【正文】 通大學、中國科學院等科研所為代表，重點對無線遙控小車基礎技術進行研究，諸如無線遙控小車機構的運動學、動力學分析與綜合，無線遙控小車運動的控制算法，多傳感器控制系統(tǒng)，遙控操作技術等均取得長足進展。我國的無線遙控小車研究開發(fā)工作始于20世紀70年代末，在國家“863”、“973”、“九五攻關”等高技術發(fā)展計劃的重點支持下，取得了重大發(fā)展。無線遙控小車的控制系統(tǒng)，驅(qū)動控制以及遙控操作起來等綜合起來，集成驅(qū)動、控制和能源于一體。無線遙控 小車是上世紀的一種新型小車，由于在軍事偵查、反恐、防暴、防核化及污染等危險與惡劣環(huán)境作業(yè)中有著廣闊的應用前景，使其成為一個重要的研究熱點。目 錄摘要 2第一章 緒論 2 課題背景和意義 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3第二章 設計說明 4 設計任務 4 原理描述 4 總體方案設計 4 系統(tǒng)原理 4 方案設計與論證 5 車體的設計 5 控制器模塊 5 遙控模塊 6 電機驅(qū)動模塊 7 電源模塊 7第三章 車載模塊設計 8 主控芯片PIC16F877A 8 PIC單片機簡介 8 PIC單片機的優(yōu)勢 8 在8位單片機中PIC與51系列單片機的比較 9 PIC16F877A芯片簡介 10 電機驅(qū)動芯片L298N 12 L298N工作原理 12 L298N引腳定義 12 電機驅(qū)動與控制電路 13 無線遙控接收電路設計 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)送電路的設計 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計及實現(xiàn) 22 小車軟件設計流程 22小結(jié)： 24參考文獻: 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買的車架，以PIC16F877A單片機為控制核心，通過435MHz無線發(fā)射和接受遙控器的控制信號，并對信號快速處理，轉(zhuǎn)換成PWM信號來產(chǎn)生不同的直流電壓控制直流電機。無線遙控小車具有體積小、成本低、生存能力強、運動靈活等特點。首先要求具有小型化、輕量化的特點，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，實時性是對控制系統(tǒng)的另一個基本要求，對于不確定環(huán)境下控制處理，對小車控制系統(tǒng)的實時性提出了更高的要求。從上世紀80年代開始，國內(nèi)已開始大范圍地進行有關無線遙控小車的研究。大批專業(yè)生產(chǎn)無線遙控小車以及自動化設備的公司相繼成立，推動了無線遙控小車技術的產(chǎn)業(yè)化進展。從研究的角度來說，差距較應用方面小一些。例如關節(jié)模塊中的伺服電機、減速機、檢測系統(tǒng)三位一體化：由關節(jié)模塊、連桿模塊用重組方式構造無線遙控小車整機：國外已有模塊化裝配無線遙控小車產(chǎn)品問市。第二章 設計說明 設計任務設計一個基于PIC16F877A單片機的無線遙控小車，用PIC16F877A單片機作為主控芯片，通過無線遙控系統(tǒng)對小車進行實時性控制。 方案設計與論證根據(jù)設計要求，本系統(tǒng)主要由電機驅(qū)動與控制模塊、無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，能夠方便地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速。經(jīng)過反復考慮論證，采用左右兩輪分別驅(qū)動，方向輪轉(zhuǎn)向的方案。 控制器模塊方案一：采用AT公司的AT89C52單片機作為主控制器。就實際而言，不同的應用對單片機功能和資源的需求也是不同的。 　　精簡指令使其執(zhí)行效率大為提高。PIC有優(yōu)越開發(fā)環(huán)境。其引腳具有防瞬態(tài)能力,通過限流電阻可以接至220V交流電源,可直接與繼電器控制電路相連,無須光電耦合器隔離，給應用帶來極大方便。睡眠和低功耗模式。方案二：采用RF無線發(fā)射模塊F05V、無線接收模塊J04V，以及編碼芯片PT226解碼芯片PT2272組成的無線遙控模塊，此遙控模塊在開闊地參考距離大于150米，而且能夠在有障礙物的情況下實現(xiàn)遙控，能夠達到此無線遙控小車的性能要求。方案二：采用ST公司的L298N電機專用驅(qū)動芯片。電機驅(qū)動電源采用四節(jié)五號電池供電；車載系統(tǒng)采用5V電壓供電；無線發(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成：電機驅(qū)動與控制電路、無線遙控接收電路。由PIC單片機處理無線接收模塊收到的信號，再輸出相應的控制信號和PWM調(diào)速信號就是本次設計的重點，下面將對該系統(tǒng)所采用的硬件模塊進行逐個介紹。在工業(yè)控制、消費電子產(chǎn)品、辦公自動化設備、智能儀器儀表、汽車電子等不同的領域得到了廣泛的應用。PIC系列從低到高有幾十個型號，可以滿足各種需要。PIC的高檔型號，如PIC16C74（尚不是最高檔型號）有40個引腳，起內(nèi)部資源為ROM共4K、192字節(jié)RAM、8路A/D、三個8位定時器、兩個CCP模塊、3個串口、一個并口、11個中斷源、33個I/O腳。 產(chǎn)品上市零等待（Zero time to market）。PIC在推出一款新型號的同時推出相應的仿真芯片，所有的開發(fā)系統(tǒng)有專用的仿真芯片支持，實時性非常好。PIC以保密熔絲來保護代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無法讀出，除非恢復熔絲。雖然PIC在這方面一不能與新型的TIMSP430相比，但在大多數(shù)應用場合還是能滿足需要的。PIC的ROM和RAM是采用“頁”結(jié)構的，每頁為512個Bytes,通過STATUS的位來選擇不同的頁，在程序調(diào)用和變量尋址的時候，要先確定目標的頁，使用起來不是很方便。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周期外，其余均為但周期指令l 運行速度：DC20MHZ始終輸入 DC200nS指令周期l 8K*14個Flash程序存儲器368*8數(shù)據(jù)存儲器（RAM）字節(jié)256*8EEPROM數(shù)據(jù)存儲器字節(jié)l 提供14個中斷源l 功耗低： 在5 V，4MHz時鐘運行時電流小于2mA 在3 V，32MHz時鐘運行時電流小于20uAl 支持在線串行編程（ICSP）l 運行電壓范圍廣，l 輸入及輸出電流可達25mAl Timer0：帶有預分頻器的8位定時器/計數(shù)器l Timer1：帶有預分頻器的16位定時器/計數(shù)器，在使用外部晶振時鐘時，在睡眠期間仍能工作l Timer2：帶有預分頻器的8位周期寄存器，預分頻器和后分頻器的8位定時器/計數(shù)器l 2個捕捉器，比較強，PWM模塊l 其中：捕捉器是16位，比較強是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的實物圖及引腳圖： 電機驅(qū)動芯片L298N電機驅(qū)動模塊采用L298N，L298N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?？沈?qū)動電感性負載。ENA,ENB接控制使能端，控制電機的轉(zhuǎn)停，可知ENA為低電平時，輸入電平對電機控制起作用，當ENA高電平時，輸入電平一高一低，電機正轉(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，輸出的信號成為L298N驅(qū)