱动模块选用了直流电机驱动模块,实现小车的前进、后退和转向。
3. 采用了超声波传感器模块,用于检测障碍物并实现避障功能。
4. 蓝牙模块选用了蓝牙串口模块,实现与手机的数据传输和控制。
5. 设计了多种灯光效果,包括LED灯和彩色灯带。
6. 音乐模块选用了声音传感器模块,可以发出不同的声音效果。
四、软件设计1. 编写了小车的控制程序,包括前进、后退、左转、右转等基本控制2. 通过编写遥控器程序,实现了对小车的无线遥控功能。
3. 编写了避障算法,使小车能够自动避开障碍物。
4. 开发了手机APP,通过蓝牙模块与小车进行连接和控制。
5. 设计了多种灯光效果的控制程序,可以实现闪烁、变色等效果。
6. 编写了音乐模块的程序,可以根据指令发出不同的声音效果。
五、实现效果1. 小车可以通过遥控器实现前进、后退、左转、右转的基本功能。
2. 超声波传感器可以准确检测到障碍物,并成功避开。
3. 通过手机APP可以实现对小车的遥控和控制各种功能。
4. 多种灯光效果可以有效增加小车的趣味性。
5. 音乐模块发出的声音效果丰富多彩,增加了小车的趣味性。
六、总结与展望本文介绍了一种基于单片机的多功能玩具小车的设计与实现,通过结合硬件设计和软件设计,实现了多种有趣的功能。
未来,可以进一步优化设计,增加更多的传感器模块和功能模块,使小车的功能更加丰富多样。
遥控车的制作方法
遥控车的制作方法介绍遥控车是一种以无线遥控方式进行控制的小型车辆。
它通常由车身、电机、轮子、电池和遥控器组成。
本文将介绍一种简单的遥控车的制作方法。
材料准备你需要准备以下材料:•一个小型车身(如玩具车等)•两个直流电机•两个轮子•一个电池盒•一节9V电池•一块Arduino开发板•一块L298N电机驱动模块•一根面包板•一些杜邦线•一个无线遥控器模块(如RF模块或红外遥控模块)制作步骤步骤1:连接电机和轮子首先,将两个直流电机连接到面包板上。
连接的方法是将电机的正极(红线)连接到L298N电机驱动模块的OUT1和OUT2引脚上,将电机的负极(黑线)连接到L298N电机驱动模块的GND引脚上。
然后,将两个轮子固定在电机的输出轴上。
步骤2:连接电池和开发板将电池盒连接到Arduino开发板的VIN和GND引脚上。
确保连接的极性正确。
然后,将9V电池插入电池盒中。
步骤3:连接电机驱动模块和开发板将L298N电机驱动模块的ENA引脚连接到Arduino开发板的11号引脚,将ENB引脚连接到Arduino开发板的10号引脚。
然后,将L298N电机驱动模块的IN1、IN2、IN3和IN4引脚分别连接到Arduino开发板的6、7、8和9号引脚。
步骤4:连接无线遥控器模块根据无线遥控器模块的接线说明,将其连接到Arduino开发板上。
通常需要连接一个数据引脚和两个电源引脚(VCC和GND)。
步骤5:编写代码打开Arduino开发环境,编写控制遥控车的代码。
代码的具体内容取决于使用的遥控器模块和代码库。
你可以使用Arduino的库函数来简化代码编写。
代码的主要功能是接收来自遥控器的指令,并根据指令控制电机的转动方向和速度。
以下是一个简单的示例代码:#include <IRremote.h> // 如果使用红外遥控模块,请安装对应的红外库int receiverPin = 2; // 接收器的数据引脚IRrecv irrecv(receiverPin);decode_results results;void setup() {irrecv.enableIRIn(); // 初始化红外接收器// 初始化电机驱动相关引脚pinMode(6, OUTPUT);pinMode(7, OUTPUT);pinMode(8, OUTPUT);pinMode(9, OUTPUT);}void loop() {if (irrecv.decode(&results)) {switch(results.value) {case 0xFFA25D: // 上moveForward();break;case 0xFF629D: // 下moveBackward();break;case 0xFF22DD: // 左turnLeft();break;case 0xFFE01F: // 右turnRight();break;case 0xFFC23D: // 停止stopMoving();break;}irrecv.resume(); // 继续接收下一个信号}}void moveForward() {digitalWrite(6, HIGH);digitalWrite(7, LOW);digitalWrite(8, HIGH);digitalWrite(9, LOW);}void moveBackward() {digitalWrite(6, LOW);digitalWrite(7, HIGH);digitalWrite(8, LOW);digitalWrite(9, HIGH);}void turnLeft() {digitalWrite(6, LOW);digitalWrite(7, HIGH);digitalWrite(8, HIGH);digitalWrite(9, LOW);}void turnRight() {digitalWrite(6, HIGH);digitalWrite(7, LOW);digitalWrite(8, LOW);digitalWrite(9, HIGH);}void stopMoving() {digitalWrite(6, LOW);digitalWrite(7, LOW);digitalWrite(8, LOW);digitalWrite(9, LOW);}步骤6:上传代码并测试将Arduino开发板通过USB连接到电脑上,然后上传代码到开发板中。
无线遥控小车实训报告
一、实训背景随着科技的不断发展,自动化和智能化技术日益普及。
无线遥控小车作为自动化领域的一个典型应用,不仅可以锻炼学生的动手能力,还能提高对电子技术、单片机原理、无线通信等方面的理解。
本次实训旨在通过设计和制作无线遥控小车,使学生掌握相关电子技术和编程技能。
二、实训目的1. 熟悉无线通信技术在遥控系统中的应用。
2. 掌握单片机编程及外围电路设计。
3. 了解电机驱动电路的设计原理。
4. 培养团队合作精神和实践能力。
三、实训内容1. 硬件选型本次实训所选用的硬件包括:- 主控芯片:AT89C51单片机- 无线通信模块:nRF24L01- 电机驱动模块:L298N- 电机:直流电机- 电源模块:锂电池- 其他元件:电阻、电容、二极管等2. 系统设计无线遥控小车系统主要由以下几个部分组成:- 遥控器:负责发送控制信号- 接收模块:接收遥控器发送的控制信号- 主控模块:根据接收到的信号控制小车运动- 电机驱动模块:驱动电机实现小车运动3. 软件设计软件设计主要包括以下内容:- 遥控器程序:实现按键扫描和信号发送- 接收模块程序:实现信号接收和解码- 主控模块程序:根据接收到的信号控制小车运动4. 系统调试在完成硬件组装和软件编写后,进行系统调试,确保小车能够按照预期运行。
调试过程中,主要关注以下几个方面:- 无线通信是否稳定- 控制信号是否准确- 小车运动是否平稳四、实训过程1. 硬件组装根据系统设计,将各个模块连接起来,包括单片机、无线通信模块、电机驱动模块、电机等。
2. 软件编写使用C语言编写遥控器、接收模块和主控模块的程序。
在编写过程中,注意以下事项:- 代码结构清晰,便于阅读和维护- 代码注释完整,便于理解- 注意信号处理和电机控制算法3. 系统调试在完成硬件组装和软件编写后,进行系统调试。
首先,检查无线通信是否稳定,确保遥控器能够发送和接收信号。
然后,测试控制信号是否准确,观察小车运动是否平稳。
无线遥控小车设计报告
舵机
舵机简单地说就是集成了直流电机、电机控制器和减速器等,并封装于一个便于安装的外壳里的伺服单元。小车的方向控制是通过控制舵机来实现的。舵机的电源线分别接5V和GND,信号控制线接STM32F103ZET6的PB6引脚(TIM4的PWM Channel_1输出引脚)。为了对STM32F103ZET6微控制器的引脚进行保护,在STM32F103ZET6与舵机控制信号线之间用光耦进行隔离。
第二章 设计方案
设计思路
课题题目:
基于STM32的无线遥控小车的设计
功能:
通过遥控器远程控制小车的运动状态,实现小车的前进、后退、停止、左转弯、右转弯、加速、减速等控制。
实现的方法:
硬件方面,采用的STM32F03ZET6的最小系统,系统的每个引脚都用插针引了出来。通过JTAG进行程序的下载和各种调试。采用NRF24L01无线模块传递控制指令,以BTN7971B电机驱动模块来对直流电机进行驱动。
驱动模块应考虑散热设计,当电机转动时模块会发热,故应当安装散热装置,以使驱动模块正常工作。
遥控器设计
遥控器由STM32F103RBT6微控制器、外接按键 、NRF24L01无线模块构成,设计框图如图2-1 。按键对应微控制器引脚及发送指令如表3-5。
按键
STM32F103RBT6引脚
无线发送指令
小车运动状态
第2章设计方案--------------------------------------------------5
设计思路-------------------------------------------------5
硬件设计方案---------------------------------------------6
无线遥控车制作实训报告
一、实训目的通过本次实训,掌握无线遥控车的制作方法,熟悉相关电子元器件的使用,了解无线通信原理,提高动手能力和创新意识。
二、实训内容1. 硬件选型与准备(1)选择合适的无线通信模块:本次实训采用433MHz无线通信模块,具有传输距离远、抗干扰能力强等特点。
(2)选择合适的控制芯片:选用89C51单片机作为控制核心,具有较强的性能和丰富的外设资源。
(3)选择合适的电机驱动模块:选用L293D电机驱动模块,具有驱动能力强、工作电压范围宽等特点。
(4)准备其他元器件:包括直流电机、舵机、电源、电池、连接线等。
2. 无线遥控车设计(1)电路设计:根据硬件选型,设计无线遥控车的电路图,包括无线通信模块、单片机、电机驱动模块、传感器等部分。
(2)程序设计:编写单片机程序,实现无线通信、电机驱动、传感器检测等功能。
(3)外观设计:根据实际需求,设计无线遥控车的车身、底盘等部分。
3. 无线遥控车组装与调试(1)组装:按照电路图,将元器件焊接在电路板上,组装好无线遥控车。
(2)调试:对无线遥控车进行调试,包括无线通信、电机驱动、传感器检测等功能。
4. 无线遥控车测试与改进(1)测试:测试无线遥控车的各项功能,如无线通信距离、电机驱动速度、传感器检测精度等。
(2)改进:根据测试结果,对无线遥控车进行改进,提高性能。
三、实训过程1. 硬件选型与准备根据实训要求,我们选择了以下元器件:(1)无线通信模块:433MHz无线通信模块(2)控制芯片:89C51单片机(3)电机驱动模块:L293D电机驱动模块(4)其他元器件:直流电机、舵机、电源、电池、连接线等2. 无线遥控车设计(1)电路设计:根据元器件特性,设计无线遥控车的电路图,包括无线通信模块、单片机、电机驱动模块、传感器等部分。
(2)程序设计:编写单片机程序,实现无线通信、电机驱动、传感器检测等功能。
(3)外观设计:根据实际需求,设计无线遥控车的车身、底盘等部分。
3. 无线遥控车组装与调试(1)组装:按照电路图,将元器件焊接在电路板上,组装好无线遥控车。
基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作
综合理论245学法教法研究课程教育研究基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作马维维(海南省经济技术学校 海南 海口 571158)前言按照目前多元工业调整动机观察,有关计算机管制范围下的自动化遥控技术开始广受关注,尤其机器人的智能管理方案,能够承担人力在现实生产流程中无法承担的职责要务。
无线遥控小车是沿着上世纪军事理念进行同步改造、设计,为适应防爆危险以及污染效应环境产生,整体布置活动成本不高,发展优势广阔。
我国在开展危险性较高的行业过程中,气体泄露和泥石流地震现场监则工作对人员生命安全造成一定威胁,因此开发意义深刻,需要设计开发人员予以重视。
一、无线遥控小车的设计本文所设计的智能小车主要由3 部分组成:智能小车部分: 车体部分以及2 路电机、单片机STC89C52、驱动电路、红外避障模块;无线通信模块: CC1101 无线通信模块、RS232-TTL 转换电路;系统软件设计: 主要有上位机软件设计和单片机程序设计。
1、遥控小车车体的主要结构遥控小车主要包括: 单片机系统、红外避障模块、无线通信模块、驱动电路。
小车通过红外传感器完成对前方、左方和右方3 个方向的障碍物检测,并以TTL 电平信号的形式送入单片机的I /O 口。
单片机根据收到的信号,进行判断,发出控制信号,通过驱动电路实现小车避障。
上位机经无线模块向单片机发送控制信号,单片机依照应用层的通信协议,对控制信号进行识别判断后控制小车做相应动作。
2、硬件电路设计本系统以STC89C52 单片机为核心控制器,硬件电路主要包括以下几个模块:(1)避障模块。
避障模块利用3 路红外传感器来判断小车前方、左方和右方的障碍物。
当检测范围内无障碍物时,红外传感器向单片机发送高电平; 一旦检测范围内出现障碍物,则发送低电平。
传感器模块有+5V 、GND 、MCU 三根接口线,其中MCU 接口线输出TTL 电平,可以直接连接单片机I \O 口,无需进行电平转换。
遥控小车设计方案与制作
遥控小车的设计与制作院系:机电工程学院专业:电气自动化技术班级:09级1班姓名:马海龙指导教师:张建明完成日期:2018-01-18遥控小车摘要随着社会的发展,人们对科学技术的要求越来越高,在我们的身边随处都可见一些高科技的产物,这是是时代的产物。
本设计采用单片机,根据单片机的原理来控制实验小车的启步与停止以及根据人得操作做出相应的动作。
信息社会的支柱之一是通信技术,它是信息社会化的基础,也是实现信息社会化的手段。
而近年来,信息通信领域中,发展最快,应用最广的就是无线通信技术。
我们此次借遥控小车为载体,为大家展示下无线通信技术的基本原理。
本设计虽然结构简单,较容易实现,但它涉及到了通信技术的各个方面:编码解码、调制解调、高频放大、无线传输、混频功放等。
在一定程度上体现了无线通信原理。
目录封面: (1)摘要: (2)目录: (3)设计任务: (4)设计方案: (5)实践总结: (14)参考文献: (14)遥控小车1. 设计任务:设计并制作了一个红外避障遥控小车,当人在远处向它发出指令时,其能够实现基本的前进、后退、左拐、右拐等动作。
1.基本要求在车前进的过程中,若遇到障碍物,红外线被反射,经红外接受电路,将光信号转换成电信号,控制一侧电动机运转变慢,而另一侧电动机转速不变,从而改变运行方向,达到避障的目的。
2.方案1 控制编码模块:选用PT2262/2272作为我们系统的编码、解码芯片下面是PT2262的功能介绍及实现。
<1)编码芯片PT2262是无线发射电路的核心,为双列直插式,集成电路外形如图十四所示,各引脚的功能如下表所示。
<2)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,电路如图十五所示,当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz的高频发射电路停止振荡不工作,当有按键按下时,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,发射等幅高频信号,所以高频发射的信号完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号。
基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作
基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作基于单片机的无线遥控智能小车的设计与制作一、引言无线遥控智能小车作为一种具有很高应用价值的机器人产品,广泛应用于工业自动化控制和科研实验等领域。
本文通过基于单片机技术的无线遥控智能小车的设计与制作,并对其硬件框架、控制原理与实现过程进行了详细介绍。
二、硬件框架设计无线遥控智能小车的硬件框架主要包括:单片机控制模块、无线收发模块、电机驱动模块、传感器模块和电源供应模块。
其中,单片机控制模块采用Arduino Uno开发板,具有良好的稳定性和可扩展性;无线收发模块采用nRF24L01无线收发模块,能够实现稳定的无线通信;电机驱动模块采用L298N电机驱动模块,能够实现电机的正反转和速度调节。
三、控制原理与实现过程1. 信号传输通过无线收发模块实现遥控信号的传输。
遥控器通过按键发送指令信号,无线收发模块接收到信号后解码,并将解码后的数据发送给单片机控制模块。
2. 控制逻辑设计单片机控制模块接收到解码后的数据,并根据指令进行相应的处理。
根据指令控制电机驱动模块的工作状态,从而控制小车的行进方向和速度。
3. 传感器模块为了使无线遥控智能小车具备一定的智能化能力,我们添加了一些传感器模块,如红外避障传感器、超声波测距模块和光敏传感器。
通过这些传感器模块,小车能够实时感知周围环境并根据实际情况进行相应的处理,如避开障碍物、自动停车等。
四、制作过程1. 硬件组装首先,将Arduino Uno开发板与nRF24L01无线收发模块、L298N电机驱动模块和传感器模块相连接,并通过杜邦线进行连接;其次,将电机连至电机驱动模块,并将驱动模块与单片机控制模块进行连接;最后,为整个系统供电,利用适配器连接至电源供应模块。
2. 软件编程使用Arduino编程软件进行代码编写。
根据硬件框架设计和控制原理,编写相应的控制程序,实现指令接收、电机控制、传感器数据处理等功能。
五、实验结果与展望经过完整的设计与制作过程,我们成功地实现了基于单片机的无线遥控智能小车。
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PWM电路。
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。
方案3:用RPR220型光电对管。
基于蓝牙遥控的多功能智能小车设计与制作_毕业论文设计40论文41
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目:多功能遥控小车蓝牙智能遥控小车基于蓝牙遥控的多功能智能小车设计与制作摘要:无线遥控的机器人小车在危险环境作业、人员搜集等应用中可发挥特殊的作用。
本次毕业设计选择基于蓝牙遥控的多功能智能小车为对象。
设计了该系统的硬件电路原理图和PCB图,控制系统以STC12C5A60S2单片机为主控芯片,采用L293D为电机驱动芯片、蓝牙无线遥控模块、红外光电传感器模块、超声波发射与接收模块等构成外围扩展电路。
将自制的控制电路、控制程序和四轮小车机械结构相结合,制作多功能机器人小车。
实验调试实现了智能小车的蓝牙无线遥控、自动避障、自动循迹等功能。
关键词:单片机;蓝牙遥控;PWM调速;光电传感器Development of a smart remote control vehicle based on blue-toothcommunicationAbstract: Wireless remote control robot car could play a special role in the smart car with bluetooth remote control is selected as my graduation thesis subject. The design of the system paper. The control system circuit is mainly consist of a STC12C5A60S2 MCU as the main chip, as well as a L293D chip for motor driving, a bluetooth wireless communication module for remote control, a infrared photoelectric sensor module for object detection, a ultrasonic transmitter and receiver module for distance measurement. The smart car is implemented by the combination of the self-control circuit, the control program code and four-wheel car mechanical structure. Experimental tests showed that some functions such as Bluetooth wireless remote control, automatic obstacle avoidance, automatic tracking route, auto-sensing objects and auto-detecting distance were completely achieved in the smart car.Keywords:Single Chip Microcomputer; Blue-Tooth Remote control; PWM Speed Regulation; Optical Electronic Sensor目录第一章前言 (1)第二章方案比较与论证 (2)2.1总体方案设计 (2)2.2无线模块设计 (3)2.3显示模块设计 (3)2.4调速模块设计 (6)2.5循迹模块设计 (7)2.6避障模块设计 (8)第三章智能车机结构分析 (9)3.1底板设计 (9)3.2电机与底板的连接支架设计 (10)3.3整体装配图 (11)第四章控制系统电路设计 (12)4.1MCU的选型 (12)4.2电机驱动电路设计 (14)4.3显示电路设计 (16)4.4蓝牙模块设计 (18)4.5电源电路设计 (20)4.6PCB图设计 (21)第五章蓝牙遥控小车程序设计 (24)5.1主程序设计 (24)5.2电脑端蓝牙控制软件的设置 (26)5.3蓝牙模块参数设置 (27)第六章调试结果分析 (31)6.1各模块功能调试 (31)6.2总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录A (38)附录B (39)第一章前言随着汽车工业的迅速发展,关于汽车的研究也就越来越受人关注。
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“发明杯”大学生创新大赛作品题目: 无线遥控玩具小车设计与制作目录摘要 (1)引言 (3)1 方案设计与论证 (4)1.1 直流调速系统 (4)1.2 防碰撞系统 (5)1.3 显示系统 (5)2 硬件设计 (5)2.1 小车系统框图 (5)2.2 单片机最小系统设计 (6)2.3 电机驱动电路设计 (7)2.4 遥控发射接收电路设计 (9)2.4.1 无线发送电路 (10)2.4.2 无线接收电路 (11)2.5 检测系统设计 (11)2.5.1 速度检测设计 (11)2.5.2 防跌落系统设计 (12)2.5.3 防碰撞系统设计 (13)2.6 显示电路设计 (13)2.7 单片机I/O口的分配 (14)2.8 电源设计 (14)2.9 小车车体设计 (14)3 软件设计 (15)3.1 主程序设计 (15)3.2 PWM子程序设计 (17)3.3 遥控子程序 (18)3.4 防跌落、碰撞子程序 (20)3.5 显示子程序 (21)4 结果分析及结论 (22)5 谢辞 (23)6 参考文献 (23)附件1 程序清单 (24)附件2 硬件电路图 (33)附件3 电路PCB图 (34)无线遥控玩具小车设计与制作摘要:80C51单片机是一款八位单片机,他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评,该课题的基本思想是设计一台能够遥控行走并自动回退防止跌落的机器小车。
遥控接收端以 80C51 单片机为控制核心,其中数据的发射和接收部分通过无线通讯模块完成。
可通过发射端来控制小车的直流电机实现无极调速, 遥控小车进行转向, 并能在液晶上显示出小车的实时速度值。
小车还能自动检测落差较大的落差,遇到楼梯等低处会自动回避,以防止小车由高处摔落。
关键词:80C51单片机、PWM调速、遥控小车引言在我国,单片机已不是一个陌生的名词,它的出现是近代计算机技术的里程碑事件,因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
在单片机诞生之前,为了满足工控对象的嵌入式应用要求,只能将计算机进行机械加固、电气加固后嵌入到对象体系中构成自动控制。
但由于体积过大,无法嵌入到大多数对象体系,如家电、玩具、仪器仪表等。
单片机则应嵌入式应运而生。
单片机的微小体积和极低的成本,可广泛应用到如玩具、家电、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办工自动化系统、金融电子系统、个人信息终端及通信产品中,成为现代化电子系统中最重要的智能化工具。
本系统以80C51单片机为核心器件,由一块液晶显示小车的运动数据,采用L298N 来驱动控制电机的正反转,利用无线遥控装置对小车进行遥控,实现具有前进、后退、左移和右移四种运动方式。
利用光电一体化红外线传感器,检测落差较大的地方,实现自己判定,并自己避免落到落差较大的地方。
利用微动开关,实现小车碰撞到物体后能自动回避,从而达到遥控智能控制的目的。
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(PT2262/PT2272)采用LM298N芯片驱动直流电机,通过PWM实现调速,在小车的外围安置红外传感器。
实现小车的无级调速控制 ,小车调试性能稳定。
这种遥控方案能实现对电动小车的运动状态进行实时控制,控制灵活、可靠,精度高,可满足对系统的各项要求。
1 设计方案与论证根据设计的要求,确定如下方案:在现有玩具电动小车的基础上,加装光电检测器,无线模块,实现对电动小车的无线遥控,能对小车的速度、位置、运行状况的实时控制,并将测量数据传送至单片机进行处理,由单片机根据所检测的各种数据送液晶显示出来。
1.1 直流调速系统方案一:静止可控整流器。
方案二:脉宽调速系统。
方案一:静止可控整流器。
V.M系统是当今直流调速系统的主要形式。
它可以是单相、三相或更多相数,半波、全波、半控、全控等类型,可实现平滑调速。
V.M系统的缺点是晶闸管的单向导电性,它不允许电流反向,给系统的可逆运行造成困难。
它的另一个缺点是运行条件要求高,维护运行麻烦。
最后,当系统处于低速运行时,系统的功率因数很低,并产生较大的谐波电流危害附近的用电设备。
方案二:脉宽调速系统。
采用晶闸管的直流斩波器基本原理与整流电路不同的是,在这里晶闸管不受相位控制,而是工作在开关状态。
当晶闸管被触发导通时,电源电压加到电动机上,当晶闸管关断时,直流电源与电动机断开,电动机经二极管续流,两端电压接近于零。
脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation),简称PWM。
脉冲周期不变,只改变晶闸管的导通时间,即通过改变脉冲宽度来进行直流调速。
与V.M系统相比,PWM调速系统有下列优点:(1)PWM调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流,电枢电流容易连续,系统的低速运行平稳,调速范围较宽。
由于电流波形比V.M系统好,在相同的平均电流下,电动机的损耗和发热都比较小。
(2)同样由于开关频率高,若与快速响应的电机相配合,系统可以获得很宽的频带,因此快速响应性能好,动态抗扰能力强。
根据以上综合比较,以及本设计中受控电机的容量和直流电机调速的发展方向,本设计采用了H型单极型可逆PWM变换器进行调速。
脉宽调速系统的主电路采用脉宽调制式变换器,简称PWM变换器。
脉宽调速的驱动能力有限。
为顺利实现电动小汽车的前行与倒车,本设计采用了可逆PWM变换器。
可逆PWM变换器主电路的结构式有H型、T型等类型。
我们在设计中采用了常用的双极式H 型变换器,它是由4个三极电力晶体管和4个续流二极管组成的桥式电路。
1.2 防碰撞系统障碍物的检测方案(1)利用超声波探测传感器可以在较远的距离就可以检测到前方的障碍物,但超声波探测传感器的价格昂贵,电路需要调试、验证,用于遥控小车上会大大增加小车的成本,并不合适。
(2)利用红外一体化光电传感器电路简单,但受外界的条件的干扰比较大,还有对于黑色的障碍物体不能辨别,因为黑色会吸收红外光,造成检测不到黑色物体,对小车的运动会影响。
(3)利用微动开关传感器利用微动开关传感器检测障碍,价格便宜,而且是硬件结构,结构简单,实用性强,当碰到障碍物时微动开关就马上动作,避开障碍物,不用外接电路,也不用电源,可以节约电能的使用。
我们从经济实用的方面考虑,在此我们采用第三种方案。
1.3 显示系统(1)采用数码管显示数码管显示具有高亮的特性,但数码管的驱动电流比较大,要外加驱动电路,会增加小车的成本,而且占用单片机的I/O口资源和单片机资源较多,并且此电路要用多位数码管显示,使电路变的更复杂。
(2)采用液晶显示液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点,在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用,采用液晶能直观的将速度显示给用户,2行16个字的1602液晶模块比较常用,而且液晶的显示都已经模块化,我们直接就可以用。
所以我们采用第二中方案更实用方便,用液晶显示。
2 硬件设计2.1 小车系统框图小车主要由信号传感器,信号处理电路,无线发送模块,无线接收模块,单片机小系统,电机驱动电路,直流电机以及液晶显示电路等组成。
小车的系统框图如图2.1所示。
图2.1 小车系统框图小车控制采用AT89C51单片机,通过控制电机驱动电路来驱动电机的运行。
无线接收模块接单片机,利用无线发送模块遥控器给接收模块发送无线信号,控制小车的运动,液晶上显示小车的实时速度。
当避障传感器或防跌落传感器测得信号时候,单片机能自己控制电机左转或者右转,避免小车碰撞和跌落。
2.2 单片机最小系统设计80C51是片内有ROM/EPROM 的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单、可靠。
80C51单片机最小系统是整个小车的控制核心,负责小车的各种信号的处理计算,控制小车的运行,就犹如小车的“大脑”。
单片机最小系统电路组成如图2.2所示。
Y111.0592MHzC 520P C 620P+C 722uR 210KVCCS2P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78R EST 9R XD 10TXD 11INT012INT113T014T115WR 16R D 17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN 29ALE/P 30EA/VP 31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC 40U3AT89S51192837465R P110K 复位MCUVCCP15P16P17P33P36P10P11P12P13P14P30P31P32P34P35P37P00P01P02P03P04P05P06P07R EST P26P27PWM 1PWM 2INPUT1INPUT2P24P25S1D5LEDR 11KC 9103C 8100u FVCC图2.2 单片机最小系统电路单片机最小系统组成: (1)时钟电路80C51虽然有内部振荡电路,但要形成时钟,必须外部附加电路。
80C51单片机的时钟产生方法有两种。
内部时钟方式和外部时钟方式。
本设计采用内部时钟方式,利用芯片内部的振荡电路,在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时元件,内部的振荡电路便产生自激振荡。
本设计采用最常用的内部时钟方式,即用外接晶体和电容组成的并联谐振回路。
振荡晶体可选用12MHZ的。
电容值无严格要求,但电容取值对振荡频率输出的稳定性、大小、振荡电路起振速度有少许影响,CX1、CX2可用20pF的此片电容。
在设计印刷电路板时,晶体和电容应尽可能靠近单片机芯片安装,以减少寄生电容,更好的保证振荡器稳定和可靠地工作。
(2)复位电路复位电路通常采用上电自动复位和按钮复位两种方式。
最简单的上电自动复位电路中上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
只要Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位。
时钟频率用12MHZ 时C取22uF,R取10KΩ。
除了上电复位外,有时还需要按键手动复位。
按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。
其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的。
(3)单片机下载串口MAX232芯片是美信公司专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单电源供电。
MAX232下载串口基本可分三个部分:其中13脚(R1IN)、12脚(R1OUT)、11脚(T1IN)、14脚(T1OUT)为第一数据通道。
8脚(R2IN)、9脚(R2OUT)、10脚(T2IN)、7脚(T2OUT)为第二数据通道。
TTL/CMOS 数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DP9插头;DP9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。