内容发布更新时间 : 2024/11/20 16:38:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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一、引言 ..................................................... 1 二、总体设计 ................................................. 1 三、单元电路设计 ............................................. 2 1）单片机最小驱动模块 ..................................... 2 2）红外接收模块 ........................................... 3 方案选择 ............................................... 3 方案确定 ............................................... 3 理论分析与方案论证 ..................................... 3 3）电机驱动模块 ........................................... 4 4）避障循迹贴墙模块 ....................................... 5 方案选择 ............................................... 5 方案确定 ............................................... 5 理论分析与方案论证 ..................................... 6 5）电源模块 ............................................... 7 6）人体感应模块 ........................................... 7 四、软件设计 ................................................. 8 五、整体测试 ................................................. 8 六、结论 ..................................................... 9 【参考文献】 ................................................. 9 【附录】 .................................................... 10 源程序 ................................................... 10
一、引言
以STC89C52单片机为核心，制作一款红外线遥控小车，小车具有自动驾驶、手动驾驶和循迹前进等功能。自动驾驶时，小车在前进过程中可以自动躲避障碍物。手动驾驶时，可以手动遥控小车前进、后退、左转、右转、加速等操作。寻迹时小车可以按轨迹前进。
红外遥控的特点是利用红外线进行点对点通信的技术，不影响周边环境，不干扰其他电器设备。室内近距离（小于10米），信号无干扰、传输准确度高、体积小、功率低的特点,遥控中得到了广泛的应用。
本系统采用成品红外发射遥控器，具有21个按键，采用NEC红外传输协议。接收端使用1838一体化接受头，通过单片机中断程序处理红外信号。 二、总体设计
本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分由红外线接受电路，控制电路，直流电机驱动，障碍物检测电路，人体感应电路五部分组成，完成红外编码信号的接受，直流电机的驱动，障碍物检测、墙体检测、地面检测，人体感应检测等功能。软件部分主要完成信号的检测和处理、直流电机的控制，障碍物的规避等功能。STC89C52单片机主要完成对红外信号解码，判断是否遇到障碍物，判断小车是否离开地面，控制直流电机的正反转、启动、停止、急速减速等工作。系统结构框图如图l所示。 底部地障碍物 面检测 检测 左边电机 电 机STC89C52RC 红外解码中断 驱动 右边电机 墙壁检人体感 测 应检测 图一 1
三、单元电路设计
1）单片机最小驱动模块
单片机只有连好最小驱动电路后才会运行存储在其内部的程序。如图二。
单片机最小系统复位电路的极性电容C3的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
单片机最小系统晶振Y1也可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。
单片机最小系统起振电容C1、C2一般采用15~33pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。
图二 2
2）红外接收模块
方案选择
? 方案1：使用BL9148自制发射电路，使用BL9149接受处理信号。优点是程序简单，缺点增加了电路复杂性。
? 方案2：使用成品遥控器，遥控器使用CD2025纽扣电池供电，方便携带。接收电路使用红外接收管，自制滤波整合电路对红外信号进行处理。使用在通过单片机中断程序处理解码信号。虽然增加了程序的复杂性，但是简化了电路。
? 方案3：在方案二的基础上，使用1838一体化接受头代替红外接收管。
方案确定
? 为提高电路的可靠性，遥控器的便携性，我们选择方案三。
理论分析与方案论证
红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。如图三。
内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的，这样的目的是为了提高接收的灵敏度。
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