【導(dǎo)讀】在一個環(huán)境里自動的運作，不需要人為的管理，可應(yīng)用于科學(xué)勘探等等的用途。車就是其中的一個體現(xiàn)?？畎宋粏纹瑱C，他的易用性和多功能性受到了廣大使用者的好評。這里介紹的是如何用。本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的，采用89C51單片機為控制核心，采用L298N對小車。件系統(tǒng)，很好的實現(xiàn)了電動小汽車的前后行進，特定路徑的行駛，以及停車。電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性能高。實驗測試結(jié)果滿足要求，本文著重介紹了該系統(tǒng)的硬件設(shè)計。關(guān)鍵詞:單片機；無線控制技術(shù)；PWM調(diào)速；L298N；PT2262/2272。

　　

【正文】 片安裝，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。為了提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用 NPO電容。 復(fù)位電路 89C51 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。復(fù)位引腳 RST 通過一個斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個機器周期的 S5P2,斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。 復(fù)位電路通 常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。 最簡單的上電自動復(fù)位電路中上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的。只要 Vcc 的上升時間不超過 1ms,就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位。時鐘頻率用 6MHZ 時 C取 22uF,R 取 1KΩ。 除了上電復(fù)位外，有時還需要按鍵手動復(fù)位。本設(shè)計就是用的按鍵手動復(fù)位。按鍵手動復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中電平復(fù)位是通過 RST 端經(jīng)電阻與電源 Vcc 接通而實現(xiàn)的。按鍵手動復(fù)位電路見圖 。時鐘頻率選用 6MHZ 時， C取 22uF,Rs 取 200Ω， RK 取 1KΩ。 圖 313 89C51 復(fù) 位電路 PWM 調(diào)速系統(tǒng) 為順利實現(xiàn)電動小汽車的左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)，本設(shè)計采用了可逆 PWM 變換器?？赡鍼WM 變換器主電路的結(jié)構(gòu)式有 H 型、 T型等類型。我們在設(shè)計中采用了常用的雙極式 H型變換器，它是由 4個三極電力晶體管和 4個續(xù)流二極管組成的橋式電路。圖 為雙極式 H型可逆 PWM 變換器的電路原理圖。 4 個電力晶體管的基極驅(qū)動電壓分為兩組。 VT1 和 VT4 同時導(dǎo)通和關(guān)斷，其驅(qū)動電路中 Ub1=Ub4； VT2 和 VT3 同時動作，其驅(qū)動電壓 Ub2=Ub3= Ub1。 雙極式 PWM 變換器的優(yōu)點如下： （ 1）電流一定連續(xù)； （ 2）可使電動機在四象限中運行； （ 3）電機停止時有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)； （ 4）低速時，每個晶體管的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證晶體管可靠導(dǎo)通； （ 5）低速平穩(wěn)性好，調(diào)速范圍可達 20xx0 左右。 脈寬調(diào)制原理： 脈寬調(diào)制器本身是一個由運算放大器和幾個輸入信號組成的電壓比較器。運算放 圖 314 雙極式 H 型可逆 PWM 變換器電路原理圖 大器工作在開換狀態(tài)，稍微有一點輸入信號就可使其輸出電壓達到飽和值，當(dāng)輸入電壓極性改變時，輸出電壓就在正、負(fù)飽和值之間變化，這樣就完成了把連續(xù)電壓變成脈沖電壓的轉(zhuǎn)換 作用。加在運算放大器反相輸入端上的有三個輸入信號。一個輸入信號是鋸齒波調(diào)制信號，另一個是控制電壓，其極性大小可隨時改變，與鋸齒波調(diào)制信號相減，從而在運算放大器的輸出端得到周期不變、脈寬可變的調(diào)制輸出電壓。只要改變控制電壓的極性 ,也就改變了 PWM 變換器輸出平均電壓的極性，因而改變了電動機的轉(zhuǎn)向。改變控制電壓的大小，則調(diào)節(jié)了輸出脈沖電壓的寬度，從而調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。只要鋸齒波的線性度足夠好，輸出脈沖的寬度是和控制電壓的大小成正比的。 邏輯延時環(huán)節(jié)： 在可逆 PWM 變換器中，跨接在電源兩端的上下兩個晶體管經(jīng)常 交替工作，由于晶體管的關(guān)斷過程中有一段存儲時間和電流下降時間，總稱關(guān)斷時間，在這段時間內(nèi)晶體管并未完全關(guān)斷。如果在此期間另一個晶體管已經(jīng)導(dǎo)通，則將造成上下兩管之通，從而使電源正負(fù)極短路。為避免發(fā)生這種情況，設(shè)置了由 RC 電路 構(gòu)成的延時環(huán)節(jié)。 4 軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計說明： 在進行微機控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計外，大量的工作就是如何根據(jù)每個生產(chǎn)對象的實際需要設(shè)計應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計在微機控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。對于本系統(tǒng)，軟件更為重要。 在單片機控制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個基本 類型。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換等。過程控制程序主要是使單片機按一定的方法進行計算，然后再輸出，以便控制生產(chǎn)。 為了完成上述任務(wù)，在進行軟件設(shè)計時，通常把整個過程分成若干個部分，每一部分叫做一個模塊。所謂“模塊”，實質(zhì)上就是所完成一定功能，相對獨立的程序段，這種程序設(shè)計方法叫模塊程序設(shè)計法。 模塊程序設(shè)計法的主要優(yōu)點是： 單個模塊比起一個完整的程序易編寫及調(diào)試； 模塊可以共存，一個模塊可以被多個任務(wù)在不同條件下調(diào)用； 模塊程序允許設(shè)計者分割任務(wù)和利用已有程序，為設(shè)計者提供方便。 本系統(tǒng)軟件 采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑前進子程序、后退子程序﹑左轉(zhuǎn)子程序、右轉(zhuǎn)子程序﹑口字路線子程序構(gòu)成。 程序設(shè)計： ORG 0000H LJMP MAIN 。 跳到 MAIN ORG 0030H MAIN: MOV P2,00H AGAIN: JB ,Z1 。前 =1 跳轉(zhuǎn) JB ,Z2 。后 JB ,Z3 。左 JB ,Z4 。右 CLR 。停 CLR CLR CLR SJMP AGAIN Z1: SETB 。前 CLR SETB CLR JNB ,AGAIN 。按鍵彈起回主程序 =0 跳轉(zhuǎn) SJMP Z1 Z2: CLR 。后 SETB CLR SETB JNB ,AGAIN SJMP Z2 Z3: CLR 。左 SETB SETB CLR JNB ,AGAIN SJMP Z3 Z4: SETB 。右 CLR CLR SETB JNB ,AGAIN SJMP Z4 END 5 測試數(shù)據(jù)、測試結(jié)果分析及結(jié)論 測試方法與儀器： （ 1） 測試儀器 測試儀器包括秒表、數(shù)字萬用表、 MCS51 仿真機、直流穩(wěn)壓電源等。 （ 2）測試方法 數(shù)字萬用表主要用來測試分立元件的電阻、壓降、漏電流、截止 /導(dǎo)通狀態(tài)等參數(shù)； MCS51 仿真機用于測試軟件； 直流穩(wěn)壓電源在測試期間為各待測系統(tǒng)供電； 秒表用于產(chǎn)品測試，按照任務(wù)書的基本 要求對制成的電動車進行產(chǎn)品測試。 （ 3）測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析：經(jīng)過測試和調(diào)試，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于可控制的范圍之內(nèi)，滿足任務(wù)書上的要求。 3 結(jié)論 歷時三個月的設(shè)計過程中，我首先邊查資料，邊在實驗室焊接小車的線路板。在焊接過程中，我感覺到即使是一個簡單的電路，要想很輕松的焊好，也不是很容易的事情。有時是“虛焊”的原因，有時可能是阻值選錯。在焊接顯示電路時，我就錯將 680歐的電阻焊成了 。這使我深深感受到理論與實際間的差距。通過這樣的設(shè)計，提高了我的動手能力。 每天在實驗室除了焊接線路板，還可以上機編程，使我軟件調(diào)試知識也提高了。 本設(shè)計采用的是 89C51 單片機，這主要是因為該單片機的穩(wěn)定性比較好。還可以采用其它系列的單片機。比如采用陵陽單片機，就可以簡化編程，但其穩(wěn)定性不是很好。 參考文獻 [1]陳明計，周立功，等 .嵌入式實時操作系統(tǒng) Small RTOS51 原理及應(yīng)用 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx： 1222， 216249. [2]閻石 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：高等教育出版社， 1998： 348352. [3]謝紅 .模擬電子技術(shù) [M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社， 20xx： 150162， 220236，268276. [4]曹偉華 . 一款遙控車的電路剖析 [DB]. [5 20xx0924/20xx320. [6]徐銘澤，武明西，范展 .遙控啟停電動車 [Z].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)， 20xx. [7]王良軍，呂云曾，王學(xué)剛 .遙控啟停電動車 [Z].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)， 20xx. [8]肖景和 , 趙健 . 紅外線、熱釋電與超聲波遙控電路 [M]. 北京：人民郵電出版社， 20xx. [9]付家才 . 單片機控制工程實踐技術(shù) [M]. :北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [10]孫燕，劉二明，等 .Protel99 設(shè)計與實例 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 20xx. [11] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors [12] Vizimuller, P.: ‘RF design guide systems, circuits, and equations’ (ArtechHouse, Boston, MA, 1995)[6]R. Dye, “Visual Object Orientated Programming,” Dr. Dobbs MacintoshJournal, Sept. 1st ( 1991). 附錄 1 程序清單 ORG 0000H LJMP MAIN 。 跳到 MAIN ORG 0030H MAIN: MOV P2,00H AGAIN: JB ,Z1 。前 =1 跳轉(zhuǎn) JB ,Z2 。后 JB ,Z3 。左 JB ,Z4 。右 CLR 。停 CLR CLR CLR SJMP AGAIN Z1: SETB 。前 CLR SETB CLR JNB ,AGAIN 。按鍵彈起回主程序 =0 跳轉(zhuǎn) SJMP Z1 Z2: CLR 。后 SETB CLR SETB JNB ,AGAIN SJMP Z2 Z3: CLR 。左 SETB SETB CLR JNB ,AGAIN SJMP Z3 Z4: SETB 。右 CLR CLR SETB JNB ,AGAIN SJMP Z4 END 附錄 2 系統(tǒng)電路圖