遥控小车控制系统
目录
第1章绪论 (1)
1.1研究综述 (2)
1.2 选题意义 (3)
1.3 设计要求 (4)
第2章系统框图 ................................... 错误！未定义书签。
2.1 系统结构框图 (12)
2.2 设计方案 (13)
第3章系统硬件的设计 (12)
3.1遥控小车的系统组成 (14)
3.2系统各模块的主要设计 (14)
3.3遥控小车的主要参数 (20)
3.4遥控小车系统的主要特点 (20)
第4章遥控小车的软件设计 (21)
4.1 程序的设计................................. 错误！未定义书签。第5章总结与设计心得 ............................. 错误！未定义书签。参考文献 . (25)
致谢 (25)
附录1 (28)
附录2 (29)
第1章绪论
1.1 研究综述
随着智能玩具市场的迅速发展，关于智能玩具小汽车的研究也就越来越受人关注。全国电子大赛和省内电子大赛几乎每次都有智能小车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。本设计就是在这样的背景下提出的。同时科学家研究出各种能取代人的自动化劳动工具，能从事一些需要劳动力大、威胁性大的工作。遥控小汽车的出现，也改变一些特殊场合的工作，它可以从事考古、机器人、医疗器械等方面的工作，为人门带来很大的方便。智能汽车从其诞生到现在，已经发展到了第三代，第一代智能小车只是再现型智能小车。它们装有记忆存储器，有人将作业的各种操作要求示范给智能小车，使之记住操作的程序和要领。当它接到再现命令式，则自主地再现动作。第二代智能小车是装有简单计算机和简单传感去的离线编程的工业智能小车。它能感知外界信息和进行“思维”，比第一代智能小车更灵活、更能适应环境变化的需要。第三代智能是装有多种传感器，能识别作业环境，能自主决策，具有人类大脑的部分功能，且动作灵活，是人工智能技术发展到高级阶段的产物。只要技术水平达到了能够减少汽车在生活中的事故，那么智能汽车也将象火车一样给人们的生活带来便利和安全。本题目是采用红外遥控技术，通过遥控命令对小汽车行驶状态进行控制，如前进、后退、左转和右转。并配合相应的传感器实现小汽车的自动避障，当小汽车检测到四周都有障碍物时，能够实现自动停车。根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对小车的智能控制。
1.2 选题意义
智能车辆致力于提高汽车的安全性,舒适性,适应性和提供优良的人机交互界面,是目前各国重点发展的智能交通系统ITS中的一个重要组成部分,也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。随着企业生产技术的不断提高以及对自动化技术要求的不断加深,智能车辆已在许多工业部门获得了广泛的应用。科学家研究出各种能取代人的自动化劳动工具，能从事一些需要劳动力大、威胁性大的工作。遥控小汽车的出现，也改变了一些特殊场合的工作，它可以从事考古、机器人、医疗器械等方面的工作，为人门带来很大的方便。在发达的工业国家,有些智能车辆已经实现了商品化。由于成本低廉,又可以比人类工作的更好,它已逐步深入到工业和社会的各个层面。在西方发达国家,智能车辆已广泛应用于医疗福利服务,商务超市服务,家庭服务等领域,在此基础上,已经开发出来的产品成为航天,医疗,工业控制,物流等各个领域的关键设备.研究设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等可以为自动运输机器人、采矿勘探机器人、家用自动清洁机器人等自动半自动机器人的设计与普及提供一定的参考。同时小车可以作为玩具的发展对象，为中国玩具市场技术含量的缺乏进行一定的弥补，实现经济收益，形成商业价值。智能小车的研究为智能汽车的问世做理论基础，为人工智能在科技和工业，乃至社会的各个层面发挥无可替代的作用做基础。可见,无论是从科学发展,理论研究的角度,还是从汽车工业发展以及市场竞争的角度看,对智能车的研究都是必要的。
此外这次课程设计还有以下意义:
(1)通过这次课程设计，加深对单片机理论方面的理解。
(2)掌握单片机的内部模块的应用，如定时器/计数器、中断、片内外存储器、I/O口、串行口通讯等。
(3)了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片器应用系统打下良好基础。
(4)通过简单课题的设计练习，了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。
1.3 设计要求
完成遥控小车的设计，要求如下：
1、用单片机控制；
2、有发射和接受部分；
3、能实现无线遥控；
4、能自动实现避开障碍物
第2章相关理论
2.1 核心控制器简介
本遥控小车使用的微控制器是宏晶半导体公司推出的STC12系列芯片STC12C5A48S2，该单片机具有增强型的8位单片机。该系列单片机在汽车电子领域有着广泛的应用。STC12C5A48S2单片机的中央处理器CPU8由以下四部分组成：算术逻辑单元ALU、累加器ACC、控制单元与和寄存器组。寻址方式有8种。CPU外部总线频率为24MHz或者40MHz，通过内部数据锁相环（PLL），可以使内部总线速度达到100MHz。内部寄存器组中的寄存器，堆栈指针和变址寄存器均为8位，它具有很强的高级语言支持功能。CPU8的累加器ACC中，分为A组和B组，它们都是8位的，A组和B组也可以组成16位的累加器。
CPU8的寄存器组包括如下4个部分：
1.8位累加器A、B或16位累加器D。
2.8位寻址寄存器X和Y是用来处理操作数的地址。可分别用于源地址，目的地址的指针型变量运算。
3.堆栈指针SP是8位寄存器。
4.程序计数器PC是8位寄存器。它表示下一条指令或下一个操作数的地址。
2.1.1 单片机STC12C5A48S2的内部资源
STC12C5A48S2作为STC12系列的一种，内部资源非常丰富，简要介绍如下：
1.时钟和复位模块
—PLL（内部数据锁相环频率合成器）
—COP看门狗
—时钟监控
2.存储器
—48KB FLASH EEPROM
—8KB RAM
3.两个8路A/D转换器
—10位精度
—具有外部触发转换功能
4.增强型捕捉定时器
—8位主计数器
—8个输入捕捉通道或输出比较通道
—2个8位或1个16位脉冲计数器
5.4路PWM通道
—可编程周期以及占空比
—独立控制各路PWM的周期和占空比
—中间对齐和左对齐输出
—频率范围宽的可编程时钟选择逻辑
—紧急时刻快速关闭输出
6.串行接口
—两个异步串行通信接口模块SCI
—1个I2C总线接口
STC12C5A48S2支持在线编程，即写入，擦除，在线下载程序。
在线编程的基本原理是，单片机内的CPU有能力对片内Flash进行写入，擦除操作，用户需以某种方式，一般为串行地将命令和数据传送给单片机就可以了，单片机的编程接口除了完成Flash写入、擦除功能外，还可用于应用程序的调试，甚至可以在应用程序中运行时，动态地获取CPU寄存器的值、存储器等的瞬态信息，这就是RS232与TTL电平转换的好处。
2.1.2单片机STC12C5A48S2的最小硬件系统
在前一章我们提到STC12C5S48S2的最小系统硬件电路原理图，虽然单片机将CPU、ROM、RAM以及I/O口统统集成在一个集成电路芯片中，但仍然需要一些外部电路的支持，这些外围电路主要为单片机最小硬件系统提供电源、时钟、I/O驱动、通信口等。让单片机“活”起来，这个最小系统，即人要能够与单片机通信（一般是通过串行口通信或BDM电缆来实现），包括发命令给单片机，下
载程序，调试程序等。有了这些基本环境，就可以调试单片机硬件系统了，在硬件没有问题的基本条件下才谈得上软件开发。最小系统也称为开发板，可以分为以下几个部分：
1.供电电路。开发板的供电是靠外部+5V直流电源，通过外部电源模块提供的，实际上，单片机I/O模块的供电多数采用+5V，单片机的CPU速度越来越快，CPU的供电电压也越来越低，一般采用3.3V、
2.5V甚至更低的工作电压。本小车系统的单片机片内使用2.5V电压，片外I/O口使用5V电压，较低的片内电压使CPU运算速度快，功耗低；较高的I/O电平有利于抗外界干扰，所以我们选择的这款单片机STC12C5A48S2特别适合于智能小车系统。由于这款单片机内部集成了电压调整器模块，电压调整器模块产生单片机内部需要的其他电压，因此只要向这款单片机提供+5V外部直流电源就可以了。为了稳定这些不同的电压，需要外接一些电容，这些电容有两类，电容值比较大的如1uF、10uF等称为储能电容储能电容消除吞吐数字电路1和0交替信号，即三极管导通、截止时的电流变化；另一类电容值较小的电容如0.1uF、0.01uF的成为去耦电容，去掉单片机运行产生的高频噪声。
2.时钟电路。主要由石英晶体振荡器和一些电容组成，虽然单片机可以由集成到单片机内部的RC振荡器产生单片机工作需要的时钟，但这种简单的时钟电路频率的稳定性得不到保证，不如使用外部晶振来得稳定；速度很快的单片机往往使用片内集成的压控振荡器（VCO）产生的高频振荡作为系统时钟，但VCO也需要外部晶振提供稳定的频率来锁定起振荡频率。其外部晶振电路有两种接线方式，一种是串联振荡电路，另一种是并联振荡电路。在我们的遥控小车系统的主板设计中，采用并联振荡电路。具体电路如下图2-1所示。这是我们主控模块上的晶振与单片机的连接，此电路给单片机提供了一个稳定的外部振荡源。
图 2-1单片机模块晶振电路
3.RS232驱动电路。上一章我们提到，在调试辅助模块里，有人机通信功能。RS232驱动电路提供TTL到RS232电平的电平转换。单片机可以利用异步串行通信协议同PC通信。RS232电平转换芯片MAX232可以实现TTL电平与RS232电平之间的转换，然后在通过DB9接口和PC机进行串口通信。在我们的遥控小车系统中，上位机可以通过RS232向控制主板下载程序。
2.2L298N芯片
2.2.1 简介
1）工作电源电压高达46V。
2）总直流电流可达4A。
3）低饱和电压。
4）过热保护。
5）逻辑“0”，输入电压为1.5 V（高抗干扰）。
该L298N是一个集成在一个15瓦的电铅多采用SO20封装的单片电路。它是一种高电压，高电流双路全桥式驱动器，设计接受标准TTL逻辑电平驱动器，如继电器，电磁铁，直流和步进电机的电感性负载。两个使能输入提供启用或禁用的输入信号的设备独立。对每座桥晶体管的发射极下连接在一起并相应的外部终端可为一个外部感应电阻器连接。一个额外的电源输入提供，这样的逻辑，在较低的电压工作。
2.2.2L298N框图
图2-2 L298N芯片框图2.2.3 L298N原理图的参数
图2-3绝对最大额定值1.引脚连接
图3 L298N的两种不同封装2.各端子的功能（参考框图）
图4 比较不同的封装引脚图
3.电气特性
图5 每个引脚的电气特性
第3章系统框图
3.1 系统结构框图
根据题目要求，系统可分为电源模块，红外传感模块，单片机核心模块，无线遥控模块，电机驱动模块等部分组成。具体框图如图3-1所示
图3-1 系统框图
其中包括电源模块、红外传感器模块、单片机核心模块、无线发射与接收模块、电机驱动模块。
电源模块：采用5节5号电池产生8.5V的直流电源，经过7805芯片稳压，输出为5V直流稳压电源，为单片机正常工作提供保障。
红外传感器模块：采用型号为E18-D80NK的数字式红外传感器，检测路面前是否有障碍物，遇到障碍物则返还给单片机数据，它的测障碍物灵敏度范围是3cm~80cm（可调）。
单片机核心模块：使用8位单片机STC12C5A48S2，主要功能是完成采集信号的处理和控制信号的输出。
无线遥控模块：采用遥控编码、解码集成芯片PT2262/PT2272为核心器件, 它们是一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片, 其中发射芯片PT2262-IR将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身, 使发射电路变得非常简洁。
电机驱动模块：利用L298N芯片可以通过脉冲调制控制直流电机的速度，这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、效率高等优点。
3.2 设计方案
根据题目的要求，确定如下方案：在现有遥控小车底盘的基础上，加装红外传感器、无线发射与接收模块、电机驱动模块、稳压电源模块，实现对小车的速度、位置、运行状况的实时测量，然后由单片机根据所检测到各种数字信号实现对遥控小车的智能控制。
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。如下图1所示。这是我设计的遥控小车系统结构框图。其中包括电源模块、红外传感器模块、单片机核心模块、无线发射与接收模块、电机驱动模块。
第4章系统硬件的设计
遥控小车主控芯片为STC12C5A48S2单片机，由此单片机做成的最小系统来作为双论小车的主控模块。此最小系统包括供电电路、时钟电路、复位电路以及通信端口。以上做为基础在来连接外部设备，就得心应手了。
4.1遥控小车的系统组成
遥控的功能模块主要包括：控制核心（MCU）模块、通信模块、电源管理模块、电机驱动模块、无线遥控模块、智能红外避障模块。每个模块都包括硬件和软件两部分。硬件为系统工作提供硬件实体，软件为系统提供各种脉冲信号。
在这些模块中，有些模块是小车能正常行驶所必须的，如：单片机核心模块（MCU）、电源模块、电机驱动模块、直流电机。这些模块是遥控小车系统的核心模块，也是遥控小车能能够正常行驶的关键所在。而有些模块则对遥控小车的行驶效果没有太大影响，它们只是为了增强系统功能而设计的模块，如红外传感器模块、无线遥控模块电路，这些模块统称为遥控小车系统的辅助模块。
遥控小车上的每一个模块，无论是核心模块还是辅助模块，其制作过程中都包含以下几个步骤：查阅资料，科学的论证，电路制作，软件编程，最后经过实践检验才完成的。
为了使遥控小车能够快速行驶，单片机必须把行驶中红外传感器接收到的信号、接收到的无线遥控信号迅速地判断出来。如果红外传感器部分的数据没有正确地采集和识别，电机驱动模块接收信号的失当，都会造成遥控小车地严重抖动甚至无法接收到传感器的信号；如果直流电机的驱动控制效果不好，也会造成在无障碍直线路面上的速度上不去，拐弯时候造成大的误差。
4.2系统各模块的主要设计
电源模块：对电池进行电压调节，为各个模块正常工作提供可靠的电压。如下图4-1所示。这是一个典型的7805芯片稳压连接方法，本设计采用5节5号南孚电池产生8.5V的直流电源，经过7805芯片稳压，输出为5V直流稳压电
源，为单片机正常工作提供保障。
图4-1 遥控小车系统的电源稳压模块
红外传感器模块：检测路面前是否有障碍物，遇到障碍物则返还给单片机数据。如下图3-4所示。这是一个数字式红外传感器，型号为E18-D80NK。它的测障碍物灵敏度范围是3cm~80cm（可调），本设计中的遥控小车测障碍物范围为3cm~15cm。为了使此传感器读取到的数据不丢失，我们在它的数据口加了一个10千欧的上拉电阻，信号线接在了单片机的P3.2口上。
图 4-2红外传感器模块
其构造简单，但内部工作原理并不简单。红外线传感器探头由红外二极管和红外光电管构成，其工作方式如下图3-4-1所示。红外二极管发射出红外线调制信号，频率为38KHz。红外线遇障碍物后被反射，反射回的红外线信号被红外光电管接收后转化为电信号。电信号的能量反映了反射灵敏度的信息。
图 4-2-1红外线传感器的工作方式
由光传输特性可知，光强是随着距离的增大而减小的。这种能量与距离的反比关系是非线性的，因此红外线测距避障的结果一般不是精确值，而仅表征被测障碍物的距离范围。
本小车系统上的红外传感器是高度集成式的器件，内部自带放大电路和比较器，如下图4-2-2所示。红外线被红外光电管接收后经前置电路转换为电压信号V，电压V放大K倍后（Vin）送入比较器正端，当Vin大于比较器参考电压Vp 时，比较器输出Vo为高电平，反之为低电平。
图4-2-2红外传感器内部电压比较测距工作方式
无线遥控模块：发送与接收信号，直接控制单片机的信号输出。如下图4-3所示。这是一个无线发射模块电路原理图，我们能通过手动按右边的4个按钮，给PT2262编码芯片一个信号，然后通过发射遥控天线，使我们的接收模块接收到。这个电路就相当于一种编码器，它最大有12位三态地址，共有531441种地址代码。PT2262是一种与PT2272配对的编码器，它也具有12位三态地址，共有531441种地址代码。只要任意选择其中一种，保证编码一致就可以，因而具有实现很强的抗干扰能力。PT2262构成的编码发射电路，图中PT2262的VDD 是通过按键接通后向芯片供电，这样静态时，PT2262并不耗电，特别适合是电池供电的遥控场合。
图 4-3无线发射遥控模块电路原理图
上面提到无线遥控模块，介绍了发射模块的电路原理，有发射就一定要有接收，如下图4-4所示。这是一个无线接收模块电路原理图，与发射模块一样，接收模块也有一个天线，用来接收信号。它能将数据和地址编译成代码的波形。PT2272构成的编码接收电路，为了能正确解调出调制的编码信号，接收端需加一级前置放大级，保证输入PT2272的信号幅度足够大。PT2272各输出端接主单片机P2端口。同时PT2272具有锁存功能，即当发射信号消失时，PT2272的数据输出端仍保持原来的状态，直到下次接收到新的信号输人，这一功能使得软件编程控制更加简单可靠。片机中置了若干软件陷阱，当程序进入陷阱后，让其强
制进入一个指定地址执行一段专门对程序出错进行处理的程序。
图 4-4无线接收遥控模块电路原理图
电机驱动模块：利用H桥原理，将单片机输出的信号放大，从而能控制直流电机正反转。下图4-5是L298N芯片内部原理图，它是由2个H桥电路组成，H桥是控制直流电机的典型电路。
图 4-5 L298N芯片内部电路原理图
L298N芯片与单片机的连接图如下图4-6所示。L298N可以通过脉冲调制控制直流电机的速度，这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、效率高等优点。L298N是为控制和驱动电机设计的推挽式功率放大专用集成电路器件。
图 4-6 L298N芯片与单片机的连接
调试辅助模块：在控制核心模块（MCU）上，搭接了一个RS232与TTL电平互转的STC专用下载器，可以随时将修正好的程序往单片机里烧写，使得小车调试更加方便。如下图4-7所示。此电路图可以实现人机通信，我们把写好的C程序或汇编程序生成.hex后缀的文件，通过以下电路，烧写到单片机芯片中。这可以让单片机很好地为我们工作。
图 4-7 RS232与TTL电平相互转换的STC专用下载电路原理图
4.3遥控小车的主要参数
长：20cm宽：18cm
高：14cm重：0.5Kg
红外传感器检测频率：5ms检测精度（红外传感器）：0.5cm
4.4遥控小车系统的主要特点
1.采用8位单片机STC12C5A48S2作为MCU，该系统单片机可靠性高，抗干扰能力强，工作频率最高达到48MHz，从而保障了系统的实时性。
2.为了提高系统的可靠性，系统在硬件方面采用了抗干扰技术。包括：数字滤波技术，电磁兼容性分析等。
3.系统具有调试辅助模块，可以实时调试程序。
4.系统硬件和软件都采用模块化结构，这样可以按需求方便容易的增加和删减功能。
5.系统的红外感应头反应迅速，能够快速感应到路面前的障碍物，遥控小车行驶过程中不会发生翻车现象。
6.系统的无线发射与接收模块抗干扰能力非常强，编码与解码过程具有唯一性、快速性、稳定性。
7.系统采用7805稳压芯片稳压，能为全局电路提供稳定的电压。
8.合理使用和分配了单片机STC12C5A48S2内部资源，使单片机能工作在一个最优性能指标上。
综上所述，该遥控小车控制系统在理论上和实践上具有一定的创新点。其功能完善，运行稳定，可靠性高。我们设计好的小车不仅能让我们娱乐，而且提供强大的辅助功能，让我们能从中学习到不少的知识。
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
1概述1.1 PLC的基本概念 在PLC的发展过程中，美国电器制造商协会（NEMA）经过四年的调查，于1980年把这种新型的控制器正式命名为可编程控制器（Programmable Controller）,英文缩写为PC，并且作如下定义：“可编程控制器是一种数字运算操作的是的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它使用可编程序的存储器来存储指令，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，计数，计时和算术运算等操作的指令。并且通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关外部设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。” 定义强调了PLC应直接应用于工业环境，它必须有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。 1.2 PLC的发展 PLC自问世以来，经过40多年的发展，在美，德，日等工业发达的国家已成为重要的产业之一。世界总销售额不断上升，生产厂家不断涌现，品种不断翻新，产量产值大幅度上升而价格不断下降。 目前，世界上有200多个厂家，较有名的公司有美国：AB通用电气，莫迪康公司；日本：三菱，富士，欧姆龙，松下电工等：德国：西门子公司；法国：TE施耐德公司；韩国：三星，LG公司等。 1.3 PLC的发展趋势 （一）大型化 为适应大规模控制系统的要求，大型PLC向着大存储容量，高速度，高性能，增加I|O点数的发展方向。主要表现在以下几个方面： 1.增强网络通信功能：； 2.发展智能模块； 3.外部故障诊断功能； 4.编程语言、编程工具标准化、高级化 5.实现软件、硬件标准化 6.编程组态软件发展迅速
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/e318498814.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。
第1章红外解码系统分析 第1节设计要求 整个控制系统的设计要求：被控设备的控制实时反应，从接收信号到信号处理及对设备控制反映时间应小于1s；整个系统的抗干扰能力强，防止误动作；整个系统的安装、操作简单，维护方便；成本低。 红外载波、编码电路设计要求：单片机定时器精确产生38KHz红外载波；根据控制系统要求能对红外控制指令信号精确编码并迅速发送。 红外解码电路设计要求：精确接收红外信号，并对所接收信号进行解码、放大、整形、解调等处理，最后输出TTL电平信号；对非红外光及边缘红外光抗干扰能力强。 设备扩展模块设计要求：直流控制交流；抗干扰能力强；反应迅速不产生误动作；能承受大电流冲击。 第2节总体设计方案 2.1方案论证 驱动与开关 方案一：采用晶闸管直接驱动。 其优点是体积小，电路简单，外围元件少。但控制电流小，大电流晶闸管成本高，并且隔离性能差。 方案二：采用三极管驱动继电器。 其体积大，外围元件多。优点是控制电流大，隔离性能好。 根据实际情况，拟采用方案二。 2.2总体设计框图 经过上述方案的分析选择，得出系统硬件由以下几部分组成：电视红外遥控器，51单片机最小系统，接收放大于一体集成红外接收头，1602液晶显示驱动电路。 整体设计思路为：根据扫描到不同的按键值转至相对应的ROM表读取数据。确认设备及菜单选择键后AT89S2将从ROM读取出来的值，按照数据处理要求从P2.5输出控制脉冲与T0产生的38KHz的载波（周期是26.3μs）进行调制，经NPN三极管对信号放大驱动红外发光管将控制信号发送出去。红外数据接收则是采用HS0038一体化红外接收头，内部集成红外接收、数据采集、解码的功能，只要在接收端INT0检测头信号低电平的到来，就可完成对整个串行的信号进行分析得出当前控制指令的功能。然后根据所得的指令去操作相应的用电器件工作，如图1-1所示。
电气自动化技术专业毕业设计 设计课题：基于PLC的运料小车控制系 统设计 学生姓名：陈博 学号： 022******* 指导老师：吴丽丽 专业：电气自动化技术 年级： 11级 2014年6月3日
摘要：随着科学技术的日新月异，对自动化程度要求越来越高，原有的生产线已不能满足要求。在工业生产中运料是一个非常重要的环节，但是其岗位对人体伤害较大或者是劳动负荷较大。所以运料小车在工业生产中发挥了重要作用，为企业节省了人力、物力等，节约了生产成本提高了经济效益。但是，相比传统接触器、继电器控制的运料小车电气控制线路比较复杂，不容易检修及维护。基于PLC的自动运料小车控制系统可以解决上述问题，因此对它的设计具有了现实可能性。 关键词：可编程控制器；三相异步电动机；运料小车
目录 引言 (1) 1运料小车需求分析 (2) 2运料小车控制系统的方案论证 (4) 2.1运料小车控制系统的控制内容与要求 (4) 2.1.1运料小车的运动流程 (4) 2.2方案论证 (4) 3运料小车控制系统的硬件配置 (5) 4运料小车控制系统的软件设计 (7) 4.1PLC I/O分配表 (8) 5程序的运行调试与仿真 (13) 6设计小结 (14) 6.1小车的优缺点分析 (14) 6.2设计的改进及推广 (14) 总结 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17) 附录一 (18)
引言 可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，最初叫做可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），即PLC，现已广泛应用于工业控制的各个领域。 大规模集成电路和超大规模集成电路的出现使得PLC在问世后的发展极为迅速。现在，PLC不仅能实现继电器的逻辑控制功能，同时还具有数字量和模拟量的采集和控制、PID调节、通信联网、故障自诊断及DCS生产监控等功能。 毫无疑问，PLC将在今后的工业生产中起到非常重要的作用。在20世纪80年代，美国的工业市场调查报告和1989年美国的一份分散控制系统（DCS）的调研报告中，都能看出PLC在工业控制中的重要作用。
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
课程设计 基于单片机的红外遥控系统设计 学院：计算机与通信工程学院 专业：通信工程 班级：通信11-3班 姓名： 学号：
天津理工大学 摘要 本设计采用51单片机作为遥控发射接收芯片，HS003B作为红外一体化接收发射管，在此基础上设计了一个简易的智能红外遥控系统。系统包括接收和发射两大部分，发射部分有16个按键，接收部分含有8盏彩色LED灯、一片二位数码管和蜂鸣器系统。发射部分通过键盘扫描判断哪个键被按下，经过单片机编码程序进行编码，控制红外发射电路发送信号。接收部分解码信号，实现相应的输出。本设计方案结合红外遥控设计简单、作方便、成本低廉等特点。 关键字：红外遥控信号调制编码解码
天津理工大学 目录 摘要................................................................................................................................................... I I 1.绪论 (1) 1.1课题目的和意义 (1) 1.2红外线简介 (1) 1.3红外遥控系统简介 (1) 2 课题方案和设计思路 (2) 2.1总体方案 (2) 2.2红外发射器设计 (3) 2.2.1红外发射器原理 (3) 2.2.2红外编码 (3) 2.3红外接收端设计 (4) 3硬件结构设计与介绍 (5) 3.1AT89C51系列单片机功能特点 (5) 3.1.1主要特性 (5) 3.1.2管脚说明 (5) 3.1.3基本电路 (7) 3.2红外发射电路 (8) 3.3红外接收电路设计 (9) 3.3.1红外接收模块 (9) 3.3.2数码管 (9) 3.3.3彩灯系统 (10) 3.3.4蜂鸣器系统 (11) 3.3.5红外接收端电路图 (12) 4 软件设计 (12) 4.1定时/计数器功能简介 (12) 4.2遥控码的发射 (13) 4.3红外接收 (14) 5.课程设计总结和心得 (15) 参考文献 (16) 附录 (17) 附录1P ROTEUS仿真图 (17) 附录2发射程序 (17) 附录3接收程序 (20)
目录 引言 ........................................................... I 1设计任务与要求 (1) ２PLC控制系统的硬件设计 (2) PLC机型的选择 (2) PLC容量估算 (3) 系统I/O地址的分配 (3) 安全回路设计 (4) 、 计算机和PLC的链接通信 (5) ３运料小车PLC控制的软件设计 (5) STEP7-M ICRO/WIN编程软件 (6) 运料小车控制梯形图设计 (7) 运料小车控制语句表设计 (9) 运料小车PLC控制设计说明 (11) 4 PLC控制系统的抗干扰性设计 (11) 抗电源干扰的措施 (12) 《 控制系统的接地设计 (12) 防I/O干扰的措施 (13) 5 PLC控制系统的调试 (13) 6小结 (14) 7参考文献 (14)
引言 运料小车自动控制 随着经济的发展，运料小车不断扩大到各个领域，从手动到自动，逐渐形成了机械化，自动化。将PLC应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。它功能强大，可扩展到128I/O点。且能增加特殊功能模块或扩展板。ＰＬＣ在运料小车控制系统中的应用，具有巨大的经济和社会价值。本文以ＰＬＣ控制技术为核心，采用SIEMENS公司的S7-200系列的PLC，论述了运料小车控制的软硬件设计方案及其控制原理，实现了运料小车自动控制。
1 设计任务与要求 （1）设计任务 图 运料小车示意图 运料小车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小车向右行，电机反转，小向左行。电动机正反转图如图所示： 在生产线上有5个编号为l ～5的站点供小车停靠，在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫按钮开关(SB1～SB5）分别与5个停靠站点相对应。 图 三相异步电动机正反转主电路图 自动化生产 运料小车 1 号 _____ 2号站 4号站 3号站 5号站
智能小车控制系统设计 ——ARM控制模块设计 EasyARM615是一款基于32位ARM处理器，集学习和研发于一体的入门级开发套件，该套件采用Luminary Micro(流明诺瑞)公司生产的Stellaris系列微控制器LM3S615。本系统设计是以EasyARM615开发板为核心，通过灰度传感器检测路面上的黑线，运用PWM直流电机调速技术，完成对小车运动轨迹等一系列的控制。同时利用外扩的液晶显示器显示出各个参数。以达到一个简易的智能小车。 本文叙述了系统的设计原理及方法，讨论了ISR集成开发环境的使用，系统调试过程中出现的问题及解决方法。 据观察，普通的玩具小车一般需要在外加条件下才能按照自己的的设想轨迹去行驶，而目前可借助嵌入式技术让小车无需外加条件便可完成智能化。在小车行驶之前所需作的准备工作是在地面上布好黑线轨迹，设计好的小车便可按此黑线行驶，即为智能小车。其设计流程如下： 1、电机模块 采用由达林顿管组成的H型PWM电路。PWM电路由四个大功率晶体管组成，H桥电路构成，四个晶体管分为两组，交替导通和截止，用单片机控制达林顿管使之工作在开关状态，根据调整输入控制脉冲的占空比，精确调整电机转速。这种电路由于管子工作只在饱和和截止状态下，效率非常没。H型电路使实现转速和方向的控制简单化，且电子开关的速度很快，稳定性也极强，是一种广泛采用的PWM调整技术。 具体电路如下图所示。本电路采用的是基于PWM原理的H型驱动电路。该电路采用TIP132大功率达林顿管，以保证电动机启动瞬间的8安培电流要求。
2、传感器模块 灰度测量模块，是一种能够区分出不同颜色的的电子部件。灰度测量模块是专为机器人设计的灰度传感器。例如：沿着黑色轨迹线行走，不偏离黑色轨迹线；沿着桌面边沿行走，不掉到地上，等等。足球比赛时，识别场地中灰度不同的地面，以便于进行定位。不同的物体对红外线的反射率不同，黑色最低，白色最高；它通过发射红外线并测量红外线被反射的强度来输出反映物体颜色的电压信号，有效距离3-30毫米。 其技术规格如下： 已知灰度传感器的输出电压为0-3.3V，所以可通过ARM615开发板上的ADC 模块转换成数字信号，最后通过不断测试得出黑线与白线的大概参数值，完成对小车传感器部分的设计。 在本次设计中选择二个灰度传感器，其实现效果与布局如下所示。
红外遥控发射和接收系统设计 摘要 本设计是以红外技术为基础,可以实现无线遥控,摆脱了信息传递需要导线的限制,而且红外实现方式灵活,得到了广泛的应用。特别是随着芯片技术的发展,红外集成芯片价格的降低,更加扩展了红外的应用范围。现在在我们的日常生活中都能感受到红外的应用，以及它给我们带来的便利。本设计充分利用能够很容易买到的普通电视机遥控器，通过编码发射红外线，然后由通用红外接收芯片sw0038实现对红外的接收，但是因为考虑到题目的要求仅仅是实现对一个开关的简单开管控制，所以舍弃了依靠单片机来对遥控器发出的红外进行解码实现多种控制的方案。本方案简洁可行，充分利用现有的资源进行开发，取得比较好的效果，并且具有良好的移植性，可以通过简单的修改就应用到其他领域。 关键字：红外遥控红外解码双稳态 Abstract This design is take the infrared technology as a foundation, realizing the wireless remote control, getting rid of the the limit of wire information transmission. Beacause infrared technology is easy to be realized,it is widely used in many fields. Specially ,with the chip technology development, infrared integrated chip price reducing, even more expanded the infrared application scope . Now in our daily life ,we can feel the application of the infrared, and the convenience it has brought us.In this design,I take ordinary television remote control device to realize coding and Infrared Emission,then it is received by the general infrared receive chip sw0038 .what the topic requests is merely the realization of a simple switch control,so I give up the program on the MCU. The program is simple and feasible, making full use of the existing resources for development, and achieve fairly good results.It has a good portability,so only after a little change,it can be transplanted to other fields. Key word: infrared remote control infrared decode bistability
自动运料小车PL C 控制系统设计 随着生产自动化程度越来越高， PLC 在生产过程控制系统中的应用也越来越广泛。 可编程逻辑控制器，简称 PLC 是一种工业控制微型计算机。它的编程方便、操作简单尤其是高通 用性等优点，使它在工业生产过程中得到了广泛的应用。 其中的一个应用便是运料小车的控制， 主要用 到的便是它的逻辑控制功能。 控制要求 1. 运料小车在自动化生产线上运动的控制要求如下： （1） 按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作； （2） 当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按扭 HJ 的编码时，小车向右运行运行到按钮 HJ 所对 应的停靠站时停止； （3） 当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按扭 对应的停靠站时停止； （4） 当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按扭 （5） 呼叫按钮开关 HJ1--HJ5应具有互锁功能 2. 运料小车的运动分析： HJ 的编码时，小车向左运行，运行到按钮 HJ 所 HJ 的编码时，小车保持不动； 先按下者优先。 某自动生产线上运料小车的运动如图所示， 运料小车由一台三相异步电动机拖动， 电机正转，小车 向右行，电机反转，小车向左行。在生产线上有 5个编码为1 — 5的站点供小车停靠，在每个停靠站安 装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有 5 个呼叫按钮开关（HJ1-- HJ5 ）分别与5个停靠站点相对应。 自动运料小车示意图 程序设计 1. 行程开关
在该程序中，5个站的行程开关分别用数字0-4来表示，当小车在1号站时，行程开关 X007得电，将数字0传送到数据寄存器D0;当小车在2号站时，行程开关X010得电，将数字1传送到数据寄存器D（。依次类推，当小车在5号站时，行程开关X013寻电，将数字4传送到数据寄存器D0。它的助记符程序为： LD X007 MOV K0D0;小车在1号站 LD X010 MOV K1D0;小车在2号站 LD X011 MOV K2D0;小车在3号站 LD X012 MOV K3D0;小车在4号站 LD X013 MOV K4D0;小车在5号站 所对应的梯形图如下所示： 行程开关梯形图 2. 小车启停辅助继电器 当按下启动按钮时，小车开始运动，该辅助继电器M0寻电；当按下停止按钮时，小车停止运动，该辅助继电器M（失电。它的助记符程序为： LD X000 OR M0 ANI X001 OUT M0 ;小车启停辅助继电器 所对应的梯形图如下所示： 小车启停辅助继电器梯形图 3. 呼叫按钮 在该程序中，5个站的呼叫按钮分别用数字0-4来表示，而且由于5个呼叫按钮开关HJ1— HJ5具有互锁功能，先按下者优先，所以需5个辅助继电器M1-M5当按下1号站呼叫按钮开关时，行程开关X002得电，数字0传送到数据寄存器D1，同时1号按钮开关辅助继电器得电；当按下2号站呼叫按钮开关时，行程开关X003寻电，数字1传送到数据寄存器D1，同时2号按钮开关辅助继电器得电；依次类推，当按下5号站呼叫按钮开关时，行程开关X006 得电，数字4传送到数据寄存器D1,同时5号按钮开关辅助继电器得电；它的助记符程序为： LDI M2 ANI M3 ANI M4 ANI M5 ANI X007
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
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/e318498814.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。
毕业设计（论文）开题报告 题目智能小车控制系统研究 系部车辆工程系 专业 学生姓名学号 指导教师职称讲师 毕设地点 2016年1 月16 日
1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500～2000字左右的文献 综述： 一丶选题背景 智能汽车的概念在上世纪80 年代初由美国提出，随着智能控制算法的不断发展，以及硬件设备的快速更新，对智能车的发展起到了巨大的促进作用。同时交通问题也逐渐成为世界各个国家都要面临的重要问题，这也加快了新技术、新方法的应用。在这样的背景下智能车的研究逐渐成为新的热点。 当前世界公路的总里程每年都在高速增长，同时汽车的总量也在成倍增加，其中我国的增量更是非常明显，随着汽车的越来越多，出现交通事故的概率也在不断提高。世界各国为了解决这方面的问题提出了很多的想法，而智能车是众多想法中最可行的一种解决当前问题的方法。许多国家在无人驾驶汽车和智能交通系统的研究上都取得了不错的成果，有些研究结构已经研制成功了智能车的原型，并进行相关试验。最近10 年在传统汽车中半导体和电子技术应用的越来越多。汽车产业已经进入到了电子时代，智能汽车将是未来的发展趋势。根据相关部门的统计数据，2012 年之后生产的汽车，汽车上电子装置系统占整个汽车总成本超过30%，甚至在一些配置较高的汽车上，比重超过50%。 随着改革开放的不断深入，我国经济在过去的一段时间迅速崛起，人民的生活水平和幸福指数每年都在提高，拥有一辆汽车也不在是一个的梦想，而是变成了一个很多家庭都能消费的起的代步工具，当前我国的汽车数量，每年以两位数增长，然而我国的公共配套却相对落后，这就造成了我国严重的交通问题，道路拥挤十分严重，出现了开车不如骑车快的现象。 因此发展智能车和智能交通系统，是解决现有问题的一种有效的方法，通过不断的研究会在交通拥堵、减少事故方面起到十分显著的作用。未来通过无人驾驶技术，实现汽车的自动行驶，对于我国汽车、控制、电子等领域在新时期提高国际竞争力和自主创新能力有着重要的作用。 智能汽车控制系统的研究是一项复杂的系统工程，其中包含了机械、电子、自动循迹、自适应控制、机器人技术、传感器技术等多学科相互交融的一项研究。智能车通过多个传感器模块的协同工作，经过控制单元进行决策实现汽车的自动行驶、最优化路径等功能。 同时无人驾驶智能车在货运、农业生产、军事等领域具有很好的应用前景。 综上所述，发展智能汽车控制技术能够提高我国在微电子技术、人工智能、电机控制等新技术领域的技术水平。同时随着智能汽车的不断发展也能够有效的改善现有的交
单片机红外遥控系统设计 随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。 本设计主要应用了AT89C51单片机作为核心，综合应用了单片机中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点，设计了一个红外线遥控系统。本系统包含发射和接收两大部分，利用编码/解码芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED 红外线发射器；接收部分包括红外线接收芯片、光电转换器、调解电路。其优点硬件电路 简单，软件功能完善，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。 关键词：单片机AT89C51；LED红外线发射器
目录 目录 (2) 1 绪论 (2) 1.1研究背景 (2) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3研究目的与意义 (3) 2系统方案设计论证 (5) 2.1单片机红外遥控发射器设计原理 (5) 2.2单片机红外遥控接收器设计原理 (5) 2.3方案选择和论证 (6) 3红外解码硬件电路设计 (8) 3.1红外解码系统设计 (8) 3.2单片机及其硬件电路设计 (8) 3.3红外发射电路设计 (10) 3.4红外接收电路设计 (11) 3.5本章小结 (13) 4红外解码程序设计 (14) 4.1红外接收电路主程序流程图 (14) 4.2红外接收电路子程序流程图 (14) 4.3本章小结 (15) 5 联机与调试 (16) 结论和展望 (23) 附录A：系统原理图 (24) 附录B：系统PCB图 (25) 附录C：系统仿真图 (26) 附录D：系统源程序 (27) 1 绪论 1.1研究背景 目前市场上采用的一般是遥控编码及解码集成的电路。此方案的特点是制作简单、容
项目七PLC控制运料小车的运行 1．项目任务 本项目的任务设计一个运料小车往返运动PLC控制系统。系统控制要求如下：小车往返运动循环工作过程说明如下：小车处于最左端时，压下行程开关SQ4，SQ4为小车的原位开关。按下启动按钮SB2，装料电磁阀YC1得电，延时20s，小车装料结束。接着控制器KM3、KM5得电，向右快行；碰到限位开关SQ1后，KM5失电，小车慢行；碰到SQ3时，KM3失电，小车停止。此后，电磁阀YC2得电，卸料开始，延时15s后，卸料结束；接触器KM4、KM5得电，小车向左快行；碰到限位开关SQ2，KM5失电，小车慢行；碰到SQ4KM4失电，小车停止，回到原位，完成一个循环工作过程。整个过程分为装料、右快行、右慢行、卸料、左快行、左慢行六个状态，如此周而复始的循环。 图7-1 运料小车往返运动示意图
2．任务流程图 本项目的具体学习过程见图2-2。 图7-2 任务流程图 学习所需工具、设备见表7-1。 表7-1 工具、设备清单 1．功能图编程的特点 功能图也叫状态图。它是用状态元件描述工步状态的工艺流程图。 功能转移图与步进梯形图表达的都是同一个程序，其优点是让用户每次考虑一个状态，而不必考虑其它的状态，从而使编程更容易，而且还可以减少指令的程序步数。功能转移图中的一个状态表示顺序控制过程中的一个工步，因此步进梯形图也特别适用于时间和位移等顺序的控制过程，也能形象、直观的表示顺序控制。 功能编程开始时，必须用STL使STL接点接通，从而使主母线与子母线接通，连在子母线上的状态电路才能执行，这时状态就被激活。 状态的三个功能是在子母线上实现的，所以只有STL接点接通该状态的负载驱动和状态转移才能被扫描执行。反之，STL接点断开，对应状态就为被激活，前一状态就自动关闭。状态编程的这一特点，使各状态之间的关系就像是一环扣一环的链表，变得十分清晰单纯，不相邻状态间的繁杂连锁关系将不复存在，只需集中考虑实现本状态的三大功能既可。另外，这也使程序的可读性更好，便于理解，也使程序的调试、故障的排除变得相对简单。 7-2步进梯形图 在状态编程的最后，必须使用步进返回指令RET，从子母线返回主母线。如图7-3程序中，若没有RET指令，会将后面所有还看成是当前状态S22中的指令，由于PLC程序是循环扫描的，也包括了最开始处的指令，这就会引起程序出错而不能运行。 2．功能图的编程规则 (1)初始状态的编程。 初始状态一般是指一个顺控工艺最开始的状态，对应于状态转移图初始位置是状态就是初始状态。S0~S9共10个状态组件专用作初始状态，用了几个初始状态，就可以有
单片机与接口技术课程设计 题目: 基于单片机红外线遥控控制 LED灯显示系统设计与制作班级：电子科学与技术1101 姓名：李婷 学号：110803025 2013年12月11日
目录 第一章设计要求 (3) 第二章硬件系统设计 (3) 2.1基于单片机红外线遥控控制LED灯显示系统框架图 (3) 2.2单片机控制系统及其基本电路 (4) 2. 2.1 单片机最小系统 (4) 2.2.2时钟电路 (5) 2.2.3复位电路 (5) 2.3基于单片机红外遥控控制LED系统的设计原理 (6) 2.3.1单片机红外遥控控制LED显示系统原理 (6) 2.3.2单片机红外遥控控制LED系统码分制原理 (7) 2.4红外遥控发射系统电路设计 (8) 2.4.1指令按键电路 (8) 2.4.2 发射电路 (9) 2.4.3 显示模块 (9) 2.5红外遥控接收系统电路设计 (11) 2.5.1接收电路 (11) 2.5.2 LED灯显示电路 (11) 2.6硬件原理图 (12) 第三章软件系统设计 (12) 3.1 红外线发射电路程序流程图设计 (13) 3.2 红外线接收电路程序流程图设计 (13) 第四章系统测试与分析 (14) 4.1 利用Proteus和keil进行仿真调试 (14) 4.2 仿真图 (16) 第五章总结 (18) 附录1 (18) 附录2 (22) 参考文献 (25)
赣南师范学院 2013 — 2014 学年第_1_学期课程论文行政班级：电子科学与技术1101 学号：110803025 姓名：李婷
图2-1 系统的设计总框图 2.2单片机控制系统及其基本电路 2.2.1单片机最小系统 单片机晶振电路：对于MSC-51一般的晶振频率可以在1.2MHz—12MHz 之间选择，这是电容C可以对应的选择10pF—30pF。当使用89C55时晶振频率可以提高到24MHZ。对于本设计的电容C用30pF，晶振选用11.0592MHz。晶振电路如下图3-1所示，一条引脚接在XTAL1，另一条接在XTAL2。单片机的复位电路：为了防止程序执行过程中失步或运行紊乱，此处采用了上电复位及手动复位电路，电路图如下图2-1所示： 图2-2-1 单片机最小系统图
前言 可编程控制器是一种为工业机械控制所设计的专用计算机，在各种自动控制系统中有着广泛的应用，它是在继电器控制和计算机控制基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术，通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC[1]。 随着技术的发展，其控制功能不断增强，可编程程序控制器还可以进行算术运算，模拟量控制、顺序控制、定时、计数等，并通过数字，模拟的输入、输出控制各种类型的机械生产过程。 长期以来，PLC及其网络控制系统始终战斗在工业自动化控制行业的主战场，其提供的安全和完善的解决方案，为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用，在电力、冶金、化工、机械等行业发挥了重大作用，被公认为现代工业自动化三大支柱之一。 近20年来计算机和信息技术的飞速发展，不断成倍扩大的功能和成倍降低的价格，使PLC、通信联网技术、过程控制软件都获得了长足进步，也使PLC的广泛应用成为可能。从1968年开始至今，PLC已经经历了四次更新换代,现阶段的PLC产品不但全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能片位式微处理器，RISC(ReduCedInstruCtionSetComputer)精简指令系统CPU等高级CPU，而且，在一台PLC中配置多个微处理器，进行多道处理。同时，生产了大量内含微处理器的智能模板，使得最新的PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的名副其实的多功能处理器。 随着生产自动化程度的增加，单一的逻辑控制功能显然不能满足现代生产的要求，而PLC新增加的这些功能正好适应了生产发展的需求。相信在未来的自动化生产控制中，PLC 及其网络必将得到更加广泛的......
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