【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 而當(dāng)EA信號(hào)為高電平時(shí)，則對(duì)ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開(kāi)始，并可延至外部程序存儲(chǔ)器。Vpp：內(nèi)部程序存儲(chǔ)器和外部程序存儲(chǔ)器選擇端。當(dāng)Vpp為高電平時(shí)，訪問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，當(dāng)Vpp為低電平時(shí)，則訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器。④ PSEN：外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。在讀外部ROM時(shí)，PSEN有效(低電平)，以實(shí)現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。（4）輸入/輸出引腳P0、PPP380C51 共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口： P0 、P P P3 口，共 32 個(gè)引腳。 其中P3 口還具有第二功能。① P0口（ ）是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型雙向I/O口，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它是分時(shí)傳送的低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)總線，P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)八個(gè)LSTTL負(fù)載。② P1口（ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口。能驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)四個(gè)LSTTL負(fù)載。③ P2口（ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，它輸出高8位地址。P2口可以驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)四個(gè)LSTTL負(fù)載。④ P3口（ ）是一個(gè)帶有內(nèi)部提升電阻的8位準(zhǔn)雙向I/O口。能驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)四個(gè)LSTTL負(fù)載。 遙控模塊編解碼芯片 編解碼芯片的選型由于在遙控端的按鍵數(shù)目有多個(gè)，而紅外通道傳輸?shù)闹荒苁怯?、1組成的串行代碼，所以需要在發(fā)射端對(duì)按鍵進(jìn)行“并串”編碼，在接收端相應(yīng)的要進(jìn)行“串并”解碼。碼的波特率在收、發(fā)兩端應(yīng)該是一致的。本設(shè)計(jì)中的編解碼芯片采用臺(tái)灣瑞昱公司生產(chǎn)的專(zhuān)用于遙控車(chē)模的CMOS大規(guī)模集成電路TX2/RX2。TX2/RX2配套遙控集成電路具有以下特點(diǎn)：（1）采用CM0S工藝制造，靜態(tài)功耗小，外圍元件少，電源電壓適用范圍寬(VCC＝～)，工作穩(wěn)定可靠；（2）具有五路獨(dú)立遙控開(kāi)關(guān)控制功能；（3）TX2具有自動(dòng)關(guān)機(jī)功能，既便于遙控發(fā)射器的設(shè)計(jì)，又可節(jié)能；（4）利用多片TX2與多片RX2并接，可方便地實(shí)現(xiàn)多路(5的倍乘數(shù))遙控。 TX2/RX2芯片簡(jiǎn)介T(mén)X2為遙控發(fā)射電路，它采用14腳雙列直插式塑封裝。K2 K1TSET FoscGND OSCIK4 OSCOK3 PCK5 VDDSC SO1413121110981 2 34 5 6 7 TX2引腳排列圖 TX2引腳功能表引腳符號(hào)功能1K2獨(dú)立發(fā)射控制端22TEST測(cè)試端3GND電源負(fù)端4K4獨(dú)立發(fā)射控制端45K3獨(dú)立發(fā)射控制端36K5獨(dú)立發(fā)射控制端57SC帶載波的編碼信號(hào)輸出端8SO不帶載波的編碼信號(hào)輸出端9VDD電源正端10PC電源控制輸出端11OSCO振蕩器輸出端12OSCI振蕩器輸入端13FOSC測(cè)試端14K1獨(dú)立發(fā)射控制端1RX2為與TX2配套的遙控接收電路。它采用16腳雙列直插式塑封裝。 RX2引腳排列圖 RX2引腳功能表引腳符號(hào)功能 1Vo2用于信號(hào)放大的反相器2輸出端 2GND電源負(fù)端 3 SI編碼信號(hào)輸入端 4OSCI振蕩器輸入端 5OSCO振蕩器輸出端 6 OUT2獨(dú)立控制輸出端2 7OUT1獨(dú)立控制輸出端1 8ROB此端接地，獨(dú)立控制輸出端2被禁止輸出 9LOB此端接地，獨(dú)立控制輸出端1被禁止輸出 10OUT4獨(dú)立控制輸出端4 11 OUT3獨(dú)立控制輸出端3 12OUT5獨(dú)立控制輸出端5 13VDD電源正端 14Vi1用于信號(hào)放大的反相器1輸入端 15Vo1用于信號(hào)放大的反相器1輸出端 16Vi2用于信號(hào)放大的反相器2輸入端 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片本設(shè)計(jì)中前輪轉(zhuǎn)向電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片KA2821D，它采用20腳雙列直插式封裝。NC NCVcc VSADIRA AOUTSGND AOUTPGND PGNDPGND PGNDSGND BOUTDIEB BOUTCE VSBNC NC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1020191817161514131211 KA2821D引腳排列表 KA2821D引腳功能表引腳符號(hào)功能1NC無(wú)連接2VCC電源正端3DIRAA相輸入端4SGND信號(hào)地5PGND電源地6PGND電源地7SGND信號(hào)地8DIRBB相輸入端9CE使能輸入端10NC無(wú)連接11NC無(wú)連接12VSBB相電源13BOUTB相輸出端14BOUTB相反相輸出端15PGND電源地16PGND電源地17AOUTA相反相輸出端18AOUTA相輸出端19VSAA相電源20NC無(wú)連接 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片后輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用ST公司生產(chǎn)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N，L298N采用15腳封裝形式。ENA ENB VSSENSEA VSSSENSEB OUT1IN1 OUT2IN2 OUT3IN3 OUT4IN4 GND6 11 1 15 5 7 10 12492313148 L298N引腳排列圖 L298N引腳功能表引腳符號(hào)功能 1SENSING A此兩端與地連接電流檢測(cè)電阻，并向驅(qū)動(dòng)芯片反饋檢測(cè)到的信號(hào) 2OUT1全橋式驅(qū)動(dòng)器A的輸出端1，用來(lái)連接負(fù)載 3OUT2全橋式驅(qū)動(dòng)器A的輸出端2，用來(lái)連接負(fù)載 4Vs電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源輸入端 5IN1輸入標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，用來(lái)控制全橋式驅(qū)動(dòng)器A的開(kāi)關(guān)1 6ENABLE A使能控制端，輸入標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，低電平時(shí)全橋式驅(qū)動(dòng)器禁止工作。 7IN2輸入標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，用來(lái)控制全橋式驅(qū)動(dòng)器A的開(kāi)關(guān)2 8GND接地端，芯片本身的散熱片與8腳相通 9Vss邏輯控制部分的電源輸人端口 10IN3輸入標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，用來(lái)控制全橋式驅(qū)動(dòng)器B的開(kāi)關(guān)3 11ENABLE B使能控制端，輸入標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)，低電平時(shí)全橋式驅(qū)動(dòng)器禁止工作。 12IN4輸入標(biāo)準(zhǔn)的TTL邏輯電平信號(hào)，用來(lái)控制全橋式驅(qū)動(dòng)器B的開(kāi)關(guān)4 13OUT3全橋式驅(qū)動(dòng)器B的輸出端3，用來(lái)連接負(fù)載 14OUT4全橋式驅(qū)動(dòng)器B的輸出端4，用來(lái)連接負(fù)載第4章 硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)復(fù)位電路復(fù)位是使單片機(jī)或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的初始狀態(tài)。單片機(jī)的工作就是從復(fù)位開(kāi)始的。當(dāng)單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作。單片機(jī)復(fù)位操作有兩種基本形式，一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位。本設(shè)計(jì)中采用上電與按鍵均有效的復(fù)位方式，事實(shí)上，該電路是上電自動(dòng)復(fù)位兼按鍵手動(dòng)復(fù)位電路。當(dāng)常開(kāi)按鍵打開(kāi)時(shí)為上電復(fù)位電路；當(dāng)常開(kāi)按鍵閉合時(shí)，相當(dāng)于RST端與Vcc電源接通，提供足夠?qū)挾鹊碾妷阂员ＷC單片機(jī)可靠復(fù)位。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為：晶振頻率為12MHz時(shí)，C1為10uF，；晶振頻率為6MHz時(shí)，C1為22uF，R1為1KΩ。： 單片機(jī)復(fù)位電路 單片機(jī)時(shí)鐘電路在單片機(jī)內(nèi)部有一條振蕩電路，只要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體，就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。電路中電容CC5的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容的典型值通常選擇為30pF左右，晶振Y的典型值通常選擇位12MHZ和6MHZ，晶振的頻率越高則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快。： 單片機(jī)時(shí)鐘電路 紅外遙控模塊的設(shè)計(jì) 紅外遙控原理紅外遙控是一種無(wú)線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)，而且紅外線為不可見(jiàn)光，因此對(duì)環(huán)境影響很小，再由紅外光波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于無(wú)線電波的波長(zhǎng)，所以紅外線遙控不會(huì)影響其他家用電器，也不會(huì)影響臨近的無(wú)線電設(shè)備。因以上優(yōu)點(diǎn)，紅外遙控被諸多電子設(shè)備特別是家用電器廣泛采用，并越來(lái)越多的應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。紅外通信是利用近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的載體，通過(guò)紅外光在空中的傳播來(lái)傳遞信息，由紅外發(fā)射器和接收器實(shí)現(xiàn)。發(fā)射端將二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換電路，驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送到空中。接收端將接收到的光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)解調(diào)和譯碼后恢復(fù)出原二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。 本設(shè)計(jì)中的遙控模塊采用紅外遙控方式，要求能用遙控器控制小車(chē)的前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止等功能。 遙控發(fā)射電路：TX2的11腳和12腳之間接的電阻決定振蕩頻率；3腳接地；9腳接35V電源；14腳、1腳、4腳、5腳、6腳分別為5路發(fā)射控制端；10腳為發(fā)射指示端，當(dāng)有按鍵按下時(shí)LED1發(fā)光提示；7腳為帶載波的編碼信號(hào)輸出端，即編碼信號(hào)已經(jīng)內(nèi)調(diào)制到38KHZ的載波上，該腳的信號(hào)通過(guò)一個(gè)NPN型三極管放大后可直接驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射二極管發(fā)射信號(hào)；8腳為不帶載波的編碼信號(hào)輸出端。 遙控發(fā)射電路 遙控接收電路 遙控接收電路：RX2的4腳和5腳之間接的電阻阻值要和TX2的11腳、12腳間的電阻阻值接近，相差在20%之內(nèi)方可正確的解碼，本設(shè)計(jì)中這兩個(gè)電阻都選用150KΩ；2腳接地；13腳接35V電源；3腳接輸入信號(hào)，由一體化紅外接收頭1838輸出的信號(hào)需要加一個(gè)反向器才是正確的編碼信號(hào)；6腳、7腳、10腳、11腳、12腳為5路遙控命令的輸出端，分別和TX2的5路輸入端的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。 顯示模塊的設(shè)計(jì)： 顯示模塊電路顯示任務(wù)由主單片機(jī)完成。由P2口直接驅(qū)動(dòng)8個(gè)LED發(fā)光二極管，作為小車(chē)的狀態(tài)指示。 聲音提示功能的設(shè)計(jì)和狀態(tài)指示燈的設(shè)計(jì)目的一樣，給小車(chē)加入聲音提示功能也是為了更直觀地顯示各種狀態(tài)。在操作者通過(guò)遙控器給小車(chē)發(fā)出命令后，蜂鳴器將響一聲，及時(shí)的提示操作者已經(jīng)收到命令。這是挺有必要的，因?yàn)榧t外遙控方式并不是很可靠，有時(shí)操作者發(fā)出的遙控命令小車(chē)可能是收不到的，因此操作者幾乎處于“盲操作”狀態(tài)。加入了聲音提示功能后，小車(chē)有沒(méi)有接收到遙控命令很容易就能知道了。此外，當(dāng)小車(chē)遇到障礙時(shí)也會(huì)給出聲音報(bào)警信號(hào)。本設(shè)計(jì)中所采用的蜂鳴器使用很簡(jiǎn)便，只需給其正負(fù)端加上5V左右的電壓就能夠發(fā)出聲音，在其內(nèi)部已經(jīng)含有一個(gè)振蕩電路。工作電流大約10mA,因此可以用P0口的某一位直接驅(qū)動(dòng)。 前輪轉(zhuǎn)向模塊的設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)控制原理步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱(chēng)為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。由于脈沖信號(hào)數(shù)與步距角的線性關(guān)系，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)，使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。 步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的多相時(shí)序控制器。通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過(guò)定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng) 前輪轉(zhuǎn)向的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 遮擋校準(zhǔn)方案：通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制前輪轉(zhuǎn)到一定的角度，并且采用了一個(gè)遮擋型的紅外對(duì)管來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)向的中點(diǎn)，以便在開(kāi)機(jī)時(shí)能自動(dòng)找到轉(zhuǎn)向的中點(diǎn)。而且在一定程度上可以校準(zhǔn)由步進(jìn)電機(jī)的失步帶來(lái)的角度誤差。 前輪轉(zhuǎn)向中點(diǎn)校準(zhǔn)功能的設(shè)計(jì)當(dāng)紅外發(fā)射管和接收管之間無(wú)遮擋時(shí)，電壓比較器輸出低電平；當(dāng)之間有遮擋時(shí)，電壓比較器輸出高電平。當(dāng)前輪轉(zhuǎn)到中點(diǎn)時(shí)，細(xì)桿正好能遮擋住紅外對(duì)管，此時(shí)電壓比較器輸出一個(gè)高電平；當(dāng)前輪偏離中點(diǎn)時(shí)，輸出低電平。 ： 紅外對(duì)管檢測(cè)電路 步進(jìn)電機(jī)電路圖： 步進(jìn)電機(jī)電路 后輪驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì) 直流電機(jī)控制原理定義輸出或輸入為直流電能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，稱(chēng)為直流