【正文】 通大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等科研所為代表，重點(diǎn)對(duì)無(wú)線遙控小車基礎(chǔ)技術(shù)進(jìn)行研究，諸如無(wú)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(wú)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。我國(guó)的無(wú)線遙控小車研究開(kāi)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。無(wú)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(lái)等綜合起來(lái)，集成驅(qū)動(dòng)、控制和能源于一體。無(wú)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)。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(shuō)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(wú)線遙控接收電路設(shè)計(jì) 14 RF無(wú)線接收模塊J04V 14 解碼芯片PT2272 16 無(wú)線遙控接收電路 17 無(wú)線遙控發(fā)送電路的設(shè)計(jì) 18 無(wú)線發(fā)射頭F05R 18 PT2262編碼芯片 20 無(wú)線遙控發(fā)射電路 22第四章 無(wú)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(wú)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(guò)435MHz無(wú)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(lái)產(chǎn)生不同的直流電壓控制直流電機(jī)。無(wú)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)。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。從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，國(guó)內(nèi)已開(kāi)始大范圍地進(jìn)行有關(guān)無(wú)線遙控小車的研究。大批專業(yè)生產(chǎn)無(wú)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(wú)線遙控小車技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展。從研究的角度來(lái)說(shuō)，差距較應(yīng)用方面小一些。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(wú)線遙控小車整機(jī)：國(guó)外已有模塊化裝配無(wú)線遙控小車產(chǎn)品問(wèn)市。第二章 設(shè)計(jì)說(shuō)明 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)基于PIC16F877A單片機(jī)的無(wú)線遙控小車，用PIC16F877A單片機(jī)作為主控芯片，通過(guò)無(wú)線遙控系統(tǒng)對(duì)小車進(jìn)行實(shí)時(shí)性控制。 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(wú)線遙控模塊及電源模塊組成。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。經(jīng)過(guò)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。 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。就實(shí)際而言，不同的應(yīng)用對(duì)單片機(jī)功能和資源的需求也是不同的。 　　精簡(jiǎn)指令使其執(zhí)行效率大為提高。PIC有優(yōu)越開(kāi)發(fā)環(huán)境。其引腳具有防瞬態(tài)能力,通過(guò)限流電阻可以接至220V交流電源,可直接與繼電器控制電路相連,無(wú)須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來(lái)極大方便。睡眠和低功耗模式。方案二：采用RF無(wú)線發(fā)射模塊F05V、無(wú)線接收模塊J04V，以及編碼芯片PT226解碼芯片PT2272組成的無(wú)線遙控模塊，此遙控模塊在開(kāi)闊地參考距離大于150米，而且能夠在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn)遙控，能夠達(dá)到此無(wú)線遙控小車的性能要求。方案二：采用ST公司的L298N電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)芯片。電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源采用四節(jié)五號(hào)電池供電；車載系統(tǒng)采用5V電壓供電；無(wú)線發(fā)射接收頭F05V、J04V3V供電，遙控器5V供電。車載模塊主要有以下部分電路構(gòu)成：電機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制電路、無(wú)線遙控接收電路。由PIC單片機(jī)處理無(wú)線接收模塊收到的信號(hào)，再輸出相應(yīng)的控制信號(hào)和PWM調(diào)速信號(hào)就是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，下面將對(duì)該系統(tǒng)所采用的硬件模塊進(jìn)行逐個(gè)介紹。在工業(yè)控制、消費(fèi)電子產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化設(shè)備、智能儀器儀表、汽車電子等不同的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。PIC系列從低到高有幾十個(gè)型號(hào)，可以滿足各種需要。PIC的高檔型號(hào)，如PIC16C74（尚不是最高檔型號(hào)）有40個(gè)引腳，起內(nèi)部資源為ROM共4K、192字節(jié)RAM、8路A/D、三個(gè)8位定時(shí)器、兩個(gè)CCP模塊、3個(gè)串口、一個(gè)并口、11個(gè)中斷源、33個(gè)I/O腳。 產(chǎn)品上市零等待（Zero time to market）。PIC在推出一款新型號(hào)的同時(shí)推出相應(yīng)的仿真芯片，所有的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)有專用的仿真芯片支持，實(shí)時(shí)性非常好。PIC以保密熔絲來(lái)保護(hù)代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無(wú)法讀出，除非恢復(fù)熔絲。雖然PIC在這方面一不能與新型的TIMSP430相比，但在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合還是能滿足需要的。PIC的ROM和RAM是采用“頁(yè)”結(jié)構(gòu)的，每頁(yè)為512個(gè)Bytes,通過(guò)STATUS的位來(lái)選擇不同的頁(yè)，在程序調(diào)用和變量尋址的時(shí)候，要先確定目標(biāo)的頁(yè)，使用起來(lái)不是很方便。PIC16F877A的主要性能參數(shù)如下所示：l 具有高性能RISC CPUl 僅有35條單字節(jié)指令l 100000次擦寫周期l 除程序分支指令為兩個(gè)周期外，其余均為但周期指令l 運(yùn)行速度：DC20MHZ始終輸入 DC200nS指令周期l 8K*14個(gè)Flash程序存儲(chǔ)器368*8數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）字節(jié)256*8EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器字節(jié)l 提供14個(gè)中斷源l 功耗低： 在5 V，4MHz時(shí)鐘運(yùn)行時(shí)電流小于2mA 在3 V，32MHz時(shí)鐘運(yùn)行時(shí)電流小于20uAl 支持在線串行編程（ICSP）l 運(yùn)行電壓范圍廣，l 輸入及輸出電流可達(dá)25mAl Timer0：帶有預(yù)分頻器的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器l Timer1：帶有預(yù)分頻器的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，在使用外部晶振時(shí)鐘時(shí)，在睡眠期間仍能工作l Timer2：帶有預(yù)分頻器的8位周期寄存器，預(yù)分頻器和后分頻器的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器l 2個(gè)捕捉器，比較強(qiáng)，PWM模塊l 其中：捕捉器是16位，比較強(qiáng)是16位，最大分辨率是200nsPWM最大分辨率是10位l 10位多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器下圖是PIC16F877A的實(shí)物圖及引腳圖： 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用L298N，L298N是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路?？沈?qū)動(dòng)電感性負(fù)載。ENA,ENB接控制使能端，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)停，可知ENA為低電平時(shí)，輸入電平對(duì)電機(jī)控制起作用，當(dāng)ENA高電平時(shí)，輸入電平一高一低，電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。電路如下：PIC16F877A的I/O口PCPC2作為PWM脈沖波的輸出口，輸出的信號(hào)成為L(zhǎng)298N驅(qū)