【正文】 為單片機產(chǎn)生時鐘脈沖序列。 AT89C52 引腳說明AT89C52 是 標 準 的 40 引 腳 雙 列 直 插 式 集 成 電 路 芯 片 ， 其 引 腳 排 列 如 圖 所 示 ?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明：14(1) 主電源引腳 Vss 和 Vcc① Vss：接地。(2) 外接晶振引腳 XTAL1 和 XTAL2① XTAL1：內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸入端，是外接晶體的一個引腳。② XTAL2：內(nèi)部振蕩電路反相放大器的輸出端。當采用外部振蕩器時，此引腳接外部振蕩源。當輸入的復(fù)位信號延續(xù) 2 個機器周期以上的高電平時即為有效，用以完成單片機的復(fù)位初始化操作。② ALE：地址鎖存允許控制信號。PROG：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。當 EA 信號為低電平時，對 ROM 的讀操作限定在外部程序存儲器；當 EA 信號為高電平時，對 ROM 的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延至外部程序存儲器。當 Vpp 為高電平時，訪問內(nèi)部程序存儲器，當 Vpp 為低電平時，則訪問外部程序存儲器。在讀外部 ROM 時，PSEN 有效( 低電平) ，以實現(xiàn)外部 ROM 單元的讀操作。① P0 口（—）是一個 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，在訪問外部存儲器時，它是分時傳送的低字節(jié)地址和數(shù)據(jù)總線，P0 口能以吸收電流的方式驅(qū)動 8個 LSTTL 負載。③ P2 口（—）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準雙向 I/O 口，在訪問外部存儲器時，它輸出高 8 位地址，能驅(qū)動(吸收或輸出電流)4 個 LSTTL 負載。表 31 、 口引腳第二功能引腳號 功能特性 T2(定時/計數(shù)器 2 外部計數(shù)脈沖輸入)，時鐘輸出 T2EX 定時/計數(shù) 2 捕獲/重裝載觸發(fā)和方向控制④ P3 口（ ）是一個帶有內(nèi)部提升電阻的 8 位準雙向 I/O 口，能驅(qū)動(吸收或輸出電流)4 個 LSTTL 負載。表 32 P3 口引腳第二功能引腳號 第二功能 RXD(串行輸入) TXD(串行輸出) INT0(外部中斷 0) INT1(外部中斷 1) T0(定時器 0 外部輸入)16 T1(定時器 1 外部輸入) WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通) 遙 控 模 塊 編 解 碼 芯 片 紅外遙控編解碼標準簡介紅 外 通 信 的 基 本 原 理 是 發(fā) 送 端 將 基 帶 二 進 制 信 號 調(diào) 制 成 一 系 列 的 脈 沖 串 信號 ， 通 過 紅 外 發(fā) 射 管 發(fā) 射 紅 外 信 號 。 這 兩 種 形 式 編 碼 的 代 表 分 別 為 NEC 和PHILIPS 的 RC RC6 及 RC7。 也 有 一 些 遙 控 系 統(tǒng) 采 用 36KHZ、 40KHZ、 56KHZ等 。 引 導(dǎo) 碼 由 一 個 9ms 的 高 電 平和 的 低 電 平 組 成 ， 簡 碼 由 9ms 的 高 電 平 和 的 低 電 平 組 成 ， 當按 鍵 按 下 持 續(xù) 時 間 超 過 108ms 時 ， 發(fā) 送 簡 碼 告 知 接 收 端 某 個 按 鍵 處 于 按 下 狀態(tài) ， 簡 碼 與 簡 碼 之 間 的 間 隔 是 108ms。PPM 以 發(fā) 射 載 波 的 位 置 表 示 “0”和 “1”， 從 發(fā) 射 載 波 到 不 發(fā) 射 載 波 為“0”， 從 不 發(fā) 射 載 波 到 發(fā) 射 載 波 為 “1”， 其 發(fā) 射 載 波 和 不 發(fā) 射 載 波 的 時 間 相同 ， 都 為 ， 也 就 是 每 位 的 時 間 是 固 定 的 。連 續(xù) 發(fā) 射 時 ， 重 復(fù) 波 形 與 第 一 次 發(fā) 射 波 形 相 同 ， 控 制 碼 位 在 前 后 再 次 按 鍵中 交 替 改 變 。PWM 以發(fā)射紅外載波的占空比表示“ 0”和 “1”， 為了節(jié)省能量，一般情況下發(fā)射紅外載波的時間是固定的，通過改變不發(fā)射載波的時間來改變占空比。本 設(shè) 計 中 對 以 下 兩 種 編 解 碼 芯 片 進 行 比 較 。、RX2 編解碼芯片臺灣瑞昱公司生產(chǎn)的專用于遙控車模的 CMOS 大規(guī)模集成電路 TX2/RX2，該編解碼芯片具有 5 種控制功能，使用方便。 TX2/RX2 編解碼芯片TX2/RX2 是一對用于遙控汽車的有五種控制功能的 CMOS 大規(guī)模集成電路，能夠?qū)崿F(xiàn)遙控汽車的前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止功能。TX2 為遙控發(fā)射電路，采用 14 腳雙列直插式塑封裝，功能框圖見圖 ，引腳排列圖見圖 ，引腳功能見表 33。圖 RX2 功能框圖圖 RX2 引腳排列圖表 34 RX2 引腳功能表20引腳 符號 功能1 Vo2 用于信號放大的反相器 2 輸出端2 GND 電源負端3 SI 編碼信號輸入端4 OSCI 振蕩器輸入端5 OSCO 振蕩器輸出端6 OUT2 獨立控制輸出端 27 OUT1 獨立控制輸出端 18 ROB 此端接地，獨立控制輸出端 2 被禁止輸出9 LOB 此端接地，獨立控制輸出端 1 被禁止輸出10 OUT4 獨立控制輸出端 411 OUT3 獨立控制輸出端 312 OUT5 獨立控制輸出端 513 VDD 電源正端14 Vi1 用于信號放大的反相器 1 輸入端15 Vo1 用于信號放大的反相器 1 輸出端16 Vi2 用于信號放大的反相器 2 輸入端 電 機 驅(qū) 動 芯 片 步進電機驅(qū)動芯片步進電機的一種專門用于位置和速度精確控制的特種電機， “數(shù)字性”是它的最大特點，對于控制器發(fā)過來的每一個脈沖信號，步進電機在其驅(qū)動器的推動下運轉(zhuǎn)一個固定角度，同時可通過控制脈沖頻率對電機的轉(zhuǎn)速進行控制。21圖 KA2821D 外形圖圖 KA2821D 功能框圖圖 KA2821D 引腳排列圖35 KA2821D 引腳功能表22引腳 符號 功能1 NC 無連接2 VCC 電源正端3 DIRA A 相輸入端4 SGND 信號地5 PGND 電源地6 PGND 電源地7 SGND 信號地8 DIRB B 相輸入端9 CE 使能輸入端10 NC 無連接11 NC 無連接12 VSB B 相電源13 BOUT B 相輸出端14 BOUT B 相反相輸出端15 PGND 電源地16 PGND 電源地17 AOUT A 相反相輸出端18 AOUT A 相輸出端19 VSA A 相電源20 NC 無連接 直流電機驅(qū)動芯片L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，L298 有 15 引腳的 Multiwatt 和 20 引腳的雙列直插兩種封裝，比較常見的是 15 引腳 Multiwatt 封裝的 L298N，它是一個高電壓、高電流的雙橋驅(qū)動設(shè)計，可以接收標準邏輯電平信號，驅(qū)動 46V、2A 以下的電機。23圖 L298N 外形圖圖 L298N 功能框圖圖 L298N 引腳排列圖表 36 L298N 引腳功能表引 腳 符 號 功 能1 Sense A 此兩端與地連接電流檢測電阻，并向驅(qū)動芯片反饋檢測到的信號242 Out 1 全橋式驅(qū)動器 A 的輸出端 1，用來連接負載3 Out 2 全橋式驅(qū)動器 A 的輸出端 2，用來連接負載4 Vs 電機驅(qū)動電源輸入端5 Imput 1 輸入標準的 TTL 邏輯電平信號，用來控制全橋式驅(qū)動器 A 的開關(guān) 16 Enable A 使能控制端，輸入標準 TTL 邏輯電平信號，低電平時全橋式驅(qū)動器禁止工作。12 Imput 4 輸入標準的 TTL 邏輯電平信號，用來控制全橋式驅(qū)動器 B 的開關(guān) 413 Out 3 全橋式驅(qū)動器 B 的輸出端 3，用來連接負載14 Out 4 全橋式驅(qū)動器 B 的輸出端 4，用來連接負載15 Sense B 本 章 小 結(jié)本章主要介紹了系統(tǒng)中所用到的各種主要芯片，介紹了 AT89C52 單 片 機 及其 主 要 引 腳 的 功 能 ， 并 通 過 對 紅 外 遙 控 編 解 碼 技 術(shù) 、 步 進 電 機 、 直 流 電 機 等 的了 解 ， 從 而 確 定 了 遙 控 模 塊 編 解 碼 芯 片 及 電 機 驅(qū) 動 芯 片 。 89 系 列 單 片 機 的 復(fù) 位 信 號 是 從 RST 引 腳 輸 入 到芯 片 內(nèi) 的 施 密 特 觸 發(fā) 器 中 的 ， 當 系 統(tǒng) 處 于 正 常 工 作 狀 態(tài) ， 且 振 蕩 器 穩(wěn) 定 時 ， 如果 RST 引 腳 上 有 一 個 高 電 平 并 維 持 2 個 機 器 周 期 (24 個 振 蕩 周 期 )， 則 CPU就 可 以 響 應(yīng) 并 將 系 統(tǒng) 復(fù) 位 。本 設(shè) 計 中 采 用 上 電 與 按 鍵 均 有 效 的 復(fù) 位 方 式 ， 事實上，該電路是上電自動復(fù)位兼按鍵手動復(fù)位電路。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為：晶振頻率為 12MHz 時，C1 為 10uF，R1為 ；晶振頻率為 6MHz 時，C1 為 22uF，R1 為 1KΩ。 單 片 機 的 時 鐘 信 號 可 以 由 兩 種 方 式 產(chǎn) 生 ：一 種 是 內(nèi) 部 方 式 ， 利 用 芯 片 內(nèi) 部 的 振 蕩 電 路 ， 產(chǎn) 生 時 鐘 信 號 ； 另 一 種 是 外 部 方式 ， 時 鐘 信 號 由 外 部 引 入 。 在 單 片 機 內(nèi) 部 有 一 條 振 蕩 電 路 ，只 要 在 單 片 機 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 內(nèi) 部 產(chǎn) 生 時 鐘 脈 沖 信 號 。單 片 機 時 鐘 電 路 如 圖 所 示 ：圖 單片機時鐘電路 紅 外 遙 控 模 塊 的 設(shè) 計 紅外遙控原理紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實現(xiàn)等顯著優(yōu)點，紅 外 線 為 不 可 見 光 ， 對 環(huán) 境 影 響 很 小 ，且 紅 外 光 波 的 波 長 遠 小 于 無 線 電 波 的 波 長 ， 不 會 對 其 他 家 用 電 器 產(chǎn) 生 影 響 ， 也不 會 影 響 臨 近 的 無 線 電 設(shè) 備 。紅外遙控的缺點是遙控距離比較有限，一般在幾米之內(nèi)。考慮到本設(shè)計中不需要遠距離遙控，所以采用紅外遙控方式。發(fā)射端將二進制數(shù)字信號調(diào)制成某一頻率的脈沖序列，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換電路，驅(qū)動紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送到空中。本 設(shè) 計 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 的 前 進 、后 退 、 左 轉(zhuǎn) 、 右 轉(zhuǎn) 、 停 止 等 多 種 功 能 ， 遙 控 距 離 在 幾 米 之 內(nèi) 即 可 。TX2 為 遙 控 發(fā) 射 芯 片 ， 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 有 按 鍵 按 下 時 LED1 發(fā) 光 提 示 ； 7腳 為 帶 載 波 的 編 碼 信 號 輸 出 端 ， 即 編 碼 信 號 已 經(jīng) 內(nèi) 調(diào) 制 到 38KHZ 的 載 波 上 ，該 腳 的 信 號 通 過 一 個 NPN 型 三 極 管 放 大 后 可 直 接 驅(qū) 動 紅 外 發(fā) 射 二 極 管 發(fā) 射 信號 ； 8 腳 為 不 帶 載 波 的 編 碼 信 號 輸 出 端 。遙 控 模 塊 接 收 電 路 如 圖 所 示 ： 顯 示 模 塊 的 設(shè) 計為 了 直 觀 的 顯 示 出 小 車 的 各 種 工 作 狀 態(tài) ， 本 論 文 設(shè) 計 了 幾 個 發(fā) 光 二 極 管 指示 燈 ， 有 直 行 指 示 燈 、 轉(zhuǎn) 向 指 示 燈 、 倒 車 指 示 燈 、 障 礙 指 示 燈 。 由 P2 口 直 接 驅(qū) 動 8 個 LED 發(fā) 光 二 極 管 ，作 為 小 車 的 狀 態(tài) 指 示 。 在 操 作 者 通 過 遙 控 器 給 小 車 發(fā) 出 命 令 后 ， 蜂 鳴 器 將 響一 聲 ， 及 時 的 提 示 操 作 者 已 經(jīng) 收 到 命 令 。 加 入 了 聲 音 提 示 功 能 后 ， 小 車 有 沒 有 接 收 到 遙控 命 令 很 容 易 就 能 知 道 了 ， 此 外 ， 當 小 車 遇 到 障 礙 物 時 也 會 發(fā) 出 聲 音 報 警 信 號 ，以 提 示 操 作 者 。本 論 文 中 聲 音 提 示 功 能 被 設(shè) 計 成 一 個 單 獨 的 任 務(wù) ， 為 了 在 蜂 鳴 器 發(fā) 出 響 聲的 同 時 單 片 機 又 能 做 其 他 的 事 情 。 在 非 超載 的 情 況 下 ， 電 機 的 轉(zhuǎn) 速 、 停 止 的 位 置 只 取 決 于 脈 沖 信 號 的 頻 率 和 脈 沖 數(shù) ， 而不 受 負 載 變 化 的 影 響 ， 當 步 進 驅(qū) 動 器 接 收 到 一 個 脈 沖 信 號 ， 它 就 驅(qū) 動 步 進 電 機按 設(shè) 定 的 方 向 轉(zhuǎn) 動 一 個 固 定 的 角 度 ， 稱 為 “步 距 角 ”， 它 的 旋 轉(zhuǎn) 是 以 固 定 的角 度 一 步 一 步 運 行 的 。 由 于 脈 沖 信 號 數(shù) 與 步 距 角 的 線 性 關(guān) 系 ， 加 上 步 進 電 機 只 有 周 期 性的 誤 差 而 無 累 積 誤 差 等 特 點 ， 使 得 在 速 度 、 位 置