基于单片机的无线遥控小车设计【文献综述】

毕业论文文献综述

机械设计制造及其自动化

基于单片机的无线遥控小车设计

1、国内外研究现状

无线电遥控是利用无线电信号来对远方的各种机构进行控制的技术，这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其它各种相应的机械，去完成各种操作，已经广泛运用于机械领域，不但提高机械的自动化程度和操作性，还改善了操作人员的工作环境啊。并且与我们的生活也越来越接近，比如遥控门窗，遥控风扇、遥控座椅、遥控小车等都是无线电技术的成功应用于生活的例子。

2、研究主要成果

智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。从普通的玩具遥控车到无限工业控制车辆，从短程控制到外太空探险小车的控制，可以预见今后无线智能遥控小车的应用将更加广泛。在最近几年，随科学技术的进步，智能化和自动化技术的普及，各种高科技广泛应用于玩具制造领域，使其娱乐性和互动性不断提高。根据美国玩具协会的调查统计，近年来全球玩具销量增幅与全球平均GDP增幅大致相当。而全球玩具市场的内在结构比重却发生了重大变化：传统玩具的市场比重在逐步缩水，高科技含量的电子玩具则蒸蒸日上。美国玩具市场的高科技电子玩具的年销售额2004年较2003年增长52%，而传统玩具的年销售额仅增长3%。英国玩具零售商协会选出的2001年圣诞最受欢迎的十大玩具中，在七款玩具配有电子元件。从这些数字可以看出，高科技含量的电子互动式玩具已经成为玩具行业发展的主流。普通的无线遥控车大家都很熟悉，市场里有很多提供小孩子玩玩的遥控小车，还有神奇的天堂电玩WII。

3、发展趋势

无论是简单的还是难的，熟悉的还是不熟悉的，智能无线遥控小车最基本的功能就是无线控制和启动两方面，在这个基础上，可以再加上更多的复杂功能，比如：

①测速：由单片机定时器根据高低电平计数脉冲与车轮周长通过算法得出车速，再根据车速和行驶时间得出行驶里程。

②红外避障：红外发射管通过三极管和电阻接到一从单片机的PB口，红外接受管的数据口接到它的PC口，当检测到有障碍物时，接受管的数据口输出为低电平并送

从单片机，若未检测到障碍物袁则接受管的数据口输出为高电平，另外，单片机控制红外发射管发射红外光采用的是断续式，即可定时发射或关闭发射袁，若一直让红外发射管发射，则接受管接受到的电平一直为高电平，相当于接受管没有正常工作。这样，采取断续式控制方式可以彻底地避免环境干扰。在组装实物时，可以分别在车体的四个角上安置一组红外发射—接收管，这样不管在前进、转弯或倒退中都能检测到障碍物，这样的配置能为智能寻迹的设计打下基础。

③液晶显示：用液晶显示小车的行驶时间、速度和里程。

④声光报警：在小车的电机应用上为防止蹩车而使电机被烧坏，采用运算放大器应用中的电压比较器的功能，在蹩车时电压的变化使发光二极管工作，发光二极管形成光信号报警，再配合蜂鸣器实现声音报警，以提示操作者。

4、存在问题

目前无线智能小车普遍存在的问题主要有以下几个方面：

①遥控距离的限制。目前小车的遥控范围在150米内，抗干扰性弱，在实际应用中受到限制。建议用射频技术作为无线通信的设备，此技术具有抗干扰能力强、传输距离远、信号穿透能力强、成本比较低、信号的传输方向自由可靠等优点。

②电池能源问题。目前许多小车采用的是8节1.5V干电池，显然这无法满足现实需要，若采用蓄电池则考虑到体积问题，若采用锂电池则要考虑成本问题，目前市场上比较成熟的小车价格都比较昂贵。

③要对快速行驶中的小车实施控制并不是一个简单的自动控制问题，它涉及到了机械学、力学、光学、电磁学等方面的知识，市场上很多小车在实际应用中环境适应能力不够强。

本课题主要任务是设计并制作一套智能无线遥控小车，该系统基于AT89S52单片机，采用编码解码芯片PT2262/PT2272发送接收操作命令，利用电机驱动控制芯片

L298N，输出两路不同的PWM波控制小车速度和方向，从而实现小车的无线遥控行使的基本功能。PT2272是PT2262的配对芯片，其外围电气特性和PT262相同。工作时，PT2272自动对从DIN端口输入的编码波形进行解码，解码成功则将地址和数据输出到对应的地址引脚和数据引脚，同时将EN端口置为高电平，数据在各个引脚上的排列顺序和PT2262完全桢。和无线发送模块相对应，这里也只使用其低八位数据引脚传输八位有效数据。车体结构采用从市场购买的三轮结构，前面两个车轮是驱动轮，由电机控制，调节小车的前进或倒退方向。后面的万向轮则起到平衡的作用。采用这种控制方式可以方便地实现电机的正反转

和转速变化。这样的智能小车效果显著且使电路简单化，直流电动机也具有优良的调速特性，调速平滑、方便，调整范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，还可以实现频繁的无线快速启动和反转等优点。

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