遥控小车控制系统设计

三江学院本科生毕业设计（论文）题目遥控小车控制系统设计电气与自动化工程院（系）电气工程及其自动化专业指导教师熊老师职称副教授起讫日期2015年3月2日-2015年6月13日摘要当今社会，人们已经离不开遥控，研究遥控的对象越来越多，本文研究的红外遥控小车就是在这样的背景下提出的。这款小车采用STC12C5A60S2作为控制核心，采用红外遥控原理将其应用到红外遥控小车上。遥控器通过单片机产生38kHz方波并编码进行红外发射，小车接收信号进行解码，经单片机对信号处理，判断地址码和指令码，进行相应的控制操作。采用PWM信号来产生不同的平均电压控制直流电机的转速。该小车可以进行红外遥控，实现前进、后退、左转和右转等功能。经软硬件联合调试，所设计的遥控小车运行平稳、正确，具有一定的应用价值。关键词：红外遥控小车；STC12C5A60S2单片机；编码；解码ABSTRACTPeopleareinseparablefromtheremotecontrolintoday'ssociety,moreandmoreremotecontrolobjectisresearched,thispaperstudiestheinfraredremotecontrolcarisputforwardinthebackground.ThecarusesSTC12C5A60S2asthecoreofthecontrol,usingtheprincipleofinfraredremotecontrolwasappliedtotheinfraredremotecontrolcar.TheremotecontrolwasencodedbyMCUtoproduce38kHzsquarewaveandinfraredemission,ThecardecodingbyMCUforsignalprocessingafterreceivingsignal,judgingaddresscodeandordercode,carriesonthecorrespondingcontroloperation.PWMsignalisusedtoproducedifferentaveragevoltagecontrolofDCmotorspeed.Wasrealizedbytheinfraredremotecontrol,thecarcanmoveforward,backward,turnleftandturnright,andotherfunctions.Thejointdebuggingofsoftwareandhardware,andthedesignedremotecontrolcarrunningsmoothlyandcorrectly.Intheend,thecarhasacertainapplicationvalue.Keywords:infraredremotecontrolcar；STC12C5A60S2MCU；Coding；decoding目录第一章绪论...............................................11.1课题的工程背景、目的和意义.....................................11.2红外线..........................................................11.2.1红外线的简介..............................................11.2.2红外线的应用..............................................21.3国内外研究现状.................................................21.4STC12C5A60S2单片机.............................................21.4.1STC12C5A60S2单片机的简介.................................31.4.2STC12C5A60S2单片机的主要特点.............................31.4.3STC12C5A60S2单片机的主要参数.............................31.5论文的主要内容及章节安排.......................................3第二章方案设计...........................................42.1系统结构.......................................................52.2模块选择........................................................52.2.1控制模块的选择............................................52.2.2车身的选择................................................62.2.3遥控控制模块的选择........................................62.2.4电机的选择................................................6第三章硬件设计...........................................73.1控制模块STC12C5A60S2单片机.....................................83.2红外遥控发射模块................................................93.3驱动模块.......................................................103.4直流供电模块...................................................12第四章软件设计..........................................134.1软件设计策略...................................................134.2红外发射程序...................................................134.3红外接收程序...................................................19第五章测试环境..........................................205.1运行环境.......................................................215.2小车实物图.....................................................21致谢...................................................22参考文献..................................................23三江学院2015届本科生毕业设计（论文）1第一章绪论1.1课题的工程背景、目的和意义智能小车，也称轮式机器人，是以当今社会的汽车为研究对象，通过智能控制能够自动运行奔跑的机器人。玩具遥控车是一种可以通过无线电遥控器远程控制的模型汽车。根据车身外型的不同，可以分为:普通的私家房车、越野车、货柜车、翻斗车等等。如现实生活中的越野车，不但可以在野外适应各种不同程度的路面状况，而且还能给人一种粗犷豪迈的驾驶优越感。然而，作为普通的小朋友、普通的游戏玩家来说，可以通过操作一般的遥控玩具车，从而达到一定程度上得驾驶快感。随着汽车产业的迅速发展，对于汽车的研究也就越来越受人们关注。国内外每年都有对智能小车这方面研究的题目，全国各高校也都很重视对小车的研究。可见其研究意义很大。单片机的体积小，以其低成本，性价比好的特点，已经被应用于工业、交通、移动设备、智能家电等领域。本设计就是在这样的背景下提出的。21世纪是高速发展的社会,是技术现代化、智能化的社会。随着红外技术的发展，红外遥控已经成为人们最常用的近距离无线通信方式。红外遥控是通过将数字信号用红外线送出去的方式实现的。由于使用方便、功耗低、抗干扰能力强，所以在智能产品行业中越来越受到人们的重视，并在这几年来得到了迅猛发展;正是因为红外遥控有如此多的优点，所以本次设计是一种基于STC12C5A60S2的红外遥控控制。1.2红外线1.2.1红外线的简介红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，波长在760纳米至1毫米之间,其波段处于微波和可见光之间。我们可以利用红外线的这种激发机制来烧烤食物，红外线波长较长，给人的感觉是热的感觉，产生的效应是热效应，红外线频率较低，能量不够，远远达不到原子、分子解体的效果。红外线只能穿透了原子分子的间隙中，而不能穿透到原子、分子的内部，由于红外线只能穿透到原子、分子的间隙，会使原子、分子的振动加快、间距拉大，即增加热运动能量。三江学院2015届本科生毕业设计（论文）21.2.2红外线的应用红外线的应用，从日常生活到军工产品有1.红外线开关2.医疗保健3.遥控器4.红外接口5.防盗装置6.红外遥感7.红外侦察8.红外制导等。主要的应用事例如下：比如在夜间行走，夜视仪可以探测人体的热量，红外线成像;测距仪可以测量距离，以红外线作为载波的一种测量距离的精密仪器；理疗机在医疗方面使用，远红外线的热效应治疗；热寻的导弹——跟踪飞机尾部热量的导弹，著名的美国响尾蛇。当今红外技术的一个重要分支是红外通信技术的应用，这个应用的发展非常迅速，尤其是红外通信应用于计算机设备中，科技的进步，红外线遥控技术的成熟，红外也成为了一种被广泛应用的通信和遥控手段。1.3国内外研究现状随着全球科技技术的飞速发展，人们对现场遥控以及红外通信的技术要求越来越高，尤其是在红外技术的巨大进步下背景下，大大加速了这个趋势。目前，国内外都开始研究和生产智能红外遥控系统，红外遥控已被广泛地应用到日常生活中及工业中，电视机遥控器、视频监控系统、电视演播系统、电视会议系统、微格教学系统、多媒体教学系统、工业智能控制等多种领域都有应用。可以说，红外遥控是人们在近距离无线通信方式中常用的，是生活在各个方面都体现着现代化，方便、简单是红外遥控电子产品的重要优势，现在，玩具用遥控的方式不但实现了商品化，而且产品的质量也越来越高，形成了许多系列和品种，具有准确度高，速度快，既方便又实用等诸多优点，能满足不同层次的爱好者及不同模型的技术要求。国内外遥控小车的发展最近几年有如下几个趋势：（1）遥控小车性能不断提高，其速度不断提高，质量得到保证，维修起来越来越方便，而且小车里面的核心部分的单片机售价越来越低。（2）由遥控到智能化，小车无需人工控制，自动识别方向运行，能够在外界不干预的情况下正确的处理好突发情况。（3）其架构越来越小，以前一个模块就只能实现一个功能，而现在伺服电机、减速机和检测系统一体化后，整个小车看起来轻巧许多。1.4STC12C5A60S2单片机三江学院2015届本科生毕业设计（论文）31.4.1STC12C5A60S2单片机的简介STC12C5A60S2是一款完全兼容传统8051，速针对电机控制，强干扰场合，具有高速，低功耗，超强抗干扰的新一代8051单片机。该系列单片机包含了中央处理器，程序存储器，数据存储器，计数/定时器，I/O接口，高速A/D转换，SPI接口，PCA,看门狗，片内R/C振荡器，外部晶体震荡器等。几乎包含了采集和控制所需的