【正文】 兩個(gè)鍵盤的接線方法相比較而言，矩陣鍵盤的電路接線復(fù)雜，但是相對提高了I/O口的工作效率，且軟件編程也相對更加復(fù)雜，但是更適合按鍵較多的場合。遙控部分的程序流程圖如圖13所示：開始定時(shí)器初始化有無鍵值改變舵機(jī)占空比改變電機(jī)占空比是否超過最大值YNY保持不變YN圖13 遙控部分的程序流程圖作為單片機(jī)當(dāng)中經(jīng)常使用的非編碼鍵盤，其又細(xì)分為矩陣鍵盤和獨(dú)立鍵盤兩種。電機(jī)的輸出占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越快，小車速度越快，反之亦然。同理，電機(jī)的控制也是相同的，電機(jī)輸出占空比 = Motor_Ctrl/500；if(Time0 Motor_Ctrl) //電機(jī)占空比=(Motor_Ctrl/Time0)*100% Motor_PWM = 1。Steer_Ctrl是我們調(diào)節(jié)占空比的，Steer_Ctrl的值越大，占空比越大，舵機(jī)輸出占空比 = Steer_Ctrl/500；就是下面的程序； if(Time0 Steer_Ctrl) //舵機(jī)占空比=(Steer_Ctrl/Time0)*100% Steer_PWM = 1。 //達(dá)到501次則清零設(shè)置好了PWM的周期，即開始通過改變占空比的方式控制舵機(jī)與電機(jī)了。 //開啟定時(shí)器0通過在定時(shí)器中斷中計(jì)數(shù)，也就是Time0，來計(jì)進(jìn)入中斷的次數(shù)。 //設(shè)置定時(shí)初值 50us TH0 = 0xFF。TR0 = 0。隨后，上文已介紹了PWM周期和占空比是在定時(shí)器中斷中控制的，則其對應(yīng)的程序如下：void Time0_Int() interrupt 1 //定時(shí)器中斷程序 中斷向量口為1首先設(shè)定了定時(shí)器在中斷之后會(huì)被重新賦予初始值，并且也規(guī)定了其每產(chǎn)生兩次中斷的時(shí)間間隔為50us。然后按順序使用TRO=1打開定時(shí)器0，再通過ETO=1使能定時(shí)器0，最后用EA=1打開總中斷。TH0 = 0xFF。而在52單片機(jī)中定時(shí)器有0，1兩種，方式有4種，本次設(shè)計(jì)采用的是方式1所代表的16位定時(shí)器，其最大定時(shí)65536us。 //使能定時(shí)器0 TR0 = 1。 //設(shè)置定時(shí)初值 50us TH0 = 0xFF。在對程序進(jìn)行編譯的時(shí)候，由于PWM波的是必須依靠定時(shí)器才能夠產(chǎn)生的，所以在編程的時(shí)候，為了能讓相應(yīng)波形正確的產(chǎn)生，就得在編程的時(shí)候首先如下列程序一樣對定時(shí)器進(jìn)行初始化操作：void Time_config(){ TMOD = 0x01。而在本次設(shè)計(jì)中，并沒有采用外部中斷的方式，而是使用定時(shí)器中斷，當(dāng)定時(shí)器的中斷請求被響應(yīng)之后，硬件會(huì)自動(dòng)的掃面其中斷請求標(biāo)志位的電位變化，并且及時(shí)的將其清零，所以定時(shí)器中斷的請求都不用人為手動(dòng)清零與撤銷。TR則為定時(shí)器的運(yùn)行控制位，值設(shè)置為1時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)其清零時(shí)則停止計(jì)時(shí)。上段提到定時(shí)器中斷的允許位，那么就要介紹下定時(shí)器的控制寄存器TCON，其地址為0X88。ET0則為定時(shí)器T2的中斷允許位，它的值的設(shè)置與ET1相同。其中EA端口的電位對整個(gè)中斷尤為重要，因?yàn)樗荌E的中斷總允許位，而當(dāng)其值為“0”時(shí)則表示所有的中斷將被禁止且不被處理，而其值為“1”時(shí)則是中斷是被允許的也是會(huì)被處理的。單片機(jī)的0號(hào)與2號(hào)引腳IT0與IT1 則為外部中斷請求的觸發(fā)方式的選擇位，當(dāng)其值為0時(shí)表明在INT0/INT1端口的外部中斷的方式為低電平有效，而當(dāng)它們的值為1時(shí)，則表明負(fù)跳變有效。其實(shí)中斷系統(tǒng)很好理解，就是系統(tǒng)在執(zhí)行某一個(gè)程序的時(shí)候，突然接到了更加優(yōu)先的指令，就會(huì)暫停原程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而開始執(zhí)行指令所對應(yīng)的程序，等到該程序執(zhí)行完成之后再返回開始執(zhí)行原程序。但是在這次設(shè)計(jì)中，雖然使用到了脈沖寬度調(diào)制，但是只是僅僅使用了它的皮毛，并未真正的深度探究。當(dāng)然，本設(shè)計(jì)中就是通過對定時(shí)器的設(shè)置來產(chǎn)生PWM波。所以在看似是不斷轉(zhuǎn)化的過程當(dāng)中，變得只有信號(hào)的形式，而直流側(cè)壓的幅值的本質(zhì)就是PWM所輸出的脈沖電壓。從而，只要按照需要對脈沖的寬度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)制就可以改變電路輸出的電壓，同理，也能如此改變輸出的頻率。其模擬方式如圖12所示：圖12 PWM的模擬方式脈沖寬度調(diào)制的控制方式其實(shí)就是通過控制逆變電路開關(guān)器件的通斷，從而在輸出端得到可以用來代替正弦波或者其他需要的波形的幅值相同的脈沖。而若使此程序達(dá)到上訴功能，則需要用到PWM脈沖寬度調(diào)制和中斷系統(tǒng)。在本設(shè)計(jì)中，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)三檔變速和轉(zhuǎn)向，所以對于電機(jī)和舵機(jī)的程序設(shè)計(jì)不能僅僅達(dá)到通電可運(yùn)行的狀態(tài)。而且通過Keil 的工具包整體結(jié)構(gòu)就可以完成對單片機(jī)程序的編輯，編譯，鏈接，調(diào)試，仿真等整個(gè)過程。Keil不單單是一款編程軟件它還通過一個(gè)集成環(huán)境為C語言的編寫提供了將庫管理，宏匯編，連接器C，編譯器以及仿真調(diào)試器等集于一身的開發(fā)方案，通過uVision把這些部分組合在一起。在本次設(shè)計(jì)中為了完成編程所使用的Keil是由美國知名Keil Software公司推出的一款51系列兼容單片機(jī)的C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。從而對程序進(jìn)行分解分析。圖10 整體電路4. 軟件設(shè)計(jì)與介紹在本節(jié)中將詳細(xì)介紹遙控小車的軟件部分，包括程序，以及編寫工具keil。按照上述各個(gè)模塊的原理進(jìn)行繪制的電路原理圖，并且是實(shí)際電路焊接的依據(jù)。而考慮到電池可能的替換，但是電流明顯下降，雖然能使電機(jī)工作，但是其性能卻由于供電不足而下降。800MA可充電電池，在滿足工作電壓的要求的同時(shí)也可以滿足在并聯(lián)電路中的電流的分流所導(dǎo)致的供電不足的影響。圖9 主控電路及315M超再生接收模塊本次設(shè)計(jì)使用了一個(gè)舵機(jī)與兩個(gè)電機(jī)。至此小車主控電路的工作完成。而另外一個(gè)單獨(dú)供電的則向前文所提到的使用電池串聯(lián)的方式將其達(dá)到舵機(jī)與電機(jī)的工作電壓的要求，盡可能的保證其工作的性能不因?yàn)楣╇姴蛔愣艿接绊懀潆娐冯m然經(jīng)過單片機(jī)所在的洞洞板，但直接接在電機(jī)和舵機(jī)與驅(qū)動(dòng)芯片的輸出端之間，從某個(gè)方面說使得驅(qū)動(dòng)芯片成為電源的開關(guān)，直接控制著電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。最后就是上文所提到的兩個(gè)電源，首先因?yàn)榭紤]電機(jī)舵機(jī)與單片機(jī)，2272這些元器件所需要的工作電壓并不一樣，所以才使用了兩個(gè)電源。首先穩(wěn)壓芯片雖然不是和電路的控制有關(guān)，但是其作用確實(shí)缺一不可的，作為穩(wěn)壓芯片，它的作用顧名思義就是起到穩(wěn)壓，當(dāng)輸入電壓在5到35V之間的時(shí)候通過穩(wěn)壓芯片可以將電壓保持在5V，從在持續(xù)供電的同時(shí)保護(hù)了單片的以防其被燒壞。同理舵機(jī)由于考慮速度的變化，其轉(zhuǎn)彎角度也存在一定的角度更變，理論上比值越大角度越大，但是舵機(jī)的占空比需控制在20%到40%之間。舵機(jī)與電機(jī)的轉(zhuǎn)向與速度變化皆用占空比來控制（）。將接受到的簡單的電平信號(hào)經(jīng)過程序的執(zhí)行，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成不同的脈沖發(fā)送給驅(qū)動(dòng)芯片。本次設(shè)計(jì)中所使用的是方式1，其原因是操作較為簡單，且相應(yīng)的存儲(chǔ)量大。方式1：全位有效，其最大值為65536。其10到13號(hào)地址管腳與2262相對應(yīng)，但是其作用是將恢復(fù)成高低電平的信號(hào)向單片機(jī)輸送的輸出端口。將2272譯碼器的17號(hào)端口接一個(gè)發(fā)光二極管，由于此端口的狀態(tài)為電平常低，只有在解碼確認(rèn)有效之后才會(huì)出現(xiàn)瞬態(tài)的高電平狀態(tài)，于是在這里接一個(gè)二極管可以很直觀的體現(xiàn)出有無接收到信號(hào)并且將其解碼，也有助于后期的調(diào)試與故障排除。首先，2272作為與2262編碼器所配對的譯碼器而言，與上文介紹的一樣二者的1到8號(hào)腳必須相配對，且狀態(tài)保持一致，才能發(fā)揮其作用。圖8 接收模塊電路原理圖主控模塊整體由單片機(jī)，2272譯碼器，315M超再生接受模塊以及電機(jī)和舵機(jī)組成，其整體電路如[圖8]所示。315M超再生接收電路在整個(gè)電路之中的作用為將射頻發(fā)射模塊所發(fā)射的正弦波信號(hào)接收之后，轉(zhuǎn)化成與正弦波相對應(yīng)的不同寬度的脈沖，隨后再將其發(fā)送給2272解碼器進(jìn)行解碼。由于此模塊為直接購買的現(xiàn)成接收模塊，對并不能完整闡述此模塊內(nèi)各個(gè)元器件的鏈接用處與意義所在二深感慚愧，所以在這里展示其提供的電路圖，其電路圖如圖8所示。C至+85176。當(dāng)5V時(shí)芯片將消耗的電流預(yù)計(jì)為4mA，顯而易見其典型靈敏度優(yōu)于90dBm。芯片工作在315MHz/433MHz的ISM(Industrial, Scientific and Medical)頻段，采用OOK(On Off Keying) 調(diào)制方式。它是根據(jù)超再生原理而研發(fā)的而一種無線接收的集成芯片。因?yàn)檎鎮(zhèn)€小車需要通過單片機(jī)來控制，而2272又屬于主控本分，其作用在于將接收到的指令傳遞給單片機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，所以將2272的數(shù)據(jù)管腳接至單片機(jī)的出入端中，從而完成2272編碼器的工作。而第17號(hào)管腳的作用為對解碼是否有效做出確認(rèn)，因?yàn)檩敵龆嗽跓o信號(hào)輸出的時(shí)候是保持低電平的狀態(tài)，所以當(dāng)其確認(rèn)解碼有效之后，其電平就會(huì)變成高電平狀態(tài)，但是只瞬時(shí)狀態(tài)，之后又會(huì)恢復(fù)低電平。在2272的地址管腳中的7,8,10,11,12,13這5個(gè)端口在作為數(shù)據(jù)端口的時(shí)候，只有在地址端口與2262完全對應(yīng)的時(shí)候，管腳才能輸出與2262的數(shù)據(jù)端相對應(yīng)的高低電平。其引腳圖如圖7所示。表1 引腳電位及其相應(yīng)狀態(tài)Ｄ3Ｄ2Ｄ1Ｄ00001慢速0010中速0011左轉(zhuǎn)0100快速0101右轉(zhuǎn)1000停止1001中速勻速圖6 遙控電路所謂的接收與主控模塊為小車用于執(zhí)行指令的主控電路，它的組成包括STC89C52RC單片機(jī)，ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片，穩(wěn)壓芯片，單片機(jī)電源開關(guān)，晶振，兩個(gè)獨(dú)立電源，315M超再生接收模塊，以及一個(gè)舵機(jī)兩個(gè)電機(jī)。在遙控電路上的紅色發(fā)光二極管，則是對是否有信號(hào)發(fā)出進(jìn)行提示，方便后期的調(diào)試和故障的排查。在振蕩器之中通過110%調(diào)制深度的AM調(diào)制之后，根據(jù)不同寬度的脈沖位子轉(zhuǎn)成不同位置的正弦波信號(hào)發(fā)送出去。按鍵的實(shí)質(zhì)效果通過電平的不同而表現(xiàn)出來，經(jīng)過導(dǎo)線將這些用電平方式描述的指令傳輸給編碼器。其控制方式為將所有按鍵所在的矩陣鍵盤的4個(gè)輸出口分別其接于數(shù)據(jù)腳D3，D2，D1，D0四個(gè)管腳上經(jīng)過對每一個(gè)按鍵進(jìn)行定義，使得每一個(gè)按鍵按下后都會(huì)對4個(gè)數(shù)據(jù)端口產(chǎn)生不同的電平組合從而下達(dá)指令。先將矩陣鍵盤的按鍵輸出端分別接到2262編碼器的0至3號(hào)數(shù)據(jù)管教上，并在每個(gè)按鍵按鍵與數(shù)據(jù)端口的連接線線上分別添加一個(gè)二極管，用于反向隔離防止高電平的逆行，例如：按下“慢速”按鈕之后，經(jīng)過定義使D0成為高電頻，如果不接二極管反向隔離，則與其相連的其他也成高電頻，從而導(dǎo)致遙控部分從根本上失靈。與此同時(shí)也可以是輸出的幅度提高，而剩下的最后一個(gè)電阻R1，它作為電路中的偏置電阻的同時(shí)，它也起到了對于電路之中的低頻與高平之間的阻隔的作用。那么很顯然，另一對起到組合作用的為電感與兩個(gè)電容。同時(shí)由于如果要保證聲表振蕩器的穩(wěn)定工作，那么就必須先保證電容C6的大小可以使得移相網(wǎng)絡(luò)的相位保持平衡狀態(tài)，否則聲表將僅僅作為一個(gè)反向電阻而存在。這里將對R1,R2,C3,C6，L的作用做簡單的介紹。其電路圖如圖5所示。無信號(hào)輸入則無輸出，有信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)不反相，調(diào)試成本低且方便。對于這樣將脈沖化為正弦波的調(diào)制方式稱為OOK調(diào)制，也為