基于51单片机设计和制作红外遥控小车 毕业论文.doc

毕业论文
基于51单片机设计和制作红外遥控小车
摘要
本文介绍一款红外线遥控小车,以AT89S51单片机为核心控制器,用L289驱动直流电机工作,控制小车的运行。本款小车具有红外线遥控手动驾驶、自动驾驶、寻迹前进﹑前进过程中可以避障等功能。本系统采用模块化设计,由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要有遥控发射器电路﹑红外线接收模块﹑电机驱动模块﹑障碍物检测和寻迹模块,主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。软件用C语言编写,主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。本设计目的在于运用软件和硬件结合通过小车实现障碍物检测。
关键字:
AT89C51单片机  直流电机  红外线遥控  L298驱动寻迹

目录
一、设计任务和要求 5
二、系统组成及工作原理 5
三、主要硬件电路 6
1、遥控发射器电路 6
2、红外线接收模块 7
3、电机驱动模块 8
四、软件设计 10
结束语: 12
一、设计任务和要求
以AT98C51单片机为核心,制作一款红外遥控小车,小车具有自动驾驶,手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时,前进过程中可以避障。手动驾驶时,遥控控制小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹前进时小车还可以按照预先设计好的轨迹前进。
二、系统组成及工作原理
本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分主要完成红外编码信号的发射和接受、障碍物检测、轨迹检测、直流电机运行的发生等功能。软件主要完成信号的检测和处理、设备的驱动及控制等功能。AT89S51单片机查询红外信号并解码,查询各个检测部分输入的信号,并进行相应处理,包括电机的正反转,判断是否遇到障碍物,判断是否小车其那金中有出轨等。系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图
三、主要硬件电路
1、遥控发射器电路
该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221,如图2所示。HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。图2中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。
HT6221的编码规则是:当一个键按下超过36ms,振荡器使芯片激活,如果这个按键按下且延迟大约108ms,这108ms发射代码由一个起始码(9ms),一个结果码(),低8位地址码(9ms~18ms),高8位地址码(9~18ms),8位数据码(9~18ms)和这8位数据码的反码(9~18ms)组成,如果按键按下超过108ms仍未松开,接下来发射的代码将仅由起始码(9ms)和结束码()组成。按照上图的接法,K1~K8的数据码分别为:0x00,0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07。
图2   遥控发射器电路原理图
2、红外线接收模块
该模块使用一体化红外接收头1838,其电路如图3所示。瓷片电容104为去耦电容,DOUT即是解调信号的输出端,。有红外编码信号发射时,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机。
图3  红外接收原理图
3、电机驱动模块
该模块主要由芯片L298控制两个电机的正反转,以及改变电机的转速,其电路如图4所示。L298 芯片是一种高压、大电流双全桥式驱动器。其