【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電平的時(shí)間幅度，如果所獲得的計(jì)時(shí)值與事先預(yù)設(shè)的前導(dǎo)碼的時(shí)間幅度相符，那么直接進(jìn)入第（4）步，而如果獲得的計(jì)時(shí)值與事先預(yù)設(shè)的不符，則就將會(huì)進(jìn)入第（6）步。⑷ 繼續(xù)接收前導(dǎo)碼之后的地址碼兩次（16位）數(shù)據(jù)碼（8位）、數(shù)據(jù)反碼（8位）。⑸ 而當(dāng)接收完總共的32位數(shù)據(jù)碼時(shí)，說明在此時(shí)接收完畢了一幀數(shù)據(jù)。此時(shí)可停止定時(shí)器的計(jì)時(shí)，并判斷本次接收的是否有效。如果兩次地址碼相同且等于本系統(tǒng)的地址，數(shù)據(jù)碼與數(shù)據(jù)反碼之和等于0xFFH，則接收的本幀數(shù)碼有效。否則丟棄本次接收到的數(shù)據(jù)。⑹ 接收完畢，初始化本次接收的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備下一次遙控接收。 雙H橋電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298NL298N芯片是由ST宏盛公司生產(chǎn)的一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片可以驅(qū)動(dòng)高電壓、大電流狀態(tài)下的電動(dòng)機(jī)。 L298N芯片實(shí)物圖，雙H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片共有15個(gè)引腳，其特點(diǎn)主要是：工作電壓高、輸出電流大、額定功率高。在驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)總共設(shè)置了兩個(gè)H橋的大電流高電壓形式的全橋式驅(qū)動(dòng)器，該芯片的功能是既可以用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)也可以用來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以及繼電器線圈等感性負(fù)載。而在使用L298N芯片驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，該芯片可以驅(qū)動(dòng)一臺(tái)兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)。L298采用15引腳的MULTIWATT15（垂直型）封裝。 L298N的引腳圖 L298N引腳說明引腳號(hào)符號(hào)引腳說明引腳號(hào)符號(hào)引腳說明1ISEN A電流反饋 A9VSS邏輯電源電壓2OUT 1輸出引腳 110IN 3輸入引腳 33OUT 2輸出引腳 211EN B使能引腳 B4VS電源電壓12IN 4輸入引腳 45IN 1輸入引腳 113OUT 3輸出引腳 36EN A使能引腳 A14OUT 4輸出引腳 47IN 2輸入引腳 215ISEN B電流反饋 B8GND接地引腳，最大可達(dá)36伏；VS最大電壓值也是36伏。但是經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)比較，VS電壓應(yīng)該比VSS電壓高，否則有時(shí)會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。SENSE A、SENSE B為電流反饋引腳，用于電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。當(dāng)L298N控制電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，電動(dòng)機(jī)由于慣性的作用并不能馬上停下來，還會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。這是電動(dòng)機(jī)就相當(dāng)于“發(fā)電機(jī)”，產(chǎn)生較高的反向電壓，若沒有渠道將它釋放出來，它就自己找渠道反向放給驅(qū)動(dòng)器芯片，于是L298N就會(huì)瞬間燒壞。這樣就需要增加續(xù)流二極管，接在L298N的輸出端與電源（地）之間，用來釋放反向電壓。本實(shí)驗(yàn)的二極管選用快速反應(yīng)二極管1N5822。 直流電動(dòng)機(jī) 對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)的基本認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱電機(jī)，是使機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械，直流電動(dòng)機(jī)把直流電能變成機(jī)械能，. 直流電動(dòng)機(jī)直流電機(jī)的主要功能是作為執(zhí)行機(jī)電功能的動(dòng)力元器件，其內(nèi)部會(huì)存在一個(gè)閉合的主磁路。線圈產(chǎn)生的主磁通將會(huì)在主磁路中流動(dòng)，同時(shí)會(huì)與電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的兩個(gè)主要電路相交聯(lián)，其中的一個(gè)電路是通過電磁定律來產(chǎn)生磁通的，稱為勵(lì)磁繞組，而另一個(gè)電路是對(duì)外提供動(dòng)力的，稱為電樞回路。電動(dòng)機(jī)必然會(huì)包括定子和轉(zhuǎn)子，在直流電機(jī)中，勵(lì)磁回路作為定子，電樞回路作為轉(zhuǎn)子。 直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理。在電刷A和電刷B外接直流電源的情況下，兩個(gè)電刷及其與之相連的線圈內(nèi)會(huì)產(chǎn)生電流。如果電刷A是連接的外接電源的正極，而電刷B則連接的外接電源的負(fù)電位時(shí)，那么由此所形成的效果將會(huì)是此時(shí)與N極磁鐵相近的導(dǎo)體內(nèi)的電流方向是由a指向b，而在在S極范圍內(nèi)導(dǎo)體內(nèi)的電流流向是由c指向d。這樣產(chǎn)生的效果是通電線圈會(huì)在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，由于上下兩個(gè)導(dǎo)體所在磁場(chǎng)范圍不同，所以兩者所受的會(huì)相反。又由于N極和S極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)相同的，上下兩個(gè)導(dǎo)體又流經(jīng)的相同的電流，所以a這兩條邊所受電磁力的將會(huì)是大小相等，方向相反。那么整個(gè)線圈就會(huì)受力轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到轉(zhuǎn)到磁極的中性面上時(shí)，從圖中可以看出，換向器將會(huì)與電刷脫離，那么線圈將不再與外接電源相連，所以此時(shí)線圈中并未有電流流過，電流為零的情況下即不會(huì)在產(chǎn)生電磁力。電磁力為零，也即磁場(chǎng)中的線圈不再受力的作用，但是由于慣性的作用，線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到恰好轉(zhuǎn)過半周的位置上時(shí)，這個(gè)時(shí)候線圈一邊ab邊和線圈一邊cd邊的位置發(fā)生了調(diào)換，也即線圈的一條邊ab轉(zhuǎn)到了磁極S范圍內(nèi)，而線圈的另一條邊cd邊轉(zhuǎn)到了磁極N的范圍內(nèi),與此同時(shí)，此前與電刷相連接的換向器也發(fā)生了調(diào)換，所產(chǎn)生的后果就是線圈內(nèi)流經(jīng)電流的方向也發(fā)生了變化，cd邊中的電流是d流向c，而ab邊中的電流則是從b流向a。所以，整個(gè)線圈所受的電磁力的方向依然不變，仍然受力按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢?，分別處在N極和S極的范圍內(nèi)的導(dǎo)體中的電流總是不變的，因此在其范圍內(nèi)的線圈的受力方向也不發(fā)生變化，這樣線圈就可以按照受力方向不停的旋轉(zhuǎn)，通過齒輪獲皮帶等機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)，便可以帶動(dòng)其他機(jī)械的工作。 直流電動(dòng)機(jī)的原理圖從以上的分析可以看出，要使線圈按照一定方向的旋轉(zhuǎn)，關(guān)鍵問題是導(dǎo)體從一個(gè)磁極轉(zhuǎn)到另外一個(gè)磁極時(shí)，導(dǎo)體中的電流方向也要同時(shí)改變煤，而上圖所顯示的換向器和電刷就是完成這一任務(wù)的裝置。在直流電機(jī)中，換向器和電刷把輸入的直流電變成線圈中的交流電，從而帶動(dòng)外部裝置一個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是直流電動(dòng)機(jī)的基本原理。 直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng) 在本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，用單片機(jī)進(jìn)行控制驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，不能直接相連，需要增加驅(qū)動(dòng)電路來進(jìn)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，這樣將會(huì)給直流電動(dòng)機(jī)提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。根據(jù)不同的直流電機(jī)，選擇的驅(qū)動(dòng)電流也不同。因此，我們根據(jù)實(shí)際需求來選擇合適的驅(qū)動(dòng)電路。一般有三種驅(qū)動(dòng)電路：三極管電流放大驅(qū)動(dòng)電路，電機(jī)專用驅(qū)動(dòng)模塊（如本實(shí)驗(yàn)所使用的L298N）和達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)器。如果是驅(qū)動(dòng)單個(gè)電機(jī)，并且電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流不大時(shí)，可以使用三極管搭建驅(qū)動(dòng)電路，但是這樣的電路連接比較復(fù)雜，所以本實(shí)驗(yàn)未采用此種方式。如果所需要的驅(qū)動(dòng)電流較大，可以直接選用電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，本實(shí)驗(yàn)即選用的雙H橋電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N，不僅能為本實(shí)驗(yàn)所使用的電機(jī)提供較大的驅(qū)動(dòng)電流，而且接口簡(jiǎn)單，操作方便，較易使用，因此本實(shí)驗(yàn)采用此種電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式。第3章 本設(shè)計(jì)所應(yīng)用的原理分析 紅外通信技術(shù)介紹本設(shè)計(jì)的信號(hào)發(fā)射與接收是使用的紅外通信實(shí)現(xiàn)的，即通過紅外發(fā)射芯片TC9012發(fā)射紅外信號(hào)，而通過紅外接收頭HS0038進(jìn)行接收并解碼分析。而紅外通信，就是通過紅外線（—1毫米）進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通信方式。電腦技術(shù)發(fā)展的早期，數(shù)據(jù)傳輸都是通過線纜等實(shí)物介質(zhì)完成的，比較麻煩。所以后來就出現(xiàn)了可以明顯提高傳輸效率與質(zhì)量的紅外通信技術(shù)。紅外通信技術(shù)實(shí)際上就是在兩點(diǎn)之間利用紅外技術(shù)進(jìn)行一定距離以內(nèi)的保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，用于紅外發(fā)射和紅外接收系統(tǒng)的裝置是其基本的結(jié)構(gòu)組成，而由發(fā)射和接收裝置構(gòu)成的系統(tǒng)稱為紅外通信系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)設(shè)定的紅外發(fā)射裝置是紅外發(fā)射芯片TC9012，而設(shè)定的紅外接收裝置是紅外接收頭HS0038。一般來講，兩個(gè)事物如果傳遞信息進(jìn)行通信，必然會(huì)通過一定的渠道，也即信息通道，而紅外通信所利用的通信信道是950納米近紅外線。紅外通信裝置的信息發(fā)射端將基帶上的二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列脈沖序列串信號(hào)，然后通過紅外發(fā)射管發(fā)射已變?yōu)槊}沖序列的紅外信號(hào)。紅外通信裝置的信息接收端將接收到的光脈沖轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在經(jīng)過放大濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出，這樣就完成了一組紅外通信。 由于紅外線遙控技術(shù)沒有必要具有像無線電遙控技術(shù)那樣穿過一系列的障礙物去控制被控對(duì)象的能力，因此通常在設(shè)計(jì)和選擇紅外線的信息發(fā)射和信息接收裝置時(shí)，不必像無線電遙控器那樣，發(fā)射器和接收器要有不同的遙控頻率和編碼，所以同類的紅外線發(fā)射器和接收器，因此可以擁有相同的或者是相類似的遙控頻率或者是控制編碼，而不會(huì)出現(xiàn)像是無線電遙控通信時(shí)所產(chǎn)生的遙控信號(hào)“串門”的情況。 單片機(jī)的定時(shí)器中斷 中斷的基本概念在單片機(jī)處理指令的過程中，有些時(shí)候會(huì)產(chǎn)生中斷。所謂的單片機(jī)的中斷是指單片機(jī)的中央處理器在處理某一條指令A(yù)時(shí)，又接到了另外的一條指令B，請(qǐng)求處理器迅速去處理新接到的這條指令（中斷發(fā)生）；此時(shí)處理器將會(huì)暫時(shí)停止原來指令的處理（中斷響應(yīng)），而轉(zhuǎn)去處理剛剛接到的那條指令（中斷服務(wù)）；待處理器將新近接到的那條指令處理完畢后，再回到原來接收原指令的地方繼續(xù)處理未完成的原指令的處理（中斷返回），這一過程稱為中斷。中斷響應(yīng) 單片機(jī)中斷過程主程序中斷請(qǐng)求 執(zhí)行主 程序 執(zhí)行中斷 斷點(diǎn) 處理程序 中斷返回 繼續(xù) 執(zhí)行 主程序 單片機(jī)的CPU之所以會(huì)發(fā)生中斷，是因?yàn)橛兄袛嘣矗袛嘣匆饧匆饐纹瑱C(jī)CPU中斷的根源，本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所使用的51單片機(jī)內(nèi)部一共有5個(gè)中斷源，分別是：外部中斷0（INT0），外部中斷1（INT1），定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷（T0），定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷（T1），串行口中斷（TX/RX）。 中斷允許寄存器IE在單片機(jī)中，用來控制各個(gè)中斷源的打開或關(guān)閉的寄存器是中斷允許寄存器IE。IE寄存器的字節(jié)地址為A8H，位地址（由低位到高位）分別是A8H—AFH。 中斷允許寄存器位序號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位符號(hào)EA——ESET1EX1ET0EX0位地址AFH——ACHABHAAHA9HA8H下面分列出各位符號(hào)的含義及賦值，為：EA——全局中斷允許位，EA=1，打開全局中斷控制，在此條件下，由各個(gè)中斷控制位確定相應(yīng)中斷的打開或關(guān)閉，EA=0,關(guān)閉全部中斷；— ——無效位；ES——串行口中斷允許位，ES=1，打開出串行口中斷，ES=0，關(guān)閉出串行口中斷；ET1——定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1中斷允許位，ET1=1，打開T1中斷，ET1=0，關(guān)閉T1中斷；EX1——外部中斷1中斷允許位，EX1=1，打開外部中斷1中斷，EX1=1，關(guān)閉外部中斷1中斷；ET0——定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0中斷允許位，ET1=1，打開T0中斷，ET1=0，關(guān)閉T0中斷；EX0——外部中斷0中斷允許位，EX0=1，打開外部中斷0中斷，EX0=1，關(guān)閉外部中斷0中斷。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器TMOD定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式在特殊功能寄存器中，字節(jié)地址為89H，不能位尋址，TMOD用來確定定時(shí)器的工作方式及功能選擇。單片機(jī)復(fù)位時(shí)TMOD全部清0。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器TMOD位序號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位符號(hào)GATE M1M0GATEM1M0定時(shí)器1定時(shí)器0，TMOD的高4設(shè)置定時(shí)器1,低4設(shè)置定時(shí)器0，對(duì)應(yīng)4位的含義如下：GATE——門控制位，GATE=0，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)與停止僅受TCON寄存器中的TRX（X=0,1）來控制，GATE=1，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)與停止受TCON寄存器中的TRX（X=0,1）和外部中斷引腳（INT0或INT1）來共同控制；——定時(shí)器模式和計(jì)數(shù)器模式選擇位，=1，為計(jì)數(shù)器模式，=0，為定時(shí)器模式；M1M0——工作方式選擇位，每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都有4種工作方式，他們由M1M0設(shè)定。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式M1M0工作方式00方式0，為13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器01方式1，為16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器10方式2，8位初值自動(dòng)重裝的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器11方式3，僅適用于T1，分成兩個(gè)8位計(jì)時(shí)器，T1停止計(jì)數(shù) 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON在單片機(jī)中，用于控制定時(shí)器的啟、停、標(biāo)志定時(shí)器溢出和中斷情況是定時(shí)器/計(jì)時(shí)器控制寄存器TCON，字節(jié)地址為88H,位地址（由低位到高位）分別是88H—8FH。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON位序號(hào)D7D6D5D4D3D2D1D0位符號(hào)TF1TR1TF0TR0IE1IF0IE0IT0位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88HTF1—定時(shí)器1溢出標(biāo)志位，當(dāng)定時(shí)器1計(jì)滿溢出時(shí)，由硬件使TF1置1，并且申請(qǐng)中斷。進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，由硬件自動(dòng)清0當(dāng)查詢到該位置1后，就需要用軟件清0；TR1—定時(shí)器1運(yùn)行控制位，由軟件清0關(guān)閉定時(shí)器1，當(dāng)GATE=1，且INT1為高電平時(shí)，TR1置1啟動(dòng)定時(shí)器1，當(dāng)GATE=0時(shí)，TR1置1啟動(dòng)定時(shí)器1；TF0—定時(shí)器0溢出標(biāo)志，其功能及操作方法同TF1；TR0—定時(shí)器0運(yùn)行控制位，其功能及操作方法同TR1；IE1—外部中斷1請(qǐng)求標(biāo)志；當(dāng)IT1=0時(shí)，為電平觸發(fā)方式，每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣INT1引腳，若INT1腳為低電平，則置1，否則IE1清0；當(dāng)IT1=1時(shí)，INT1為跳變延觸發(fā)方式，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)機(jī)器采樣周期采樣到INT1為低電平時(shí)，則IE1=1；表示外部中斷1正在向CPU請(qǐng)求中斷。當(dāng)CPU響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，該位由硬件清0；IT1—外部中斷1觸發(fā)方式選擇位，IT1=0時(shí)，為電平觸發(fā)方式，引腳INT1上低電平有效，IT1=1時(shí)，為跳變沿觸發(fā)方式，引腳INT1上的電平從高到低的負(fù)跳變有效；IE0—外部中斷0請(qǐng)求標(biāo)志，其功能及操作方法同IE1；IT0—外部中斷0觸發(fā)方式選擇位，其功能及操作方法同IT!。 脈沖寬度調(diào)制