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遥控小车设计报告1

来源:纷纭教育


遥控小车设计报告

摘要

本设计以单片机ATS52为控制核心,实现了对遥控控制小车的控制,小车能够前进、后退、左(右)转、原地左右转,并且在系统运行过程中可以不断刷新温度并通过LCD1602显示,显示温度设有当前温度、最高温度、与最低温度。它包括无线遥控部分、温度采集部分和小车电机驱动部分。无线遥控采用——————;用DS18B20进行温度采集;电机驱动为L298N电机驱动芯片。整体性能稳定,可操控性好。

关键字:遥控小车,AT52,DS18B20,L298N温度,LCD1602

一、总体方案设计

遥控输出控制信号,单片机做出相应选择,然后输出信号给驱动芯片,芯片控制小车动作;再在小车系统中嵌入温度采集与显示功能。其框图如下:

温度检测 遥控 控制器 显示 驱动

图 1

二、器材选择

1) 遥控模块 遥控采用 2) 电机驱动模块

选择L298N芯片作为小车驱动,其驱动能力较强,不仅能够满足目前设计要求,并且可以作为今后拓展使用。

L298是SGS公司的产品,比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机。

L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS,VSS可接4.5~7 V电压。4脚VS接电源电压,VS电压范围VIH为+2.5~46 V。输出电流可达2.5 A,可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻,形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机,OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之间可分别接电动机,本实验装置我们选用驱动一台电动机。5,7,10,12脚接输入控制电平,控制电机的正反转。EnA,EnB接控制使能端,控制电机的停转。表1是L298N功能逻辑图。

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电机ENA(B) 0 1 1 1 1 IN1(3) X 1 0 1 0 IN2(4) X 0 1 1 0 状态 停止 正转 反转 刹车 停止 表一 In3,In4的逻辑图与表1相同。由表1可知EnA为低电平时,输入电平对电机控制起作用,当EnA为高电平,输入电平为一高一低,电机正或反转。同为低电平电机停止,同为高电平电机刹停。

3)温度采集模块

采用DS18B20进行温度采集,硬件简单,精度高,方便实现 4) 显示模块 LCD1602液晶

5)车体及直流电机部分

车体用废旧——制成,表面平整,容易打孔,方便固定电机;电机采用12V/400mA直流电机,加减速箱,因本设计为用以遥控小车为载体,设计温度采集系统,对速度要求不是很高,而要求有较高的通过能力,因而采用减速箱。

6)电源部分

设计中使用两组6V电池对控制显示系统和驱动模块供电,取6V给控制显示系统供电,将两组电池串联给驱动模块供电。这样,既减轻了电池带来的负荷,驱动也得到了充裕的驱动电压。

三、系统的硬件设计

1)遥控部分 2) 电机驱动模块

3)温度采集与显示模块

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三、系统的软件设计

支路控制器软件说明:

初始化部分,支路控制器要给标志位,数据存储单元清零,完成中断设置,同时给液晶模块进行初始化设置,先对其清屏,然后显示初始开机介面“◇设置时间◇”,之后控制器进入主程序运行。

主程序部分,主程序部分采用顺序结构设置,先查看有没有对整街路灯设置(开启和关闭),有没有对各单元路灯(1号灯和2号灯)设置(开启和关闭),之后查看有没有设置时钟计时起点(即开始计时时间并且开始计时),判断光敏状态作出相应处理,判断位置控制是否有效并作出相应处理,判断报警条件是否成立并作出相应的处理,如此以上步骤在主程序顺序循环执行。

我们对整街路灯和单元路灯设置采用并行结构设置,即任意一个路灯,它自己的时间设置和整街路灯时间设置并无矛盾,它的开启和关闭只与时间和光敏有关,比如:整街设置8:00开,一号路灯设置7:30开,那么到了7:30只要同时满足天黑这个条件,一号灯就开启;同时关灯时谁时间早那么灯就按最早时间关闭,但是如果你两个关灯时间设置都已经是天亮啦,那么灯在天亮时就会被光敏检测关掉,不用到关灯时间才关闭。

光敏在路灯设置中主要起到节能控制作用,而且我们的路灯在设置中有很大的灵活性,可以对整街路灯、1号灯、2号灯三个中的一个,两个或三个进行设置,也可以不用设置。当不对它们三个一个设置时,路灯作为自熄灯,即黑夜点亮白天熄灭。

在时间起始计时主要是设置计时初值,可以设到秒位,同时在时间设置完后打开定时器开始计时。一般交通在晚上会有一个高峰期,那段时间灯应该全亮,而高峰期一过,灯可以关,也可以进入位置控制状态,这是系统自动判断是否进入位置控制,如果进入,路灯的控制就进入S、B、S'的标志位判断,按题目要求对路灯进行控制。

主程序中不停的监控着报警程序,如果哪个报警条件达到,蜂鸣器就自动发出报警声,同时液晶显示器上显示相应的故障灯号,两个一起故障,就一起显示。 以上就是我们对支路控制器的设计思路,还有很多不足,希望老师给予指点。 总体流程框图见附录1, 恒流源控制流程图见附录2 总结

在本次设计的过程中,我们遇到了各种困难和许多没有预想到情况,但通过团队的协作和努力,我们终于克服了困难、解决了问题。由于我们自身水平有限和时间紧张等因素,本作品在设计上还存在许多值得改进的地方。经过此次电子设计竞赛,我们在电路的设计、调试方面得到了很好锻炼,能力也有了很大的提高,同时也深刻的体会到:实践是理论运用的最好检验,懂得了共同协作和团队精神的重要性,提高了我们分析问题、解决问题的能力。

附录1 附录2

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上图为主流程图 上图为恒流源控制流程图

上图在实物中有两个一样的,只是所接主单片机的I/O口不一样

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主要技术参数

是否带编码:是

振荡电阻:4.7M

工作电压:3-12V

编码类型:跳冒插码

非锁、自锁、互锁三种工作方式说明

编码芯片:SC2262(PT2262)

发射距离:20~50米以上(开阔地)

数据码,天线已接好(多股的铜线约24CM)。

本发射板已引出两根线,分别接电源正、负极,电压为DC3-12V.每次发射可以直接通过控

制电源的通断来实现,时间以不超过5秒为宜,图片中下方编码为8位地址码,右方编码为四位

以上二图为大部分原理框图

该模块工作电压范围极宽(3V-12V),发射功率大,功耗低,带有编码IC可直接应用,数据码和地址码直接跳冒设置,十分方便,广泛应用在简易数据无线传输,无线遥控,防盗报警等场合。

二、超再生带解码遥控接收模块,2272贴片芯片,10元/只。(该模块有非锁和互锁两款型号,订货前请认清注明型号,我店有多款四键遥控器和四路发射模块与该接收模块配套)

超再生带解码四路遥控接收模块可以和发射器组成四路无线发射接收电路。该模块广泛适用于广大电子爱好者对家庭、工业遥控类电子产品的设计和开发,可很好的作为单片机的信号输入源,特别适合大中院校学生电子电路设计、毕业设计中的遥控电路部分。接收模块有非锁、互锁两种型号,订货前请在备注中说明。

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非锁型输出又称点动输出,数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应,可以用于类似点动的控制,有遥控信号时数据脚是高电平,遥控信号消失时数据脚立即恢复为低电平,适用于如电动门、电动门锁、与单片机对接等只需要一个高电平的电路等电路等。

自锁型输出的数据脚能实现触发翻转工作逻辑,数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态,直到下次遥控数据发生变化时改变。自锁型四路相互互不影响,可同时遥控四路,如灯具的控制等。 互锁型输出就是任意一路收到信号则该路就能一直保持对应的高电平状态,接收到任意其它路的数据则恢复到原始状态,四路互锁只能有一路接通,实际应用如电风扇档位开关电路等。

接收板主要参数 工作频率:315M 工作电压:DC5V

工作电流:≤3mA(5.0VDC) 工作原理:超再生 调制方式:ASK 编码芯片:贴片SC2272 灵敏度:优于-105dBm(50Ω)

输出信号:互锁(L)或非锁(M),卖家在订货前要说明选择哪款 遥控距离:20~50米以上(开阔地) 模块尺寸:35mm*16mm

接收模块的七根引脚分别为D3、D2、D1、D0、GND、VT、VCC,其中VCC为DC5V的供电端,GND为接地端,VT端为解码有效输出端,只要发射器的数据码有输出,VT都能同步输出高电平;D3、D2、D1、D0是2262解码芯片的四位数据输出端,有信号时能输出5V左右的高电平,驱动电流约2mA,与发射器的四位数据码输出一一对应。接收模块不焊天线也能接收信号,为提高接收灵敏度,可以用一根长度约为23厘米的软导线直接焊接到天线孔处,图中RC所指的是振荡电阻,接收模块和发射器的震荡电阻需要匹配才能工作,我店接收模块用的是820K电阻,可以和2272芯片的4.7M振荡电阻的发射器配套使用。发射器可以用我店固定码四键遥控器或者带编码四路发射模块。 下图是带解码的超再生接收模块等效电路图

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固定编码接收模块测试图(此图为原理图,以模块上的管脚位置为准,10、11、12、13即为上图中的D3、D2、D1、D0引脚)

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开始 显示温度度 P1&0XF0=? 0X01

NO

NO

8

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