【正文】 距離傳輸時最好能夠豎立起來，因為無線電信號傳輸時收很多因素的影響，所以一般實用距離只有標(biāo)稱距離的一半甚至更少，這點需要開發(fā)時注意。 數(shù)據(jù)模塊采用 ASK 方式調(diào)制，以降低功耗，當(dāng)數(shù)據(jù)信號停止時發(fā)射電流降為零，數(shù)據(jù)信號與發(fā)射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合，否則發(fā)射模塊將不能正常工作。數(shù)據(jù)電平應(yīng)接近數(shù)據(jù)模塊的實際工作電壓，以獲 得較高的調(diào)制效果。 發(fā)射發(fā)射模塊最好能垂直安裝在主板的邊緣，應(yīng)離開周圍器件 5mm 以上，以免受分布參數(shù)影晌。模塊的傳輸距離與調(diào)制信號頻率及幅度，發(fā)射電壓及電池容量，發(fā)射天線，接收機的靈敏度，收發(fā)環(huán)境有關(guān)。一般在開闊區(qū)最大發(fā)射距離約 800 米，在有障礙的情況下，距離會縮短，由于無線電信號傳輸過程中的折射和反射會形成一些死區(qū)及不穩(wěn)定區(qū)域，不同的收發(fā)環(huán)境會有不同的收發(fā)距離。 手動控制 手動控制是系統(tǒng)的必要補充，當(dāng)遙控器失靈或者接收控制部分的程序紊亂時，可通過手動控制面板上的控制按鍵控制窗簾的打開和閉合。所 以需要設(shè)計一個打開按鍵、一個閉合按鍵和一個停止鍵。通過與單片機管腳連接的獨立鍵盤，每次每當(dāng)按下一個獨立鍵盤，都會向單片機的管腳輸送一個低電平。單片機接收到這樣一個信號后，通過已有程序的邏輯判斷，向下面的執(zhí)行部分發(fā)出相應(yīng)的控制信號。 輸出部分 對于輸出部分，本系統(tǒng)由 TLP5214光耦隔離， L298N 電機控制芯片以及模擬窗簾部分組成，對于電機模塊，本裝置采用的是用 L298N 控制電機的運轉(zhuǎn)。由于單片機輸出電流太小，不能有效作為電機的直接控制，電機的驅(qū)動電路，驅(qū)動芯片采用 L298N，該芯片的輸出引腳 OUT OUT2 與步進電機相連接 ,通過給單片機輸出脈沖來間接控制電機各線圈的接通與切斷。 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 8 防過卷模塊 這個窗簾是通過電機帶動從上往下打開，所以這里需要設(shè)計兩個霍爾傳感器，一個設(shè)計在窗簾導(dǎo)軌的正上方，用于檢測窗簾是否已完全關(guān)閉；另一個設(shè)計在窗簾槽的最下方，用于檢測窗簾是否已完全打開，從而防止由于電機長時間通電而損壞。 本裝置用到的霍爾傳感器的介紹： 漫反射光電開關(guān) E18D80NK 可以檢測前方 080CM(可以調(diào)節(jié)）障礙物，是機器人避障，很好用的光電傳感器。三線 NPN 輸出型。 這是一種集發(fā)射與接 收于一體的光電傳感器。檢測距離可以根據(jù)要求進行調(diào)節(jié)。該傳感器具有探測距離遠(yuǎn)、受可見光干擾小、價格便宜、易于裝配、使用方便等特點，可以廣泛應(yīng)用于機器人避障、流水線計件等眾多場合。 — 4光耦隔離 為了防止電機工作是影響單片機的工作，所以用 TLP5214光耦做隔離 圖表 2— 光耦隔離模塊 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 9 電機控制模塊 電機控制是通過 L298N 來控制的。電機的正反轉(zhuǎn)都由 L298N 的不同輸出來控制。 L298N 的介紹： L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品， 比較常見的是 15腳 Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部同樣包含 4 通道邏輯驅(qū)動電路?？梢苑奖愕尿?qū)動兩個直流電機，或一個兩相步進電機。 L298N 芯片可以驅(qū)動兩個二相電機，也可以驅(qū)動一個四相電機，輸出電壓最高可達(dá) 50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機的 IO 口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。 L298N 可接受標(biāo)準(zhǔn) TTL 邏輯電平信號 VSS， VSS可接 4． 5～ 7 V 電壓。 4 腳 VS 接電源電壓， VS 電壓范圍 VIH 為＋ 2． 5～ 46 V。輸出電流可達(dá) 2． 5 A， 可驅(qū)動電感性負(fù)載。 1 腳和 15 腳下管的發(fā)射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。 L298 可驅(qū)動 2 個電動機， OUT1， OUT2 和 OUT3， OUT4 之間可分別接電動機，本實驗裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機。 10， 12 腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉(zhuǎn)。EnA 接控制使能端，控制電機的停轉(zhuǎn)。表 1 是 L298N 功能邏輯圖。 In3， In4 的邏輯圖與表 1 相同。由表 1 可知 EnA 為低電平時，輸入電平對電機控制起作用，當(dāng) EnA 為高電平，輸入電平為一高一低，電機正或反轉(zhuǎn)。同 為低電平電機停止，同為高電平電機剎停。 ENA(B) IN1(IN3） IN2(IN4) 電機運行狀況 H H L 正轉(zhuǎn) H L H 反轉(zhuǎn) H 同 IN2(IN4) 同 IN1(IN3） 快速停止 L X X 停止 表 1 L298N 邏輯功能表 下圖是其引腳圖： 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 10 圖 3— L298N 圖 4— L298N 控制電機 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 11 電源模塊 由于我們在整個電路系統(tǒng)中用到 +5V 的電壓，所以我們用三端穩(wěn)壓塊lm7805 芯片來制作 +5V 的電源模塊。電路原理圖如下： 7805 是我們最常用到的穩(wěn)壓芯片了， 它 的使用方便，用很簡單的電路即可以輸入一個直流穩(wěn)壓電源 ,它 的輸出電壓恰好為 +5v，剛好是 51 系列單片機運行所需的電壓， 我們所用的 是 lm7805,下面我 們 簡單的介紹一下 它 的 3個引腳以及用它來構(gòu)成的穩(wěn)壓電路的資料。 7805 引腳圖 其中 引腳 1 接整流器輸出 的正 電壓， 引腳 2 為公共地 (也就是負(fù)極 )， 引腳3 就是我們需要的 +5V 輸出電壓了 。我們考慮到實際的應(yīng)用環(huán)境及用戶的接受認(rèn)可程度，我們用下面的固定式三端穩(wěn)壓器輸出電壓可調(diào)電 路來實現(xiàn) +5V 的輸出。但是在我們制作的過程中用直流 +9V 來代替輸入端的整流器輸入。 單片機 本裝置最重要的元件是 AT89S52 單片機，它為 ATMEL 所生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flsah 存儲器。 （一）、 AT89S52 主要功能列舉如下： 擁有靈巧的 8位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 12 晶片內(nèi)部具時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz） 內(nèi)部程序存儲器（ ROM）為 8KB 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）為 256 字節(jié) 32 個可編程 I/O 口線 8 個中斷向量源 三個 16 位定時器 /計數(shù)器 三級加密程序存儲器 全雙工 UART 串行通道 （二）、 AT89S52 各引腳功能介紹： 圖表 5— AT89S52 VCC： AT89S52 電源正端輸入，接 +5V。 VSS：電源地端。 XTAL1：單芯片系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸入端。 XTAL2：系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機。 RESET： AT89S52 的重置引腳，高電平動作 EA/Vpp： EA為英文 External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 13 意，低電平動作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部 EPROM 中）來執(zhí)行程序。因此在 8031 及 8032 中， EA 引腳必須接低電平， ALE/PROG： ALE 是英文 Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。 PSEN：此為 Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲存啟用，當(dāng) 8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時（ EA=0），會送出此信號以便取得程序代碼，通常這支腳是接到 EPROM 的 OE腳。 PORT0（ ～ ）：端口 0是一個 8位寬的開路汲極（ Open Drain）雙向輸出入端口，共有 8個位， 表示位 0， 表示位 1，依此類推。其他三個I/O 端口（ P P P3）則不具有此電路組態(tài)，而是內(nèi)部有一提升電路， P0 在當(dāng)做 I/O 用時可以推動 8 個 LS 的 TTL負(fù)載。如果當(dāng) EA 引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器）， P0 就以多工方式提供地址總線（ A0～ A7）及數(shù)據(jù)總線（ D0～ D7）。設(shè)計者必須外加一鎖存器將端口 0送出的地址栓鎖住成為 A0～ A7，再配合端口 2 所送出的 A8～ A15 合成一完整的 16位地址總線，而定址到 64K 的外部存儲器空間。 PORT2（ ～ ）：端口 2是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，每一個引腳可以推動 4個 LS的 TTL 負(fù)載，若將端口 2的輸出設(shè)為高電平時，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。 P2 除了當(dāng)做一般 I/O 端口使用外，若是在 AT89S52 擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié) A8～ A15，這個時候 P2 便不能當(dāng)做 I/O來使用了。 PORT1（ ～ ）：端口 1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O端口，其輸出緩沖器可以推動 4個 LS TTL 負(fù)載，同樣地若將端口 1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用 8052 或是 8032 的話， 又當(dāng)做定時器 2的外部脈沖輸入腳，而 可以有 T2EX 功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。 PORT3（ ～ ）：端口 3也具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/O 端口，其輸出緩沖器可以推動 4 個 TTL 負(fù)載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包 括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋? 其引腳分配如下： 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 14 ： RXD，串行通信輸入。 ： TXD，串行通信輸出。 ： INT0，外部中斷 0輸入。 ： INT1，外部中斷 1輸入。 ： T0，計時計數(shù)器 0輸入。 ： T1，計時計數(shù)器 1輸入。 ： WR：外部數(shù)據(jù)存儲器的寫入信號。 ： RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。 單片機的最小系統(tǒng)設(shè)計圖： 圖 6— 單片機最小系統(tǒng) 手動操作鍵盤 ： 河南理工大學(xué)本科課程設(shè)計報告 15 圖 7— 手動操作鍵盤