【正文】 8kHz方波由紅外發(fā)光管發(fā)射出去。 圖 42 紅外發(fā)射電路 紅外接收 紅外遙控接收部分的主程序和初始化程序如下 ： 首先進(jìn)行初始化 ,然后檢查是否有接收標(biāo)志位 ， 若有則調(diào)用相應(yīng)的操作程序，然后清零中斷標(biāo)志位。紅外遙控器接收部分由主程序、信號(hào)解碼子程序和執(zhí)行控制子程序，主程序負(fù)責(zé)初始化，檢查有無紅外信號(hào)。 硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 下載到單片機(jī)中運(yùn)行。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 結(jié) 論 本 設(shè) 計(jì) 以 單片機(jī) STC89C51 基礎(chǔ)， 通過 紅外 控制 直升機(jī)的平衡、上升、下降、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn) ，以實(shí)現(xiàn) 遙控航模直升機(jī)的目的 。 最后我要深深地感謝我的家人，正是他們含辛茹苦地把我養(yǎng)育成人，在生活和學(xué)習(xí)上給予我無盡的愛、理解和支持，才使我時(shí)刻充滿信心和勇氣，克服成長路上的種種困難，順利的完成大學(xué)學(xué)業(yè)。 表 41 常見故障分析及排除方法 故障現(xiàn)象 原因分析 排除方法 發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng) 主軸彎曲 尾槳驅(qū)動(dòng)裝置變形 左右槳葉重量不等 更換 更換 使左右槳葉平衡 無方向控制 尾槳驅(qū)動(dòng)接頭螺釘松動(dòng) 尾槳夾頭安裝錯(cuò)誤 尾槳 連接頭螺釘松動(dòng) 陀螺儀操縱方向顛倒 擰緊螺釘 注意方向，并糾正 擰緊螺釘 按遙控器說明書糾正 直升機(jī)不能升空 主旋翼螺距太低 調(diào)整螺距 主旋翼槳葉軌跡不在同一平面上 主旋翼螺距不等 平衡桿彎曲 主旋翼夾頭的滾珠軸承有問題 左右槳葉重量不等 調(diào)整螺距 更換 更換 使左右槳葉平衡 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 本章 小 結(jié) 本章 詳細(xì)介紹了基于單片機(jī)的遙控直升機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)， 首先介紹 紅外遙控碼的發(fā)射 和 紅外 遙控 接收 部分，并通過繪制流程圖 、電路圖 對(duì)紅外遙控碼的發(fā)射程序、接收器的主程序及中斷程序進(jìn)行詳細(xì)的闡述，其次詳細(xì)說明了調(diào)速單 元的調(diào)速原理 及計(jì)算方法，由于 STC89C51 產(chǎn)生可控硅的移相脈沖，移相的改變可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通角的改變，確定本設(shè)計(jì)采用定頻調(diào)寬法，最后重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)軟、硬件的調(diào)試中所出現(xiàn)的故障及排除方法。 不管哪種方法， ? 的變化范圍均為 0≤? ≤l，因而電樞電壓平均值 Ua 的調(diào)節(jié)范圍為 0～ Ud，均為正值，即電動(dòng)機(jī)只能在某一方向調(diào)速，稱為不可逆調(diào)速。由 MCS—51 系列單片機(jī)STC89C5一體化紅外接收頭、還原調(diào)制與紅外發(fā)光管驅(qū)動(dòng)電路組成。目前大量使用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940nm左右，外形與普通的發(fā)光二極管相同，只是顏色不同。 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 第 4章 系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn) 紅外遙控是單工的紅外通信方式，整個(gè)通信中，需要一個(gè)發(fā)射端和一個(gè)接收端。 （ 6） 電路板 的安裝 ，伺服器 需加裝墊片，組裝好后建議用蛇管將伺服器訊號(hào)線包覆 ， 以便整線時(shí)不意刮傷訊號(hào)線 （ 7） 在傳動(dòng) 位置涂上潤滑油。再就是常常說前拉和后推，前拉的槳和后推的槳沒有區(qū)別，后推時(shí)將槳反裝就行 。當(dāng)然使用自動(dòng)充電器效果更好。 電機(jī)的轉(zhuǎn)速（空載） =KV 值 *電壓，一般而言KV值越大扭力就越小， KV值低扭力大。 （ 10） 平衡桿： 同軸雙槳遙控直升機(jī)在飛行過程中，是依靠上下兩層 槳 的共同作用而保持姿態(tài)平衡的，但當(dāng)直升機(jī)做需要前進(jìn)、后退等動(dòng)作時(shí)，下層 槳 會(huì)在舵機(jī)的作用下改變姿態(tài)，這時(shí)上下兩層 槳 的平衡被打破，這時(shí)高速旋轉(zhuǎn)的平衡桿，就如同一個(gè)陀螺一樣，具有干涉這種變化，力圖恢復(fù)平衡的趨向，通過球頭拉桿自動(dòng)控制上層 槳 的姿態(tài)，以使上下兩層 槳 恢復(fù)平衡。所以貝爾 希拉的自穩(wěn)定過程是有限的。舵機(jī)只需承擔(dān)操縱希拉小翼的負(fù)荷。在圖 33 中，操縱者將十字盤傾斜。這種效應(yīng)一直伴隨著直升機(jī)的飛行。這時(shí)要求系統(tǒng)應(yīng)首先檢測到電源的變化，然后通過切換電路把備用電池接入系統(tǒng)，以保護(hù) RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。當(dāng)振蕩電路工 作，并且在 RST引腳上加一個(gè)至少保持 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，就能使 STC89C51 完成一次復(fù)位。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來存儲(chǔ)單片機(jī)運(yùn)行期間的工作變量、運(yùn)算的中間結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存和緩沖、標(biāo)志位等。當(dāng) P3 口寫入 “ 1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。低功耗的閑置和掉電模式 （ 5） 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡單運(yùn)算和控制。 （ 2） 市場趨于成熟，雖然每年都在增長，但是速度緩慢。 時(shí)至今日 在國外，航模產(chǎn)品的質(zhì)量和性能都有較高的水平。美國的萊特兄弟是世界上第一架飛機(jī)的制造者，他們的飛機(jī)在 1903年 12 月 17 日試飛成功。 摘 要 隨著航空模型的發(fā)展，特別是無線電遙控模型飛機(jī)的日臻完善，航空模型的用途越來越廣泛。 在飛機(jī)發(fā)明之前，航空模型具有強(qiáng)烈的探索性質(zhì)，在飛機(jī)發(fā)明之后，航空模型仍然是研究航空科學(xué)的必要工具。航模產(chǎn)品的盛行帶動(dòng)了航?；顒?dòng)的普及。市場增長主要是一些新興工業(yè)化國家和逐漸走向富裕的國家和地區(qū)，如韓國、新加坡、中國。它的出現(xiàn)是近代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑，因?yàn)樗w積小，通常都藏在被控機(jī)械的 “肚子 ”里。此外，單片機(jī)在工商、金融、科研、教育、國防航空等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 圖 21 STC89C51 基本引腳結(jié)構(gòu)圖 引腳功能說明： Vcc： 接電源。作為輸入時(shí)，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流，也是由于上拉的緣故。片內(nèi)的 128B 的 RAM，以高速 RAM 的形式集成在單片機(jī)內(nèi)，可以加快單片機(jī)的運(yùn)行的速度，而且這種結(jié)構(gòu)的 RAM 還可以降低功耗。 復(fù)位不影響 RAM 的內(nèi)容。目前看門狗電路已經(jīng)集成到一些處理器監(jiān)控芯片中，集成化程度較高，功能齊全，具有廣闊的應(yīng)用前景。例如：要使直升機(jī)仰俯，就必須要使直升機(jī)左右的升力不平衡而不是使其前后不平衡。希拉小翼就與空氣呈 10176。這就有效地化解了一般操縱方式舵機(jī)負(fù)荷過重的問題。還需要其他手段（比如使希拉小翼不太靈敏）來增加穩(wěn)定性。此外，飛行過程中氣流變化復(fù)雜，即便是穩(wěn)定懸停時(shí)，也會(huì)不斷受到環(huán)境干擾氣流的影響，這些都會(huì)導(dǎo)致上下兩層 槳 的工作 失衡，這時(shí)候，高速旋轉(zhuǎn)的平衡桿的陀螺效應(yīng)就會(huì)干涉這種失衡，以維持原有姿態(tài)。所以 KV值決定你配什么樣的槳，因?yàn)榇髽枰?扭力大，小槳需要的扭力小。 同等情況下，電池容量越大，重量越重，為了 機(jī)身 的重量控制。當(dāng)然也有專門的后推槳，這類槳直接將電機(jī)軸插進(jìn)槳孔中，不用槳保器或螺絲帽固定。 （ 8） 固定舵機(jī)時(shí)，只安裝橡膠減震墊， 這樣減震效果最佳。 發(fā)送端采用單片機(jī)將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。 遙控發(fā)射通過操作桿產(chǎn)生具有不同的編碼數(shù)字脈沖，這種代碼指令信號(hào)調(diào)制在38KHz 的載波上，激勵(lì)紅外光二極管產(chǎn)生不同的脈沖，通過空間的傳送到受控機(jī)的遙控接收器。 一體化紅外接收管 HS0038 的解調(diào)可以理解為：接收到紅外脈沖串時(shí)，輸出低電平，否則輸出高電平，顯然輸出的信號(hào)極性與發(fā)送信號(hào)的相反。本設(shè)計(jì)采用定頻調(diào)寬法， STC89C51 產(chǎn)生可控硅的移相脈沖，移相的改變可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通角的改變。 采用單片機(jī)設(shè)計(jì)的紅外遙控發(fā)揮了軟件的優(yōu)點(diǎn)，使電路簡化，可靠性高、易于維護(hù)、功能擴(kuò)展性好、降低了成本，適應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。還有許許多多給予我學(xué)業(yè)上鼓勵(lì)和幫助的朋友，在此無法一一列舉，對(duì)于大家的幫助和鼓勵(lì)支持表示忠心的感謝！ 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1] 華成英，童詩白 ． 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]． 高等教育出版社， 20xx ： 1215． [2] 楊路明 ． C語言程序設(shè)計(jì)教程 [M]． 北京郵電大學(xué)出版社， 20xx ： 23 26． [3] 黃穎松 ， 吳皓東 ． 用 “積木式 ”實(shí)驗(yàn)板學(xué)習(xí) 51單片機(jī) [J]． 電子制作 ， 20xx， 12(08) ：18 ． [4] 胡漢才 ． 單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M]． 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充電器 ： 雖然模型飛機(jī)飛行時(shí)用不著它，但無論是鎳氫，還是鋰電，用完了都得充電。功率一樣當(dāng)然越輕越好！ 圖 39 遙控直升飛機(jī)的電機(jī) （ 12）舵機(jī)： 任何遙控模型都離不開舵機(jī)。 圖 38 平衡桿 （ 11）電機(jī)： 航模的發(fā)動(dòng)機(jī)分油動(dòng)和電動(dòng)，是給模型的起飛提供動(dòng)力的設(shè)備，大多數(shù)剛?cè)肽５呐笥汛蟛?分是 從電動(dòng)入門，既然是電動(dòng)版，這里只談?wù)勲姍C(jī)。 （ 1） 機(jī)翼 ： 是模型飛機(jī)在飛行時(shí)產(chǎn)生升力的裝置，并能保持模型飛機(jī)飛行時(shí)的橫側(cè)安定。為此，我們來看貝爾 希拉操縱系統(tǒng)的干擾 穩(wěn)定過程： （ 1）初始狀態(tài) 圖 35 初始平衡狀態(tài) 希拉小翼由于空氣和離心力作用，和主旋翼平面平行。由于空氣的作用，希拉小翼在圖 33位置受力。 dL R F X Y M L L 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 貝爾 希拉操縱方式的初步分析 在遙控直升機(jī)中，主旋翼就是一個(gè)大陀螺，它本身具有陀螺效應(yīng)。 圖 22 STC89C51基本操作電路 本章 小結(jié) 本章通過對(duì)單片機(jī)的簡介 ，使我們對(duì) 其 有了更深的認(rèn)識(shí)， 本設(shè)計(jì)是以單片機(jī)STC89C51 為核心的控制系統(tǒng)，本節(jié)著重對(duì) 微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、串行口、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 和基本操作等 做了較為詳細(xì)的介紹，為后續(xù)編輯程序、電路連接等工作奠定 了理論基礎(chǔ)。所以，當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行出錯(cuò)或進(jìn)入死循環(huán)時(shí)，可按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。如果片內(nèi)只讀存儲(chǔ)器的容量不夠，則需用擴(kuò)展片外只讀存儲(chǔ)器，片外最多可擴(kuò)展至 64KB。 RST/Vpd： RST（ RESET）是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。 P0口： P0口為一個(gè) 8位漏級(jí)開路雙向三態(tài) I/O口，每個(gè)管腳可吸收 8個(gè) TTL門電流。如 圖 21為 STC89C51基本引腳結(jié)構(gòu)圖 。 單片機(jī)具有體積小、功能強(qiáng)、應(yīng)用面廣等優(yōu) 點(diǎn)，目前正以前所未見的速度取代著傳統(tǒng)電子線路構(gòu)成的經(jīng)典系統(tǒng)，代替 著傳統(tǒng)數(shù)字電路與模擬電路固有的領(lǐng)地。 （ 3） 供需平衡分析 東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 航空模型作為運(yùn)動(dòng)休閑類產(chǎn)品，歐美、日本等發(fā)達(dá)國家是主要的消費(fèi)市場。 在航模運(yùn)動(dòng)的普及和飛行水平的提高方面，國外 的各飛行俱樂部起了關(guān)鍵的作用。 航空模型是很有實(shí)用價(jià)值的器具。 論 文 首先 介紹了 單片機(jī)的基本理論 ， 然后 對(duì) 軟件設(shè)計(jì) 中所涉及的紅外遙控發(fā)射、接收、調(diào)速等單元的設(shè)計(jì)流程及工作原理 進(jìn)行了詳細(xì)的 說明 ， 并 闡述了遙控直升飛機(jī)的飛行原理 。距今 20xx 多年前的春秋戰(zhàn)國時(shí)期，我 們的祖先就制作出能飛的木鳥模型。