【正文】 14G N D15U7M A X 2 02C 100. 1u / 50 vC 110. 1u / 50 vC90. 1u / 50 vC8 0. 1u / 50 vR X DT X DV C CC 12C a p1 2 3P 19H e a de r 3V+V1234598761110J 23 2 圖 41 RS232 通訊電路 該電路用于電路板單片機與計算機的連接，用于下載程序。 167。 紅外通訊 電路設(shè)計 167。 紅外通訊技術(shù)簡介 紅外數(shù)據(jù)通訊指的是兩臺設(shè)備 之間通過紅外線進行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N數(shù)據(jù)傳輸方式 。 一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長在 25181。ｍ之間。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會 成立后，為了保證不同廠商的紅外產(chǎn)品能夠獲得最 佳的通訊效果，將紅外數(shù)據(jù)通訊所采用的光波波長的范圍限定在 850nm至 900nm之間。紅外通訊的最大特點在于它替代了設(shè)備與設(shè)備之間傳統(tǒng)的線纜連接，進而擺畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 脫了不同平臺設(shè)備連接時對于特制接口的要求，使得跨平臺設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換簡單到只需彼此相對。 紅外通訊技術(shù)的特點如下： 它是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺 所支持； 通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)收發(fā)； 主要用來取代點對點的線纜連接； 紅外通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如 圖 42。 紅外信號 圖 42紅外通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 167。 紅外發(fā)射和接收電路 紅外 發(fā)射電路如圖 43 所示。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 7 J u n 2 01 0 S h e e t of F il e : F : \ 小利 \ 畢業(yè)設(shè)計 \ M y D e s i g b D r a w n B y:S6S5S4S3S2S1E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 10/ T1P 11/ T2P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U6V C CV C CD2L E DR410 0RR54K 7Q2P N PS1S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BS1S2S3S4S5S6S5S W S P S TS6S W S P S TABCDEFGDpD I G 012 A11F10D I G 19D I G 28B7D2Dp3C4G5D I G 36E1M G 37L E G 4EDDpCGS E G 0AFBQ1P N P R61KS E G 0V C C D5D i od e 1N 41 48 圖 43 紅外發(fā)射電路 紅外 發(fā)射 的基本原理是發(fā)送端將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖信紅外 編碼解碼器 紅外 發(fā)射器 紅外 接收器 紅紅 串行 信號 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 號，再通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。 按鍵輸入小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、前進、后退、加速、減 速等信號，使 紅外發(fā)射管 發(fā)出一定的脈沖信號，控制小車做相應(yīng)的運動。 P0口作為 段數(shù)據(jù)口，接 LED顯示 器的各段， 輸出相應(yīng)位的顯示數(shù)據(jù)的段數(shù)據(jù)，使某一位顯示出一個字符 。 P1口作為掃描口，接顯示器的公共極。顯示紅外發(fā)射管發(fā)出脈沖的個數(shù)。 紅外接收電路如圖 44 所示，紅外接收頭有三個管腳，一個接地，一個接電源，另一個接信號端，即接單片機的 口。當(dāng)它接收到遙控器的發(fā)射信號后，通過單片機控制兩臺電機的運動，從而控制小車的運動。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 7 J u n 2 01 0 S h e e t of F il e : F : \小利 \畢業(yè)設(shè)計 \ M y D e s i g b D r a w n B y:C 1310 4R727 RV C C1234IRH e a de r 4P 33 圖 44 紅外 接收 電路 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 第 5 章 電路設(shè)計 軟件 Protel 99SE 簡介 167。 Protel 99SE 內(nèi)容介 紹 Protel99 SE 共分 5 個模塊，分別是原理圖設(shè)計、 PCB 設(shè)計（包含信號完整性分析 ）、 自動布線器、原理圖混合信號仿真、 PLD 設(shè)計。 Protel99 SE的特點是 把設(shè)計文件全部儲存在唯一的設(shè)計數(shù)據(jù)庫 中， 打開文件只要在左側(cè)窗口導(dǎo)航樹中單擊所要編輯的文件名，或者雙擊右邊文件夾中的圖標(biāo) 即可 。關(guān)閉文件，可以用鼠標(biāo)右鍵，選擇 Close。 也可以用 CTRL+F4 來關(guān)閉 。 167。 Protel 99SE 的使用 首先， 打開 protel 99se， 進入主界面 , 新建 一個工程文件 ， 點擊 file－ new， 新建一個文件 。 進入選擇新建文件 類型，主要是選擇新建原理圖還是新建 PCB 文件 。如果選擇 原理圖 ， 雙擊進入原理圖繪圖界面 ， 左側(cè) 是元件選擇框，包括所加的庫，下面就是所選庫的元件列表， 選中元件后點擊 place 圖 51 原理圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 就 可放置元件到原理圖中。放置過程中， 按空格鍵 可 改變元件的角度， 放置好了元件，下一步就是連線了 ，點擊 placewire 即可連線。 全部連好線后就完成了原理圖的繪制 ，如圖 51 所示。 然后，進行電氣規(guī)則檢查，點擊 ToolsERC,再點擊 OK 即可。 原理圖要畫準(zhǔn)確，封裝要填正確，元件標(biāo)號不要重復(fù)。 如果原理圖中有錯誤，會有紅色 的“ *”標(biāo)注在原理圖中。 下一步就是創(chuàng)建給 PCB 用的網(wǎng)絡(luò) 表，點擊designcreate list, 打開一個對話框 ,點 OK 即可。 再彈出一個列表，這個就是網(wǎng)絡(luò)表的內(nèi)容 。 下面進入 PCB 布線階段。還是 new（新建） ， 選擇 PCB 類 型， 雙擊進入 PCB界面 。 然后加載網(wǎng)絡(luò)表，點擊 design load s， 查找網(wǎng)絡(luò)表 。 如果封裝和標(biāo)號等都沒有錯誤，就會成功加載顯示 all macros validated，否則會顯示有多少個錯誤，還 會 提示錯誤類型。一般錯誤都是封裝找不到或者對 不上號。 點擊下面的 execute， 就 可以布線 了 。首先是工作環(huán)境的設(shè)置 ， 設(shè)置完畢進入布線工作 ， 先進行元件的整體布局，布局好后連線。 網(wǎng)絡(luò)兩點連上線后，原理的網(wǎng)絡(luò)線會自動消除。這點可以作為布線是否完成的檢驗方法。 布好線的 PCB 圖如 圖 52。 圖 52 PCB 圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 結(jié) 論 通過硬件 電路 和軟件相結(jié)合 ，本設(shè)計實現(xiàn)了 玩具 小 車的前進、后退，左、轉(zhuǎn) 、 右 轉(zhuǎn)、加速、減速 ，以及 燈光閃爍 等功能。 控制系統(tǒng)的核心是 AT89C51單片機 ，它 有著體積小、功效低、功能強、性能價格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點 。 通過鍵盤和遙控兩種方式實現(xiàn)了小車的控制 ， 紅外線遙 控器具有體積小、功耗低、功能強、成本低等特點 ，同時 該方法能實現(xiàn)玩具車的遠距離控制，方便快捷 。 采用 L298N 芯片同時驅(qū)動兩臺直流電機，使 系統(tǒng)的控制電路簡潔，且可靠性高。 電機驅(qū)動利用軟件產(chǎn)生不同占空比的 PWM 波來控制直流電機的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，速度可靈活控制 ， 解決了驅(qū)動電流的不可控性問題 。同時 LED 顯示 器 可顯示小車 加速和減速的過程。 本設(shè)計方案是建立在玩具車基礎(chǔ)上的，它的轉(zhuǎn)向、行駛時間雖 然控制靈活，但是其智能化程度還遠遠不夠 。紅外遙控雖然控制方便， 但通訊距離段，通訊過程中移動、遇障礙物信號易中斷。本設(shè)計中還有 很多不完善的地方，這有待于我們在今后的工作中繼續(xù)努力，進一步完善。 隨著人工智能技術(shù)的不斷研究和深入，智能 玩具 小車的發(fā)展前景將會越來越廣闊 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 參考文獻 [1] 余錫存，曹國華 ． 單片機原理及接口技術(shù) [M]． 第二版 ． 西安 ： 西安電子科技大學(xué)出版社 ， 2021 年． [2] 鄧星鐘 ． 機電傳動控制 [M]． 第三版 ． 武漢 ： 華中科技大學(xué) 出版社 ， 2021年 ． [3] 馮浩，王建新，趙書尚 ． 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 [M]． 武漢 ： 華中科技大學(xué)出版社 ， 2021 年． [4] 樓然苗，李光飛 ． 51 系列單片機設(shè)計實例 [M]． 第二版 ． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 年． [5] 秦曾煌 ． 電工學(xué) [M]． 第六版 ． 北京 ： 高等教育出版社 ， 2021 年． [6] 趙德安 ． 單片機原理與應(yīng)用 [M]． 北京 ： 機械工業(yè) 出版社 ， 2021 年． [7] 韓全力 ． 單片機控制技術(shù)及應(yīng)用 [M]． 北京 ： 電子工業(yè)出版社 ， 2021 年． [8] 張洪潤 ， 劉秀英，張亞凡等 ． 單片機 應(yīng)用 設(shè)計 200 例 [M]． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 年． [9] 李軍 ． 51 系列單片機高級實例開發(fā)指南 [M]． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 年． [10] 余家春 ． Protel 99SE 電路設(shè)計使用教程 [M]． 北京 ： 中國鐵道 出版社 ，2021 年． [11] 軟毅 ． 運動控制系統(tǒng) [M]． 北京 ： 中 清華大學(xué)出版社 ， 2021 年． [12] 王幸之 ． AT89 系列單片機原理與接口技術(shù) [M]． 北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 年． [13] 丁元杰 ． 單片微機原理及應(yīng)用 [M]． 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 2021 年． [14] 曹衛(wèi)芳 ． 基于 MCS51 系列單片機的通用控制模塊的研究 [M]． 山東 ：山東科技大學(xué)出版社 ， 2021 年． [15] 胡健、劉玉賓、朱煥立 ． 單片機原理及接口技術(shù)實踐教程 [M]． 北京 ：機械工業(yè)出版社 ， 2021 年． [16] 元增民、張文希 ． 單片機原理與應(yīng)用基礎(chǔ) [M]． 北京 ： 國防大學(xué)出版社 ，2021 年． [17] 侯繼紅，李向東 ． Protel 99SE 實用技術(shù)教程 [M]． 北京 ： 中國電力出版社 ， 2021 年． 畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計和論文的書寫是在 老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，老師給我提供了電路設(shè)計有關(guān)的資料和畢業(yè)設(shè)計的參考書籍。老師 淵博的學(xué)識 和耐心的指導(dǎo)使我深受感動。老師不僅指導(dǎo)我順利完成了畢業(yè)設(shè)計，他更教會了我 如何學(xué)習(xí)和查找資料的能力，這種學(xué)習(xí)的能力 將會使我在今后的工作、學(xué)習(xí)和生活中受益匪淺 。 在此謹(jǐn)向辛勤培育 和鼓勵我的 恩師致以最誠摯的感謝和崇高的敬意 ! 感謝 那些在設(shè)計過程中給我?guī)椭耐瑢W(xué)，感謝實驗室老師給我們提供畢業(yè)設(shè)計的場所。沒有他們的幫助和支持，我的畢業(yè)設(shè)計不會順利地完成。 再次感謝老師的熱心指導(dǎo)和幫助。 同時也感 謝培育和幫助過我的所有老師和學(xué)長，感謝為論文評閱付出心血的老師 !