【正文】 控小車(chē)的性能要求。 7. 車(chē)體上安裝 4支銅柱用于固定小車(chē)主控板；為了方便升級(jí)小車(chē)，底盤(pán)預(yù)留了許多安裝孔，適合安裝主控板和傳感器模塊等一系列配件，也可以安裝小車(chē)所需的其它電路板。 3. 減速電機(jī)選用 JD3100型減速電機(jī)，動(dòng)力更大，載重更強(qiáng)。其次，這種電動(dòng)車(chē)一般都是前輪轉(zhuǎn) 向后輪驅(qū)動(dòng)，能夠方便的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、小車(chē)的直線前進(jìn)與后退。 車(chē)體的設(shè)計(jì) 購(gòu)買(mǎi)玩具電動(dòng)車(chē)。 設(shè)計(jì)的主要要求如下 ： 實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及實(shí)現(xiàn)車(chē)載移動(dòng)系統(tǒng)和無(wú)線遙控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通行。從上世紀(jì) 80 年黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2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(chē)的 研究。操作人員依據(jù)終端反饋的信息，根據(jù)特定 作業(yè)任務(wù)的要求發(fā)送操作與控制指令信息，控制無(wú)線遙控小車(chē)的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、加速和減速 。所以，針對(duì)無(wú)線遙控小車(chē)系統(tǒng)的作業(yè)性能等要求，配合合適的傳感器系統(tǒng)作為移動(dòng)無(wú)線遙控小車(chē)的感知系統(tǒng)是非常重要的。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(chē)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)境下的信息采集，處理對(duì)小車(chē)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。無(wú)線遙控小車(chē)具有體積小、成本低、生存能力強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。操作人員在遙控作業(yè)端根據(jù)作業(yè)任務(wù)的要求，通過(guò)遙控操作平臺(tái)的人機(jī) 交互接口，借助反饋信息控制小車(chē)完成特定的作業(yè)任務(wù)。為了在復(fù)雜環(huán)境中獲得有效的信息，小車(chē)必須配置各種類(lèi)型的傳感器。無(wú)線遙控小車(chē)的控制系統(tǒng)將硬件系統(tǒng)，傳感器，驅(qū)動(dòng)控制以及遙控操作等綜合起來(lái)，集成驅(qū)動(dòng)、控制、傳感和能源等于一體。 采用 AT89S51 單片機(jī)作為主控制核心，通過(guò)編碼、解碼集成芯片 PT226/PT2272 無(wú)線傳送操作指令，利用光電門(mén)分別精細(xì)檢測(cè)小車(chē)左右驅(qū)動(dòng)輪的速度，從而通過(guò) PWM 動(dòng)態(tài)調(diào)整、精確控制小車(chē)的速度與方向； 該無(wú)線遙控小車(chē)的功能如下 :在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn) 20米內(nèi)的無(wú)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。 該無(wú)線遙控小車(chē)采用玩 具小車(chē)車(chē)架。 本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的設(shè)計(jì)思想，選用廉價(jià)的遙控編碼解碼集成電路（ PT2262/PT2272），采用 L298N 專(zhuān)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò) PWM 脈沖調(diào)速，遙控器安裝了矩陣鍵盤(pán)，通過(guò) NRF905 實(shí)現(xiàn)車(chē)載系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)的通信，實(shí)時(shí)顯示小車(chē)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)和所 處的環(huán)境狀況，從而實(shí)現(xiàn)了小車(chē)的無(wú)線智能遙控，使整個(gè)系統(tǒng)功能全面。遙控工作方式是目前普遍采用的最實(shí)用的控制方式，是解決小車(chē)智能 發(fā)展水平與復(fù)雜任務(wù)要求之間的矛盾的一條有效途徑。從系統(tǒng)總體來(lái)看，無(wú)線遙控小車(chē)有近端操作人員，遠(yuǎn)端移動(dòng)小車(chē)和運(yùn)行環(huán)境場(chǎng)所構(gòu)成，由此構(gòu)成了人 — 小車(chē) — 環(huán)境三者相互緊密聯(lián)系的一個(gè)整體。 無(wú)線遙控小車(chē)是上世紀(jì)提出的一種新型小車(chē)，由于在軍事偵察、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(wú)線遙控小車(chē)的控制系統(tǒng) 將硬件系統(tǒng)，傳感器，驅(qū)動(dòng)控制以及遙控操作等綜合起來(lái)，集成驅(qū)動(dòng)、控制、傳感和能源等于一體。為了在復(fù)雜環(huán)境中獲得有效的信息，小車(chē)必 須配置各種類(lèi)型的傳感器。操作人員在遙控作業(yè)端根據(jù)作業(yè)任務(wù)的要求，通過(guò)遙控操作平臺(tái)的人機(jī)交互接口，借助反饋信息控制小車(chē)完成特定的作業(yè)任務(wù)。 我國(guó)的無(wú)線遙控小車(chē)研發(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。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的無(wú)線遙控小車(chē)，用單片機(jī)作為主控芯片，通過(guò)無(wú)線遙控對(duì)小車(chē)進(jìn)行實(shí)時(shí)性控制，利用無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將車(chē)載移動(dòng)平臺(tái)采集到數(shù)據(jù)信息傳送到無(wú)線遙控系統(tǒng)的遙控器，通過(guò)無(wú)線遙控器的液晶顯示器顯示車(chē)載移動(dòng)平臺(tái)采集到的數(shù)據(jù)信息和小車(chē)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。為了較好的實(shí)現(xiàn)各模塊的功能，分別設(shè)解碼電路 射頻發(fā)射電路 電機(jī)（驅(qū)動(dòng)） 電機(jī)（轉(zhuǎn)向） AT89S51 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4計(jì)了幾種方案分別進(jìn)行了論證。玩具小車(chē)具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，這種玩具電動(dòng)車(chē)由于裝配緊湊，運(yùn)行狀態(tài)比較好。 2. 底盤(pán)留有直徑 80MM 的推球槽，適合做足球機(jī)器人或其它用途。 6. 電源方案選用 3節(jié) AA 電池盒，適合 51系列、 AVR 系列、 PIC 系列等多種單片機(jī)或數(shù)字電路供電，本車(chē)還設(shè)計(jì)有 18650鋰電池盒預(yù)留位，方便選用。且 AT89S51 系列的單片機(jī)可以在線編程、調(diào)試，方便地實(shí)現(xiàn)程序的下載與整機(jī)的調(diào)試。 無(wú)線通信模塊 在本設(shè)計(jì)中，為了使遙控小車(chē)當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及將車(chē)載系統(tǒng)檢測(cè)到當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)傳送到遙控平臺(tái)的現(xiàn)實(shí)接口，就必須使用無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)通信模塊。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 63 車(chē)載模塊設(shè)計(jì) 車(chē)載模塊是無(wú)線遙控小車(chē)的核心。該芯片采用 FLASH 存儲(chǔ)技術(shù)，內(nèi)部具有 2KB 字節(jié)快閃存存儲(chǔ)器 ，采用 DIP 封裝，是目前在中小系統(tǒng)中應(yīng)用最為普及的單片機(jī)。 AT89S51 可構(gòu)成真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。 AT89S51 芯片提供三級(jí)程序存儲(chǔ)器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。 P1 口： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門(mén)電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低， 將輸出電流。 P2 口在 FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 。 ALE/PROG： 當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無(wú)效。 /EA/VPP：當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2應(yīng)不接。復(fù)位電路由 22UF 的電容和 1K 的電阻及 IN4148 二極管組成，以前教科書(shū)上常推薦用 10UF 電容和 10K 電阻組成復(fù)位電路，這里我們根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選用 22UF 的電容和 1K 的電阻，其好處是在滿(mǎn)足單片機(jī)可靠復(fù)位的前提下降低了復(fù)位引腳的對(duì)地阻抗，可以顯著增強(qiáng)單片機(jī)復(fù)位電路 的抗干擾能力。常用的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)一般有兩種方式，一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種是外部時(shí)鐘方式。此主控制器最小系統(tǒng)電力 EA 端接高電平，程序?qū)钠瑑?nèi)程序存儲(chǔ)器開(kāi)始執(zhí)行。這種電路由于管子工作只在飽合和截止?fàn)顟B(tài)下，效率非常高。 Vss 接邏輯控制的電源。 4 腳 VSA接電源電壓， VS 電壓范圍 VIH 為 +~46V。 5,7,10,12 腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。同為低電平電機(jī)停止，同為高電平電機(jī)剎停。 AT89S51 的 I/O 口 、 作為 PWM 脈沖波的輸出口，經(jīng) 74LSA08 四路與門(mén)后成為電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片的輸入信號(hào)， L298N 芯片可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)二相電機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)四相電機(jī)，輸出電壓最高可以達(dá)到 50V，可以直接通過(guò)電源來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的 I/O 提供信號(hào)；而且電路簡(jiǎn)單，使用比較方便。 1 腳和 15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。 In3， In4 的邏輯圖與表 1 相同。 RF 無(wú)線接收模塊 J04V J04V是一款低功耗小體積超再生接收模塊，采用 SMT 工藝，性能穩(wěn)定具有較好的靈敏度及性?xún)r(jià)比。 （ 3） 特小體積（不需要外接天線）； 性能參數(shù) (1)接收頻率： 315MHz、 433MHz； (2)工作電壓： DC3V（ ~） 。 (5)輸出電平： TTL電平； (6)接收靈敏度： 90dBAm； (7)電路結(jié)構(gòu) :超再生； (8)外形尺寸： 10x23x5mm(寬 x長(zhǎng) x厚 )； (9)工作溫度： 40℃ ~+60℃ ； 解碼芯片 PT2272 解碼 芯片 PT2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種 CMOS工藝制造的低功耗價(jià)位通用編碼電路， PT2272 最多可有 12 位（ A0~A11）三態(tài)地址端管腳（懸空，接高電平，接低電平），任意組合可提供 531441 地址碼， PT2272 最多可有 6 位（ D0D5）數(shù)據(jù)端管腳，接收到的信號(hào)從 14 腳串行輸入，可用于無(wú)線遙控接收電路。 解碼芯片 PT2272 有不同的后綴，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。 接收芯片 PT2272 的數(shù)據(jù)輸出位根據(jù)其后綴不同而不同，數(shù)據(jù)輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶(hù)使用。 解碼芯片 PT2272 接收到信號(hào)后，其地址經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后， VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平。為方便后綴電路接口 J04V、 J04T 增加了數(shù)據(jù)反相輸出端，無(wú)數(shù)據(jù)時(shí) 2 腳輸出為零電平， 3 腳為高電平，可輸出 2mA 的驅(qū)動(dòng)電流。J04V適合電池或線性電源，可采用 ~ 5V取到 3~，再加 220UF電解電容濾波，電解電容的接地點(diǎn)必須靠近 J04V的地， J04V輸出能力可驅(qū)動(dòng)一支發(fā)光二極管。J04V不適合與發(fā)射用同一電源做試驗(yàn)。 J04V應(yīng)安裝在印板邊部并離開(kāi)周?chē)骷?5mm以上，要垂直于線路板，否則會(huì)引起頻率偏移。 J04V 和 PT2272都是低功率低電壓器件當(dāng)然也可以直接采用二節(jié) 電池供電。接收電路不適合使用紋波系數(shù)大于 50mV的開(kāi)關(guān)電源，因?yàn)榻邮漳K對(duì)電源的紋波很敏感。此遙控模塊在開(kāi)闊地發(fā)射接收距離大于 150 米，而且能夠在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn)遙控 。 （ 2） F05V 無(wú)數(shù)據(jù)輸入時(shí)休眠電流 1181。天線要朝上。也不方便安裝。編碼芯片 PT2272發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片 PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后， VT 腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。后綴的 6 和 4 表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用 4 路并行數(shù)據(jù)時(shí)（ PT2272M4)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 8 位，如果采用 6 路的并行數(shù)據(jù)時(shí) (PT2272M6)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是 6 位。 無(wú)線遙控發(fā)射電路 （圖畫(huà)的不完整，芯片沒(méi)標(biāo)注型號(hào)，電阻沒(méi)標(biāo)大?。? 圖 36 無(wú)線遙控發(fā)射電路 無(wú)線遙控發(fā)射電路主要包括：編碼芯片 PT2262，無(wú)線發(fā)射模塊 F05V。 （ 2） F05V 工作電壓不得超過(guò) ，否則將燒壞芯片。 F05V最佳的安裝是直插在印制板上，也可以將 F05V覆銅面朝下貼在印制板上。 F05V的天線匹配是否良好直接影響到 F05V的發(fā)射效果，最簡(jiǎn)單的是一根四分之一波長(zhǎng)的直導(dǎo)線但不是最佳的匹配。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 5 軟件設(shè)計(jì) 無(wú)線遙控小車(chē)的程 序設(shè)計(jì)主要包括有四個(gè)方面：第一是利用定時(shí)器占空比可變的 PWM 波控制電機(jī)轉(zhuǎn)速；第二是軟件模擬單總線接口采集溫度；第三是軟件模擬SPI 進(jìn)行無(wú)線遙控傳送；第四是串口驅(qū)動(dòng) 12864進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示 。所謂組合鍵就是通過(guò)若干個(gè)按鍵的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)很多的功能，這樣的話(huà)可以減少按鍵的數(shù)目，同時(shí)也可以使操作更加方便。/若 bcheak 為 1，則已消抖，按下標(biāo)志置 1 Bcheak=0； //同時(shí)將 bcheak 置 0 } } If（ keydown==1amp。當(dāng)主程序檢測(cè)到 bine 為 1，則執(zhí)行符合鍵程序。 結(jié)論 23 結(jié)論 無(wú)線遙控小車(chē)是上世紀(jì)提出的一種新型小車(chē)，由于在軍事偵察、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)。該無(wú)線遙控小車(chē)的功能如下 :在有障礙物的情況下實(shí)現(xiàn) 20 米內(nèi)的無(wú)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。操作人員依據(jù)終端反饋的信息，根據(jù)特定作業(yè)任務(wù)的要求發(fā)送操作與控制指令信息，控制無(wú)線遙控小車(chē)的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、加速