【正文】 目 錄摘要 2第一章 緒論 2 課題背景和意義 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3第二章 設(shè)計(jì)說明 4 設(shè)計(jì)任務(wù) 4 原理描述 4 總體方案設(shè)計(jì) 4 系統(tǒng)原理 4 方案設(shè)計(jì)與論證 5 車體的設(shè)計(jì) 5 控制器模塊 5 遙控模塊 6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 7 電源模塊 7第三章 車載模塊設(shè)計(jì) 8 主控芯片PIC16F877A 8 PIC單片機(jī)簡(jiǎn)介 8 PIC單片機(jī)的優(yōu)勢(shì) 8 在8位單片機(jī)中PIC與51系列單片機(jī)的比較 9 PIC16F877A芯片簡(jiǎn)介 10 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N 12 L298N工作原理 12 L298N引腳定義 12 電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制電路 13 無線遙控接收電路設(shè)計(jì) 14 RF無線接收模塊J04V 14 解碼芯片PT2272 16 無線遙控接收電路 17 無線遙控發(fā)送電路的設(shè)計(jì) 18 無線發(fā)射頭F05R 18 PT2262編碼芯片 20 無線遙控發(fā)射電路 22第四章 無線遙控小車的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 22 小車軟件設(shè)計(jì)流程 22小結(jié)： 24參考文獻(xiàn): 24附錄一：程序清單 25附錄二：原理圖 28摘要該無線遙控小車采用購(gòu)買的車架，以PIC16F877A單片機(jī)為控制核心，通過435MHz無線發(fā)射和接受遙控器的控制信號(hào)，并對(duì)信號(hào)快速處理，轉(zhuǎn)換成PWM信號(hào)來產(chǎn)生不同的直流電壓控制直流電機(jī)。該小車的主要功能就是在有障礙物的條件下的100m內(nèi)的無線遙控：實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及對(duì)速度檔的選擇。關(guān)鍵字：無線遙控；PIC16F877A單片機(jī)；PWM 第一章 緒論 課題背景和意義隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，無線遙控已被廣泛應(yīng)用到日常生活及工業(yè)中，如電視機(jī)、電冰箱、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電視會(huì)議系統(tǒng)、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、工業(yè)智能控制系統(tǒng)等多種領(lǐng)域都有應(yīng)用。無線遙控 小車是上世紀(jì)的一種新型小車，由于在軍事偵查、反恐、防暴、防核化及污染等危險(xiǎn)與惡劣環(huán)境作業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景，使其成為一個(gè)重要的研究熱點(diǎn)。無線遙控小車具有體積小、成本低、生存能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。由于起應(yīng)用場(chǎng)合特殊，所以特別要求這類小車重量輕、體積小、能耗低、事實(shí)性能好、操作使用可靠。本設(shè)計(jì)基于PIC16F877A單片機(jī)控制的設(shè)計(jì)思想，選用廉價(jià)的遙控編碼集成電路（PT226PT2272）,采用L298N專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過PWM脈沖調(diào)速，遙控器安裝了鍵盤從而實(shí)現(xiàn)了小車的前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及對(duì)速度檔的選擇。無線遙控小車的控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)控制以及遙控操作起來等綜合起來，集成驅(qū)動(dòng)、控制和能源于一體。首先要求具有小型化、輕量化的特點(diǎn)，因此要求控制系統(tǒng)尺寸小、重量輕、能耗低、能集成在小車體內(nèi)：其次，實(shí)時(shí)性是對(duì)控制系統(tǒng)的另一個(gè)基本要求，對(duì)于不確定環(huán)境下控制處理，對(duì)小車控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀工業(yè)無線遙控小車起源于美國(guó)。由于政府對(duì)無線遙控小車研發(fā)的資助以及相關(guān)技術(shù)的推動(dòng)作用，日本、美國(guó)、德國(guó)等工業(yè)大國(guó)在智能無線小車技術(shù)占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，新進(jìn)崛起的韓國(guó)在無線遙控小車研發(fā)方面也逐漸走向前沿。我國(guó)的無線遙控小車研究開發(fā)工作始于20世紀(jì)70年代末，在國(guó)家“863”、“973”、“九五攻關(guān)”等高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃的重點(diǎn)支持下，取得了重大發(fā)展。從上世紀(jì)80年代開始，國(guó)內(nèi)已開始大范圍地進(jìn)行有關(guān)無線遙控小車的研究。經(jīng)過20多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)在應(yīng)用、研究方面已經(jīng)發(fā)展得比較好。但是，跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在一定的差距。以清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等科研所為代表，重點(diǎn)對(duì)無線遙控小車基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行研究，諸如無線遙控小車機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析與綜合，無線遙控小車運(yùn)動(dòng)的控制算法，多傳感器控制系統(tǒng)，遙控操作技術(shù)等均取得長(zhǎng)足進(jìn)展。大批專業(yè)生產(chǎn)無線遙控小車以及自動(dòng)化設(shè)備的公司相繼成立，推動(dòng)了無線遙控小車技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。從應(yīng)用方面來說，差距會(huì)相對(duì)大一些。像日本，無線遙控小車技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，一般的工廠已經(jīng)用無線遙控小車進(jìn)行生產(chǎn)。而在國(guó)內(nèi)，一般的工廠還不是用得很多，只有比較先進(jìn)的工廠或者是外資企業(yè)使用無線遙控小車。從研究的角度來說，差距較應(yīng)用方面小一些。國(guó)際上目前研究的課題，國(guó)內(nèi)的研究人員也有涉及，甚至在某些方面還比國(guó)外超前。國(guó)外無線遙控小車領(lǐng)域發(fā)展近幾年有如下趨勢(shì)：工業(yè)無線遙控小車性能不斷提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和維修），而單機(jī)價(jià)格不斷下降。機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。例如關(guān)節(jié)模塊中的伺服電機(jī)、減速機(jī)、檢測(cè)系統(tǒng)三位一體化：由關(guān)節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構(gòu)造無線遙控小車整機(jī)：國(guó)外已有模塊化裝配無線遙控小車產(chǎn)品問市。工業(yè)無線遙控小車控制系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放型控制器方向發(fā)展，便于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，控制器日漸小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性和可維護(hù)性。無線遙控小車中的作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，裝配、焊接無線遙控小車還應(yīng)用了視覺、聲覺、力覺、觸覺等多傳感器的融合技術(shù)來進(jìn)行環(huán)境建模及決策控制；多傳感器融合配置技術(shù)在產(chǎn)品化系統(tǒng)中已有成熟應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在無線遙控小車中的作用已從仿真、預(yù)演發(fā)展到用于過程控制，如使無線遙控小車操作者產(chǎn)生置身于遠(yuǎn)端作業(yè)環(huán)境中的感覺來操縱無線遙控小車。第二章 設(shè)計(jì)說明 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)基于PIC16F877A單片機(jī)的無線遙控小車，用PIC16F877A單片機(jī)作為主控芯片，通過無線遙控系統(tǒng)對(duì)小車進(jìn)行實(shí)時(shí)性控制。主要功能包括前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及對(duì)速度檔的選擇。 原理描述本設(shè)計(jì)主要有電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊、無線遙控模塊、電源模塊組成。 總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖如下：PIC16F877A電機(jī)（驅(qū)動(dòng)）電機(jī)（轉(zhuǎn)向）解碼電路 系統(tǒng)原理系統(tǒng)以PIC16F877A單片機(jī)作為主控芯片，利用CCP模塊產(chǎn)生精確的PWM脈沖波，通過專用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向：無線遙控模塊采用編解碼芯片PT226PT2272實(shí)現(xiàn)無線發(fā)送、接收操作指令，車載移動(dòng)平臺(tái)上的PIC16F877A單片機(jī)接收到操作指令后改變相應(yīng)電機(jī)的PWM脈沖波，從而調(diào)節(jié)小車當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。 方案設(shè)計(jì)與論證根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制模塊、無線遙控模塊及電源模塊組成。為了較好的實(shí)現(xiàn)個(gè)模塊的功能，分別設(shè)計(jì)了幾種方案并分別進(jìn)行了論證。 車體的設(shè)計(jì)方案一：購(gòu)買小車底座，購(gòu)買的小車底座具有組裝完整的車架車輪、電機(jī)。一般來說，購(gòu)買的小車底座有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，這種底座裝配緊湊，運(yùn)行狀態(tài)比較好。其次，這種小車一般是前輪轉(zhuǎn)向后輪驅(qū)動(dòng)，能夠方便地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速。小車的直線前進(jìn)與后退。再次，小車的電機(jī)為直流電機(jī)，容易控制及調(diào)速。方案二：自己制作電動(dòng)車。經(jīng)過反復(fù)考慮論證，采用左右兩輪分別驅(qū)動(dòng)，方向輪轉(zhuǎn)向的方案。即左右輪分別用兩個(gè)轉(zhuǎn)速和力矩基本完全相同的直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，車體尾部裝一個(gè)萬向輪。此方案是雙輪驅(qū)動(dòng)，并不能很好的實(shí)現(xiàn)直線前進(jìn)與后退，而且制作周期長(zhǎng)。綜上所述：采用方案一。 控制器模塊方案一：采用AT公司的AT89C52單片機(jī)作為主控制器。AT89C52是一個(gè)低功耗、高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)含32K空間的反復(fù)擦寫100000次的Flash只讀存儲(chǔ)器，具有2Kb的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32個(gè)IO口，3個(gè)8位可編程定時(shí)器。方案二：采用Microchip公司