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无线遥控及红外自动追踪小车

红外追踪及无线遥控小车刘源欧阳建安秦勇

西南石油大学自动化07级02班

摘要：详细阐述了微型红外追踪及无线遥控车的设计过程,并给出了主要电路图。该微型红外追踪及无线遥控车可以按设定路线自主行走,并可通过无线遥控实现路线选择及较精确定位,同时,用红外线实现了对特定目标的跟踪,使该微型红外追踪及无线遥控车具有了智能化。

关键词：单片机;红外跟踪;无线遥控

1 引言

工业生产、生活的自动化都离不开智能化的机器,譬如:人们对未知空间的探索,对单调工作的替代,在危险环境中的操作等都需借助于智能化的行走、运动机构。微型车作为最常用的行走机构在工业生产与生活中得到了广泛的应用。实验是基于单片机的微型红外追踪及无线遥控车设计过程。 2 设计过程

2. 1 总体结构

两个微型直流伺服电机驱动微型四

轮车,其中的一个电机用于控制微型车的

前进、后退;另外一个电机用于控制微型车

的方向(左转、右转) ,并选用了常用的

AT89C51单片机作为微型控制器件的核心。

总体结构如图1 所示。其中用图1 系统原

理图AT89C51的P2 口作为无线遥控、红外

跟踪器以及限位停车等信号的输入口;外部中断INT0、INT1分别作为无线遥控和限位停车信号的中断输入口;而红外跟踪通过端口查询的方式实现; P0 口输出作为驱动电机的控制信号,并根据外部指令实现对微型车的启、停,前进、后退,

左转、右转及组合控制。主驱动电路全部

用三极管实现,主驱动电路如图2所示。

2. 2 红外跟踪

2. 2. 1 红外跟踪原理

要实现跟踪功能,必须进行被跟踪物体的位

置检测。我们设计了由红外发射、接收管构成的模

拟人眼的红外跟踪器。该跟踪器结构简单、价格

低廉,能实现对指定目标的跟踪,其结构示意图如

图3所示。图中为微型车加装了一对红外接收器作

为眼睛,并在两个眼睛之间增加挡板。当被跟踪目

标上的红外发光管发出的红外光被装在跟踪小车

上的红外接收管收到后,可根据这两只接收器的

输出信号判断目标的相对方位。即当一只接收管

收到信号后可断定目标在该接收管的一侧,令小

车转向该向行驶;当两只接收器同时收到信号后

可断定目标在前方,令小车直行或停止(可据接近

开关判断若已跟上了目标则停车) ;当两只接

收器都不导通时断定目标在后方,令小车原地

转向。如此即可实现目标跟踪。

2. 2. 2 红外跟踪器的设计

2. 2. 2. 1 红外跟踪器的总体设计

红外线为不可见光,对环境污染很小,

并且红外线波长远小于无线电波的波长,

不会影响邻近的无线电设备。另外波长小

于1. 5μm 的近红外光,在透明大气中的传

播特性要比可见光好得多,而且由于它靠

近可见光的红光边缘,其直线传播、反射、折

射和被物质吸收等物理特性与可见光非常相似。因此,它可以使用与可见光类似的聚焦透镜等光学装置。另外红外线为不可见光线,具有很强的隐蔽性和保密性。一般红外遥控器的原理如图4和图5

所示。图3 微型车红外跟踪结构示意图

针对单目标的跟踪,选用只有一个指令信号传送通道的单通道红外频率编码遥控电路,即遥控发射器中的频率编码电

路只发一个频率的信号,而接收器中

也只有一个与之相对应的频率解码电

路(选频电路) 。故而省去了图4中的

指令键、指令编码和载波振荡电路。

而用第一调制电路将驱动输入调制为

高频信号(本系统调制为38 kHz) ,而用第二

调制电路使红外发光管发出高频红外光。并

且系统采用了单片机作为中央处理器,接收电路中可省去驱动与执行电路。

2. 2. 2. 2 红外发射器的设计

红外线发射器中包含指令编码及红外管的驱动两大部分。对于单通道的发射器指令编码部分可用高频振荡器代替,该振荡器发出的高频振荡信号经放大驱动红外发光管,使红外发光管在脉冲驱动电流的驱动下,发出同频率的脉动红外光。用脉动电流驱动能减小发射器电源

消耗,延长红外发光二极管使用寿命及提

高遥控发射距离。并且,日光、灯光等光

线均不是脉动红外光,可使固定频率的脉

动红外光较易检波,提高了系统的抗干扰

性。单通道红外遥控发射电路如图6所示。

在发射电路中使用了一片高速CMOS 型四

重二输入“与非”门74HC00。其中“与

非”门3、4 组成载波振荡器，振荡频率f0 调在

38kHz 左右；“与非”门1、2 组成低频振荡器，

振荡频率f1 不必精确调整。f1 对f0 进行调制，

所以从“与非”门4 输出的波形是断续的载波，

这也是经红外发光二极管传送的波形。几个关键

点的波形如图7所示，图中B′波形是A 点不加调制

波形而直接接高电平时B 点输出的波形。由图7

可

以看出，当A 点波形为高电平时，红外发光二极管发射载波；当A 点波形为低电平时，红外发光二极管不发射载波。这一停一发的频率就是低频振荡器频率f1。

2. 2. 2. 3 红外接收器的设计

含光电转换、频率选择放大两

大部分。光电转换即为光敏管将收到

的红外光转换为电信号,频率选择电

路则实现对特定频率作出响应。经研

究本系统采用了LM567集成锁相环选

频电路实现对频率的锁定。该接收器

的原理图如图8 所示。对将光信号转

化为电信号的红外接收管的输出经多级CMOS 非门构成的前置放大器放大后,输入LM567的3脚,当LM567的3脚输入信号的频率落在其内部压控振荡器

中心频率fo 附近时( fo = 1 /1.1RC) 逻辑输出端8脚将由高电平变为低电平,输出一个负脉冲。利用这一脉冲即可置单片机的P2口,实现跟踪器输出信号的检测,并由单片机实现电机的驱动,完成微型车的红外跟踪。

2. 2. 2. 4 红外接收、发射调试

当LM567 的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时，我们将LM567 的中心频率调到与发射器中“与非”门1、2 振荡频率相同，即使f2= f1。则当发射器发射信号时，LM567 便开始工作，⑧脚由高电平变为低电平，利用这个变化的电平便可去控制各种对象。

2. 3 无线遥控

与红外遥控相比,无线遥控的最大特点是无线电波波长较长,无线电波可以穿过遮挡物去控制被控对象,所以遥控时发射器无须对准接收器,遥控可靠方便,所以本系统首选无线电波实现系统的遥控功能。本系统选用了四通道的通用无线发射、接收器,该遥控器在发射键按下后,接收器端产生一个公用的发射器工作脉冲INT 及与发射器编码相应的编码信号JIAN 。将INT 及JIAN 分别作为中断及输入信号与单片机接口,即INT 与单片机的INT0, JIAN 与单片机的P2 口接口。使得当按下发射器的按键时触发单片机的INT0中断,在中断服务程序中读取P2

口中的无

线接收器编码信号,并对无线遥控的指令及时作出响应,以便达到可靠、精确的控制目的。同时为了实现多功能的遥控功能,可将这四通道遥控器的四个通道进行逻辑组合,也就是除了对A、B、C、D 四个通道按钮分别编程控制路线1、路线2、路线3、停止等程序外, 还可如AB、ABC、BD等的自由组合键进行编程, 从而构成功能强大的无线遥控系统。

3 软件设计

本系统的软件设计是在keil 51环境下用汇编语言实现的。软件总体共分为初始化、主程序及中断服务程序几大部分:初始化部分主要完成端口定义及中断矢量初始化。主程序包含系统对各个端口的监控及确保系统能顺利运行的指令。如:端口查询部分完成系统在未接受到中断信号时对某些端口状态的查询以实现红外跟踪、状态监控、运行指示等功能,中断服务程序则根据中断源及遥控解码信号完成对相应中断的响应。为使得系统的功能更加完善,行更加可靠,作者对软件的结构进行了多次的调整,其中包括将外部限位停车信号由状态查询改为外部中断,并使它具有最高的优先级,以保证无论在遥控或跟踪状态下都能做到先停车、再重新判断执行的可靠控制性能,而将红外跟踪用查询的方式实现,这使得红外跟踪可以在无线遥控及限位停车信号的双重保护下安全运行,从而大大地提高了系统的可靠性。多次软件试及试验表明这样的软件结构设计是合理的。

4 结语

微型红外追踪及无线遥控车系统结构简单,制作方便,样机试验结果表明能

够完成对既定目标的跟踪,并能按指定路线行走,且对无线遥控指令响应灵敏,但目前它只能完成对特定目标的跟踪任务,自主行走也仅限于给定的路线,且尚未

考虑红外测距,以实现变速红外跟踪。

5 参考文献

[ 1 ] 苏长赞,邹殿贵. 红外线与超声波遥控[M ]. 北京:人民邮电出版社, 2001

[ 2 ] 杨立民. 单片机技术及应用[M ]. 西安:西安电子科技大学出版社, 1997

[ 3 ] 夏华,张浩,吴启迪等. 一种通用嵌入式红外数据传输及遥控技术

的实现方案及U ITCP的设想[ J ]. 计算机工程, 2003, 29

基于单片机的红外遥控小车设计

单片机系统设计实例红外遥控小车专业：信息对抗技术姓名：吴志飞学号：1411050121 指导教师：张东阳

目录 1 绪论 (1) 2 系统分析 (2) 2.1系统框架 (2) 2.2电机驱动模块 (3) 2.3 LCD显示模块 (4) 3 系统硬件设计 (5) 3.1主控模块的电路设计 (6) 3.1.1AT89C51单片机的简介 (8) 3.1.2AT89C51管脚功能 (8) 3.2红外遥控模块的电路设计 (9) 3.2.1红外遥控的实现原理 (10) 3.2.2红外发射器 (11) 3.2.3红外接收器 (12) 3.3电机驱动模块的电路设计 (12) 3.4显示模块的电路设计 (13) 4 系统软件设计 (14) 4.1程序代码 (14) 4.2软件流程图 (17) 5 调试与仿真 (18) 5.1在keil中进行调试 (18) 5.2在Proteus中进行仿真 (19) 6 总结 (21) 参考文献 (22) I

沈阳理工大学课程设计说明书 1 绪论随着计算机、微电子、信息技术的快速进步，智能化技术的开发速度越来越快,，智能化程度越来越高，应用范围也越来越广，包括海洋开发、宇宙探测、工农业生产、军事、社会服务、娱乐等各个领域。智能电动小车系统以迅猛发展的汽车电子为背景，涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科。主要由路径识别、角度控制及车速控制等功能模块组成。同时，当今机器人技术发展的如火如荼，其在国防等众多领域的应用广泛开展。神五、神六升天、无人飞船等等无不得益于机器人技术的迅速发展。一些发达国家已把机器人制作比赛作为创新教育的战略性手段，参加者多数为学生，目的在于通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神，同时也普及智能机器人的知识。从某种意义上来说,机器人技术反映了一个国家综合技术实力的高低,而智能电动小车是机器人的雏形,它的控制系统的研制将有助于推动智能机器人控制系统的发展，同时为智能机器人的研制提供更有利的手段。本次课设设计的红外遥控智能小车可以分为四大组成部分：红外遥控部分、显示部分、执行部分、控制部分。智能小车可以实现按遥控指示前行，后退，左转和右转。该设计主要通过对系统硬件电路的设计，软件设计和程序的编写，然后通过后期软硬件调试达到设计初衷。 1

基于51单片机设计智能避障小车

单片机设计智能避障小车摘要利用红外对管检测黑线与障碍物，并以STC89C51单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。其中小车驱动由L298N 驱动电路完成，速度由单片机输出的PWM波控制。本文首先介绍了智能车的发展前景，接着介绍了该课题设计构想，各模块电路的选择及其电路工作原理，最后对该课题的设计过程进行了总结与展望并附带各个模块的电路原理图，和本设计实物图，及完整的C语言程序。关键词：智能小车；51单片机；L298N；红外避障；寻迹行驶 abstract Using infrared detection black and obstacles to the line and STC89C51 microcontroller as the control chip to control the speed of the electric car and steering, so as to realize the function of automatic tracking and obstacle avoidance. Which the car driven by the L298N driver circuit is completed, the speed of the microcontroller output PWM wave control. This article first introduces the development of the intelligent car prospect, then introduces the design idea, the subject selection of each module circuit and working principle of the circuit, the design process of the subject is summarized and prospect with each module circuit principle diagram, and the real figure design, and complete C language program. Key words: smart car; 51 MCU; L298N; infrared obstacle avoidance; track driving

基于51单片机的红外遥控器设计

天津职业大学二○一五～二○一六学年第1学期电子信息工程学院通信系统综合实训报告书课程名称：通信系统综合实训班级：通信技术（5）班学号：1304045640 1304045641 1304045646姓名：韩美红季圆圆陈真真指导教师：崔雁松 2015年11月17日

一、任务要求利用C51单片机设计开发一套红外线收发、显示系统。具体要求： ●编写相关程序（汇编、C语言均可）； ●用Proteus绘制电路图并仿真实现基本功能； ●制作出实物二、需求分析（系统的应用场景、环境条件、参数等）现在各种红外线技术已经源源不断进入我们的生活中，在很多场合发挥着作用。机场、宾馆、商场等的自动门，会在人进出时自动地开启和关闭。原来，在自动门的一侧有一个红外线光源，发射的红外线照射到另一侧的光电管上，红外线是人体察觉不到的。当人走到大门口，身体挡住红外线，电管接收不到红外线了。根据设计好的指令，触发相应开关，就把门打开了。等人进去后，光电管又可以接到红外线，恢复原来的线路，门又会自动关闭。因此这种光电管被称为“电眼”，在许多自动控制设备中大显身手。在家庭中，许多电子设备如彩色电视、空调、冰箱和音响等，都使用了各种“红外线遥控器”。利用它我们可以非常方便的转换电视频道或设定空调的温度档次。三、概要设计（系统结构框图/系统工作说明流程图）红外线收发、显示系统硬件由以下几部分组成：红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大器一体集成红外接收头，LED灯显示电路。红外线接收是把遥控器发送的数据(已调信号)转换成一定格式的控制指令脉冲(调制信号、基带信号)，是完成红外线的接收、放大、解调，还原成发射格式（高、低电位刚好相反）的脉冲信号。这些工作通常由一体化的接收头来完成，输出TTL兼容电平。最后通过解码把脉冲信号转换成数据，从而实现数据的传输。红外遥控系统电路框图

基于单片机的红外遥控智能小车设计报告

毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车

西安邮电学院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车任务与要求任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件；掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日

西安邮电学院毕业设计 (论文) 工作计划学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术专业光电信息工程题目基于单片机的红外遥控智能小车工作进程

主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.sodocs.net/doc/ed9913631.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。（如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。论文（设计）过程中教师的指导安排每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。对计划的说明依学生实际情况，适当调整工作进度。

红外避障小车讲解

目的：本毕业设计是红外蔽障小车的设计，通过设计使学生系统的熟悉和掌握单片机控制系统设计方面的内容体系、开发流程和程序设计，培养学生具有综合运用所学的理论知识去开拓创新及解决实际问题的能力。培养学生掌握设计题的思想和方法，树立严肃认真的工作作风、培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。同时是为了掌握电路设计的方法和技巧。如何将学习到的理论知识运用到实际当中去，怎样能够活学活用，深入的了解电子元器件的使用方法，了解各种元器件的基本用途和方法，能够灵活敏捷的判断电路中出现的故障，学会独立设计电路，积累更多的设计经验，加强焊接能力和技巧，完成基本的要求。并能完美的完成这次实训。目录一、任务书...............................P1 二、引言..............................P2 二、要求与发挥...........................P4 三、设计摘要.............................P6 四、模块方案比较.......................P7 1.避障模块 2.驱动模块

3.控制模块五、程序设计.........................P9 1.程序流程图 2.程序编写六、工作原理.........................P13 七、结论............................P13 八、参考文献........................P14 九、毕业设计（论文）成绩评定表.....P15 任务：利用单片机、红外实现避障，要求具有下述功能： 1.小车前进可以避开（前、左、右）20cm的障碍物； 2.实现下车前进时，不碰障碍物； 3.具有声音播报功能。引言随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人

红外遥控原理及解码程序

红外遥控系统原理及单片机红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 1 红外遥控系统通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作，如图1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。图1 红外线遥控系统框图 2 遥控发射器及其编码遥控发射器专用芯片很多，根据编码格式可以分成两大类，这里我们以运用比较广泛，解码比较容易的一类来加以说明，现以日本NEC 的uPD6121G组成发射电路为例说明编码原理（一般家庭用的DVD、VCD、音响都使用这种编码方式）。当发射器按键按下后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也不同。这种遥控码具有以下特征：采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周

期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图2所示。图2 遥控码的“0”和“1” （注：所有波形为接收端的与发射相反）上述“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHz的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的。然后再通过红外发射二极管产生红外线向空间发射，如图3示。图3 遥控信号编码波形图 UPD6121G产生的遥控编码是连续的32位二进制码组，其中前16位为用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰。该芯片的用户识别码固定为十六进制01H；后16位为8位操作码（功能码）及其反码。UPD6121G最多额128种不同组合的编码。遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期约为108ms。一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”和“1”的个数不同而不同，大约在45～63ms之间，图4为发射波形图。

单片机控制单轴双轮自动平衡小车设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目：单片机控制单轴双轮自动平衡小车设计系别：电气工程系专业：电气工程及其自动化班级：学号学生姓名：指导教师： 2016年 3月

中原工学院信息商务学院毕业论文（设计）开题报告论文（设计）题目单片机控制单轴双轮自动平衡小车姓名系别电气工程系专业班级电气121学号6 1选题目的和意义：平衡车是一个不稳定、强耦合、非线性系统，对平衡车的研究有利于我们更熟练得运用自动控制理论，并且发展更可靠稳定的控制方法。在实际应用中，平衡车由于体积小，灵活方便，不管是在军用或者民用领域都有广阔的应用空间，两轮自平衡小车可以作为一种小范围的移动式服务平台。通过本课题的研究学习，会使自己更加了解单片机，熟悉电子电路，提升自己的对整个设计的把握，更透彻的掌握自动控制方法。 2本选题在国内外的研究状况及发展趋势：国外方面：JOE 是瑞士研制的用DSP和FPGA 控制并基于倒立摆理论双轮车。通过倾斜传感器和倾角传感器来检测车体。通过电机上的编码盘检测电机的速度。采用了基于状态反馈的线性控制策略，车的运动被分解成直线和旋转运动，然后分析直线运动和旋转运动，得到电机需要的控制量，最终把控制量耦合叠加。他主要的设计思想依然是：使车子朝车体倾斜的方向运动来保持车身的平衡。主控芯片是HC11 微处理器，此处理器是David P.Anderson 专门的针对nBot 车设计的。传感器在得到车的车身信息后，再比例整合，当作模糊控制器的输入，按照之前设定的控制原则得到两个电机需要的PWM 电压。该控制只能能让小车平衡运动，而不能让小车自主直立。Segway 拥有更多的姿态传感器，它有5个陀螺仪传感器，然而事实是检测车身前倾斜只需要3个传感器就够了，其他的两个传感器只是增加安全性。传感器的信息会被传送到一个电路板，这个电路板是微处理器的集群，效率是个人电脑的三倍。这个集群是为了保证本载人平衡车在其中任何一个处理器出现问题时能报告错误，给驾驶者以处理问题的时间余量，保证了平衡车的安全性。国内方面：哈工大尹亮制作的双轮移动车Sway，车身倾斜度采用AD 推出的双轴加速度传感器ADXL202 及反射式红外线距离传感器来获得。基于PWM 动态控制直流电机的速度。车与上位机间的数据通信使用PTR2000 超小型超低功耗高速无线收发数传MODEM。人机交互界面使用图形液晶点阵、方向摇杆、按键。依靠这些可靠并且完备

红外遥控控制系统设计

河南科技学院机电学院单片机课程设计报告题目：红外遥控控制系统设计专业班级：电气工程及其自动化103 姓名：张明军时间：2012.12.15 ～2012.12.28 指导教师：田丰庆邵锋张素君完成日期：2012年12月28 日

红外遥控控制课程设计任务书 1.设计目的与要求设计出一个用于红外遥控控制的控制器。准确地理解有关要求，独立完成系统设计，要求所设计的电路具有以下功能：（1）有效遥控距离大于10米。（2）遥控控制的路数在5路以上。（3）采用数码管显示当前工作的控制电路。（4）通过遥控器可以任意设置用户密码（1-16位长度），只有合法用户才能有修改电路控制的功能，同时系统掉电后能自动记忆和存储密码在系统中。（5）密码的输入时间超过12秒或者连续3次输入失败，声音报警同时锁定系统，不让再次输入密码。此时只有使用管理员密码方能对系统解锁。 2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出； 3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。论文结构清晰，层次分明，理论严谨

目录 1引言 (1) 2总体设计方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2设计方框图 (3) 3设计原理分析 (4) 3.1发射电路设计 (4) 3.2接收电路设计 (7) 3.3 软件设计 (9) 4 结束语 (12) 参考文献 (13) 附录一 (14) 附录二 (15)

红外遥控控制系统摘要：本设计由发射器和接收器两部分组成。指令键、指令信号产生电路、调制电路、驱动电路及红外线发射器组成。当指令键被按下时，指令信号产生电路便产生所需要的控制信号，控制指令信号经调制电路调制后，最终由驱动电路驱动红外线发射器，发出红外线遥控指令信号。接收器由红外线接收器件、前置放大电路、解调电路、指令信号检出电路、记忆及驱动电路、执行电路组成。当红外接收器件收到发射器的红外指令信号时，它将红外光信号变成电信号并送到前置放大电路进行放大，再经过解调器后，由信号检出电路将指令信号检出，最后由记忆电路和驱动电路驱动执行电路，实现各种操作。控制信号一般以某些不同的特征来区分，常用的区分指令信号的特征是频率和码组特征，即用不同的频率或者编码的电信号代表不同的指令信号来实现遥控。所以红外遥控系统通常按照产生和区分控制指令信号的方式和特征分类，常分为频分制红外线遥控和码分制红外线遥控。关键词：4×4矩阵键盘；AT89C51；接收器件；震荡特性 1 引言红外线遥控是目前使用很广泛的一种通信和遥控技术。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可*而且能有效地隔离电气干扰。远程遥控技术又称为遥控技术，是指实现对被控目标的遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。红外线又称红外光波，在电磁波谱中，光波的波长范围为 0.01um~1000um 。根据波长的不同可分为可见光和不可见光，波长为0.38um~0.76um 的光波可为可见光，红外线遥控是利用近红外光传送遥控指令的，波长为0.76um~1.5um 。用近红外作为遥控光源，是因为目前红外发射器件( 红外发光管 ) 与红外接收器件 ( 光敏二极管、三极管及光电池 ) 的发光与受光峰值波长一般为 0.8um~0.94um ，在近红外光波段内，二者的光谱正好重合，可获得较高的传输效率及较高的可靠性。随着远程教育系统的不断发展和日趋完善，利用多媒体作为教学手段各级各类学校都得到了广泛应用。但经常会遇到同时使用多种设备，如： DVD 、 VCD 、录像机、电视机等，由于各种设备都自带遥控器，而且不同的设备所遵循的红外传输规约也不尽相同，操纵这些设备得用多种控器，给使用者带来了诸多不便。基于单片机的控制指令来对多种设备进行远程控制，从而方便快捷的实现远程控制。红外遥控的特点是不影响周边环境的、于10 米）遥控中得到了广泛的应用。

基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告

毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车

红外遥控接收程序

#include "remote.h" UINT IrCode; //高8位为系统码，低八位为数据码 /*************************************************************************** *FUNCTION NAME: DelayIr *CREATE DATE: 2012/6/7 *CREATED BY: XS *FUNCTION: IR采样延时:0.14ms *MODIFY DATE: 2012/6/7 *INPUT: 无 * *RETURN: 无 ***************************************************************************/ void DelayIr(UCHAR timer) { UCHAR i; while(timer--) { for (i = 0; i<13; i++); } } /*************************************************************************** *FUNCTION NAME: RemoteDecode *CREATE DATE: 2012/6/7 *CREATED BY: XS *FUNCTION: IR遥控解码 *MODIFY DATE: 2012/6/7 *INPUT: 无 * *RETURN: 无 ***************************************************************************/ void RemoteDecode(void) { UCHAR i,j,n = 0; UCHAR irDat[4] = {0}; EX0 = 0;

基于单片机控制的智能小车设计开题报告

广西科技大学普通本科毕业设计（论文）开题报告课题名称基于单片机控制的智能小车设计学院电气与信息工程学院专业电子信息科学与技术年月日

一、毕业设计（论文）选题的目的和意义随着科技的不断发展，智能小车的研究越来越受到人们的关注，小车的智能化已成为科技发展的一个新方向。智能化小车在市场玩具中也占有很大比例，全球玩具市场的内在结构比重发生了很大改变，传统玩具已经逐渐退出，而高科技的电子玩具备受人们喜爱。随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。计算机控制与电子技术融合为电子设备智能化开辟了广阔前景。因此，遥控加智能的技术研究、应用都是非常有意义而且有很高市场价值的二、设计或研究主要内容和重点，预期达到的目标及拟解决的主要问题和技术关键，有何创新之处（一）、研究的基本内容： 1.单片机最小系统设计 2.LCD1602液晶显示 3.小车自动行驶固定路线，自动测出小车行驶的路程和所用时间，并显示于LCD1602显示器。 4. 小车自动寻迹（二）、解决的主要问题： 1. LCD1602的初始化 2.小车的驱动 3.小车速度的检测 4.红外线对黑线的检测实现小车寻迹功能 5，小车的转向控制三、研究方案 1、文献研究：查阅相关文献资料，掌握基于单片机实现智能小车制作的基本流程，基本原理。 2、理论研究：通过对显示器，SM6135W电机遥控驱动等原理理论学习分析，为整体研究提供依据。 3、软件设计与测试：智能小车架构设计进行软件设计和实现，并测试分析四、主要参考文献目录 [1] 陈正冲.C语言深度解剖--解开程序员面试笔试的秘密[M].北京航空航天大学出版社.2010-7-1. [2] 谭浩强.程序设计（第三版）[M].清华大学出版社.2005-7-3.

电子大赛单片机循迹小车设计报告

电子大赛自动循迹小车

目录摘要 (2) 一方案论证与比较 (2) 1、单片机的论证与选择 (2) 2、电机的论证选择 (2) 二理论分析与计算 (3) 1、小车循迹功能的实现 (3) 三系统实现方框图与电路设计 (4) 1、系统总体框架图 (4) 2、单元电路设计 (4) （1）单片机最小系统版 (4) （2） Risym 4路红外寻迹避障传感器模块 (7) （3）电机驱动芯片L298N原理图如下 (8) 四系统软件设计 (9) 1、总体软件流程图 (9) 五测试方案与测试结果 (10) 1、测试方案 (10) 2、测试结果 (10) 3、问题分析与总结 (11) 附录一：参考文献： (11) 附录二:程序 (12) 附录三：作品实物图 (17)

摘要本系统以STC89C52单片机为控制核心，采用小车专用电池为电源。在本系统中，单片机通过红外传感器实现对赛道（白面黑线）的轨道识别与小车位置的判定，并通过Risym 4路红外寻迹避障传感器模块和驱动L298N芯片与相应程序，通过控制小车左右轮实现前进和循迹转向功能。关键词：STC89C52 L298N 白面黑底轨道循迹小车红外传感器一方案论证与比较 1、单片机的论证与选择方案一：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为主控制器。AT89S52单片机价格便宜，控制简单，为我们平时实验所熟用；但其运算速度较慢，片内资源很少，存储器容量也很小，同时驱动多个传感器时难以实现复杂的算法。方案二：采用TI公司的MSP430系列单片机。MSP430系列单片机具有低功耗、速度快、片上资源丰富、外部拓展能力强等特点。16位RISC指令集处理器，14个双向I/O口，每个I/O口均可作为中断源，但是工作电压偏低（1.8V-3.6V）对于很多5V的系统来说接口电路颇为麻烦，I/O无保护，过压过流会立即击穿，。方案三：采用STC公司生产的STC89C52。89C52是的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案同时，具备很好的抗干扰能力。综合对比以上三个方案，我们选择方案三，采用STC89C52单片机作为系统主控芯片。 2、电机的论证选择方案一：采用步进电机。步进电机具有动态响应快、精度高、易于起停，易于正反转及变速的优点，可精确控制旋转角度。但它以步进式跟进，角度小于一

毕业论文：智能避障小车

毕业论文：智能避障小车摘要避障是智能小车应具备的基本功能之一以P89C51RA芯片为核心采集前方障碍信息并对智能小车进行控制选用红外避障传感器检测智能小车前方的障碍物设计了智能小车的自动避障系统并阐述其工作原理该系统设计简单成本低实时性好在室环境中取得了预期的实验结果使智能小车无碰撞到达目的地关键词P89C51RA智能红外避障传感器 Abstract The obstacle avoidance is one of the main functions that an independently intelligent carriage should be provided Use the P89C51RA as a key component collecting the environmental information and controlling the intelligent carriage a kind of obstacle avoidance system of intelligent carriage is designed In this system infrared obstacle avoidance sensors are used to detect the barrieswhich are front of distance between the intelligent carriage and the barriers The systems design is simple and has lower cost and better real time features And at the same time this system has obtained anticipated experimental results in the indoor environment That is the intelligent carriage can arrive at the destination without any collision Keywords P89C51RA intelligent infrared obstacle avoidance sensors

课程设计-红外遥控开关(完整版附程序)

2008届计算机与信息学院计算机科学与技术专业一．课程设计题目：红外遥控开关二．课程设计任务内容 1.课程设计的目的意义：通过课程设计培养同学们的系统设计能力，使同学们达到以下能力训练： ⑴、调查研究、分析问题的能力； ⑵、使用设计手册、技术规范的能力； ⑶、查阅中外文献的能力； ⑷、制定设计方案的能力； ⑸、计算机应用的能力； ⑹、设计计算和绘图的能力； ⑺、技术经济指标的分析能力； ⑻、语言文字表达的能力。 2.本课题研究的主要内容：设计一个多路红外遥控开关，利用市售彩电遥控器（以编码芯片LC7461为例），发送遥控器键盘数字信号，控制器接收解码，控制相应的输出。基本要求： ⑴、设计实验电路（要求利用实验仪的硬件资源） ⑵、分析实验原理 ⑶、列出实验接线表 ⑷、采用汇编语言编写实验程序 ⑸、通过实验验证功能的实现 ⑹、编写课程设计说明书

红外遥控技术的出现，大大方便了人们的生活，而单片机技术的出现，给现代工业测控领域带来了一次新的革命。红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点从而成为了当今非常流行的一种控制方式，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。红外遥控器是一种利用红外遥控系统来控制被控对象的系统.整个系统由数字电路和模拟电路两个部分组成。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、红外发射器；接收部分包括红外接收、解调、解码电路。关键字：红外遥控器，红外发射，红外接收，单片机

无线遥控玩具车开题报告2012

南京工程学院毕业设计开题报告课题名称：遥控玩具车设计学生姓名：徐劲松指导教师：马新华所在系部：通信工程学院专业名称：电子信息工程通信工程学院年月日

毕业设计(论文)开题报告学生姓名徐劲松学号208080636 专业电子信息工程指导教师姓名马新华职称讲师所在系部通信工程学院课题来源自拟课题课题性质工程实际课题名称遥控玩具车设计毕业设计的内容和意义一、毕业设计的意义 1.无线电的发展无线电，是无线电技术的简称，是一门专门研究利用无线电波传送各种信息的技术科学。早在两千多年前，人们就发现了电现象和磁现象。我过早在战国时期（公元前475-211年）就发明了司南。而人类对于电和磁真正认识和广泛应用，迄今还只有一百多年的历史。在第一次产业革命浪潮的推动下，许多科学家对电和磁现象进行了深入细致的研究，从而取得了重大进展。电磁学基本规律的研究，为后来无线电的诞生起到了重要的孕育作用。英国的麦克斯韦在总结前人工作的基础上，提出了一套完整的“电磁理论”，表现为四个微分方程。这就是后人所称的“麦克斯韦方程组”。麦克斯韦得出结论：运动着的电荷能产生电磁辐射，形成逐渐向外传播的、看不见的电磁波。他虽然并未提出“无线电”这个名词，但他的电磁理论却已告诉人们，“电”是可以“无线”传播的。 1887年，德国物理学家赫兹第一次用人工方式产生了电磁波，以实验证实了电磁波的存在。意大利的马可尼和俄国的波波夫在不同的国度里，几乎在相同的时间（1895和1896）获得了无线电通信的成功，他们创造性的劳动，解开了电磁学发展的新篇章，无线电技术作为一门新科学从此诞生。今天，利用无线电波传送声音和图像节目的广播和电视，已经深入到社会生活的各个角落，成了亿万人民的伴侣。利用无线电波可以传播信号的这一特性，无线电遥控技术应运而生。无线电遥控就是利用电磁波在远距离上，按照人们的一直实现对物体对象的无线操纵和控制，这种无线控制的方式就叫作无线电遥控。在第一次世界大战时，无线电遥控应运较多的是在军事上，将遥控装置安装在鱼类上，当鱼类发射后利用遥控鱼类去攻击地方的船只和舰船，似的鱼雷的命中率大大的提高。到了第二次世界大战时，纳粹德国又将无线电遥控系统安装在V-2火箭上，对英国伦敦进行了大规模的轰炸，在那时可以说无线电遥控技术发挥到了极至。后来随着晶体管的发明和集成电路的诞生，无线电遥控技术达到了更加完善的程度，他已经不再是军事领域唯一成员，我们的日常生活可以说是已经离开不了无线电遥控，如：遥控监视、报警、遥控电视、遥控玩具等等。本次设计所要讲述的关于无线电遥控的小车就是无线电技术的一个应用。 2.国内外无线遥控机器人的发展状况机器人及其自动化成套装备是指以机器人为核心，以信息技术和网络技术为

红外遥控小车

红外遥控小车系别：电气电子工程系专业：电子信息技术姓名：魏来方艳霞班级：10级电子信息一班学号：2010010201026 2010010201028 指导老师：汪涛

目录一、绪论二、方案设计与论证三、硬件设计 1)控制器模块选取 2)电机模块选取 3)电机驱动器模块选取 4)电源模块选取 5)红外遥控模块选取 6)工作原理四、软件设计五、调试中存在的问题六、致谢七、参考文献

一、绪论：随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。可见其研究意义很大。本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。根据题目的要求，确定如下方案：在现有电动车模型的基础上，加装无线控制模块，电机驱动模块，实现对电动车的无线遥控，并将数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所接收到检测的数据实现对电动车的控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。所以本设计与实际相结合，现实意义很强。二、方案设计与论证本章围绕系统的总体设计，介绍系统的组成，并提出各个组成部分系统的各种方案，并综合比较，并选出最佳方案。根据题目的要求，整个系统的构成是由两部分组成。一部分是硬件系统，一部分是软件系统。硬件方案确定如下：在现有电动车模型的基础上，加装无线控制模块，电机驱动模块，实现对电动车的无线遥控，并将数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所接收到检测的数据实现对电动车的控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。三、硬件设计 1)控制器模块选取本设计采用MCS-51系列中的80C51单片机。80C51是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。它是第三代单片机的代表。第三代单片机包括了Intel公司发展MCS-51系列的新一代产品，如8ｘC152﹑80C51FA/FB﹑80C51GA/GB﹑8ｘC451﹑8ｘC452,还包括了Philips﹑Siemens﹑ADM﹑Fujutsu﹑OKI﹑Harria-Metra﹑A TMEL等公司以80C51为核心推出的大量各具特色﹑与80C51兼容的单片机。新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现Microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如A/D﹑PWM﹑PCA(可编程计数器阵列)﹑WDT(监视定时器)﹑高速I/O口﹑计数器的捕获/比较逻辑等。这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。Philips公司还为这一代单片机80C51系列8ｘC592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线----CAN(Controller Area Network BUS). 新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。本设计就采用了比较先进

红外避障小车课程设计报告

前言 --------------------------------------------------- 随着生产自动化的发展需要，机器人已经越来越广泛地应用到生产自动化上，随着科学技术的发展，机器人的传感器种类也越来越多，其中红外传感器已经成为自动行走和驾驶的重要部件。红外的典型应用领域为自主式智能导航系统，机器人要实现自动避障功能就必须要感知障碍物，感知障碍物相当给机器人一个视觉功能。智能避障是基于红外传感系统，采用红外传感器实现前方障碍物检测，并判断障碍物远近。由于时间和水平有限，我们暂选最基本的避障功能作为此次设计的目标。本设计通过小车这个载体再结合由AT89S51为核心的控制板可以达到其基本功能，再辅加由漫反射式光电开关组成的避障电路、555组成的转速控制电路、电源电路、差分驱动电路就可以完善整个设计。

目录前言------------------------------------------------------------------------------1目录------------------------------------------------------------------------------2摘要------------------------------------------------------------------------------3功能概述------------------------------------------------------------------------3硬件设计------------------------------------------------------------------------3 避障电路------------------------------------------------------------------------4单片机电路---------------------------------------------------------------------7电机转速控制电路------------------------------------------------------------7电源电路------------------------------------------------------------------------8电机驱动电路---------------------------------------------------------------9主程序设计--------------------------------------------------------------------12小结-----------------------------------------------------------------------------23参考文献-----------------------------------------------------------------------23

红外遥控制作详解

红外遥控制作详解摘要：文章从实际应用角度出发,详细分析了红外遥控器的编码原理，硬件电路搭建，并给出了遥控器信号发送与接收的程序流程。引言：红外遥控自1974年发明以来，因其体积小、重量轻、价格低廉、使用灵活、功耗低及抗干扰能力强等特点得到很广泛的应用,在日常生活中随处可见，如红外线鼠标，红外线打印机，红外线键盘等等。本文将以红外遥控电路为例，详细介绍红外遥控的制作流程。一、原理介绍红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，红外发射管将电能转化为光能，接收管感应红外光，将光能转化为电信号。其通信的机理是利用单片机控制NE555发送脉宽调制的串行码，以脉宽为1ms、间隔0.5ms、周期为1.5ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为3ms、间隔0.5ms、周期为3.5ms的组合表示二进制的“1”，通过一个9ms的起始码（低电平）,和一个5ms结果码（高电平）这个码值使程序能够判断是否可以开始接收数据。

二、硬件解析整体硬件电路见附录。下面我们详细分析一下其中几个重点模块。 1.NE555调制模块如果仅控制芯片的控制信号来驱动红外发射管的红外线发射，是不能让红外接收头收到信号的。接收头所能判断的信号为一定频率信号。大多数红外接收头能接收的中心频率为38kHz,但也有一些接收头中心频率为36kHz、37kHz、39kHz、40kHz,如果发射频率与接收频率相差1kHz,大多可以正常遥控,相差2kHz以上则会出现遥控不灵现象。而单片机的信号频率没有这么大，因此，我们要对控制芯片输出的控制信号进行调制。这里我们所介绍的调制电路以NE５５５为中心，加以一定的外围电路，构成多谐振荡器。先来看一个NE５５５的经典多谐振荡电路，如图１。它的原理是把施密特触发器的反相输出端经RC积分电路接回到它的输入端，构成多谐