單片機(jī)大作業(yè)-簡易紅外遙控小車設(shè)計(jì)

安陽工學(xué)院

《單片機(jī)基礎(chǔ)》課程大作業(yè)

《簡易紅外遙控小車設(shè)計(jì)》

院系：計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院

專業(yè)班級：

姓名：

學(xué)號：

成績（教師填寫）

20年月日

一、課題名稱：

《簡易紅外遙控小車設(shè)計(jì)》

二、方法步驟：

1.總體設(shè)計(jì)

主要設(shè)計(jì)思想：

本設(shè)計(jì)利用通用紅外遙控器控制小車后輪兩個(gè)電機(jī)的動(dòng)作來

實(shí)現(xiàn)小車走、停、轉(zhuǎn)彎等功能。并通過軟件控制小車方向和PWM調(diào)速

小車的轉(zhuǎn)速。具體思想如下：通過外部中斷1接收紅外信息，并通過

軟件解碼，根據(jù)接收信息的不同通過PWM和控制函數(shù)做出響應(yīng)，并且

在二極管上面反映出來，所以說二極管充當(dāng)車燈和檔位指示燈的作

用，且每次接收信號，蜂鳴器鳴叫用來顯示有信號的傳入。

主要設(shè)計(jì)任務(wù)：

紅外遙控小車的設(shè)計(jì)主要分兩大步，第一是硬件實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，

第二是單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)。

（1）其中硬件又分幾塊：51單片機(jī)最小系統(tǒng)板，小型直流電機(jī)

（3?9V）驅(qū)動(dòng)電路模塊，紅外接收模塊（已集成在最小系統(tǒng)板），蜂

鳴器和二極管顯示模塊，車體。

（2）軟件比較簡單，但也分了幾塊：外部中斷紅外接收解碼模

塊，PWM電機(jī)調(diào)速模塊，主程序。

2.設(shè)計(jì)任務(wù)與要求

⑴主要完成的性能指標(biāo)

本小車設(shè)計(jì)完成后能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：前進(jìn)、后退、左前傳（以

做輪胎為軸轉(zhuǎn)彎）、右前轉(zhuǎn)、左圓轉(zhuǎn)（以車體為軸進(jìn)行轉(zhuǎn)彎）、右

圓轉(zhuǎn)、左倒轉(zhuǎn)、右倒轉(zhuǎn)、緊急暫停、123級加減速。

（2）器件選擇

本設(shè)計(jì)主要用到以下材料：51單片機(jī)一個(gè)、通用遙控器一

個(gè)、紅外接收頭一個(gè)、5號電池7節(jié)、車體（雙電機(jī)+萬向輪）一套、

蜂鳴器一個(gè)、杜邦線若干、二極管9個(gè)、L9110s電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片2個(gè)、其

他電阻電容若干

（3）單片機(jī)選擇

本設(shè)計(jì)用到宏晶公司的STC——125A32Ad單片機(jī)

（4）說明總體框圖（可選）

（5）畫出總線路圖（硬件）

UI8051+"0'

P101

PIOwc

39P0

PllPOO

38Pi

P12P01

37P0

P13P02

36P0

P14PO3

FIF~535P0

P15PN

P16^734P0

P16P05

33P0

P17P06

RST932P0

RESET_P07

31

RXDP30EA-^P

RT1T30

IXDP31ALEP

P3212n929

INIDP32°Q28P2

P3313SPE27

--INR.T33

PS414p2627P2

TOP34

P3515p2526Pl

T1/P35

P為16p2425Pl

-7座P36

P3717p2324P2

C成37

X：1Sp2223P2

X>

XI19p2122P2

XIp

工o21P2

f——（W

*cn

2PF22PF

51單片機(jī)最小系統(tǒng)如右:

紅外電路圖如下:

3紅外（HS0038）

CON2

L9110s電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如下:

vcc

正轉(zhuǎn)信號

直流電機(jī)

反轉(zhuǎn)信號

L9110s電氣特性如下:

單

符號參數(shù)范圍

位

最小典型最大IAIBOAOB

VCC電源電壓2.5612VHLHL

Idd靜態(tài)電流—02uALHLH

lin操作電流200350500uALLLL

IC持續(xù)輸出電流750800850mAHHLL

IMax電流峰值—15002000mA

實(shí)現(xiàn)后的實(shí)物圖如下:

(6)流程圖及程序清單

〃***************簡易紅外小車完全調(diào)試程序

〃***************版本V02

〃***************2。12年5月13日10,49:26

〃***************修改優(yōu)化時(shí)間2012年5月14日0:02:21

〃***************再次修改時(shí)間2012年5月18日20:49:28

〃***************Madeby

#include<reg52.h>

#include,'intrins.h,,

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

sbitMH=PlA0;//電機(jī)1接口

sbitM12=PlAl;

sbitM21=P1A2;//電機(jī)2接口

sbitM22=P1A3;

sbitLED0=P0A0;//左前燈

sbitLEDl=P0Al;〃檔1燈

sbitLED2=P0A2;//檔2燈

sbitLED3=P0八3;//檔3燈

sbitLED4=P0A4;〃緊急燈

sbitLED5=P0A5;〃右前燈

sbitLED6=P0A6;〃左后燈

sbitLED7=P0A7;〃右后燈

sbitF=PU4;〃蜂鳴器接口

ucharTEMPl=O;〃全局變量，用于存放紅外返回值-用于PWM占空比的控制

ucharTEMP2=10;//用于方向的控制

sbitIntO=P3A3;//紅外接收采用外部中斷1

uchardatabus[7];〃用于紅外接收存放數(shù)據(jù)

〃延時(shí)函數(shù)

voiddelayl(uintxms)//delay0.1ms

uinti,j;

for(i=xms;i>0;i—)

for(j=13;j>0;j-);

)

〃********************接受解碼函數(shù)

ucharRec()

uchartemp=0;〃函數(shù)內(nèi)部臨時(shí)變量，用于返回函數(shù)值

uinti=0;//用于存放數(shù)據(jù)的臨時(shí)變量

uintj=0;

uintm=0;//局部計(jì)數(shù)臨時(shí)變量

uintn=0;//局部計(jì)數(shù)臨時(shí)變量

uintk=0;//局部計(jì)數(shù)臨時(shí)變量

EX1=O;//關(guān)外部中斷1,以防再次外部1中斷的介入

while(!IntO)//用于計(jì)時(shí)前9Ms低電平的引導(dǎo)碼

delayl(l);

m++;//計(jì)數(shù)引導(dǎo)碼的長度

)

if(m<=60)//50,可變，大概數(shù)，m應(yīng)該在90左右，如果引導(dǎo)

碼時(shí)間太小(如<50),就表示

〃此次接收有誤，返回0

return0;//

while(IntO)〃用于計(jì)時(shí)4.5ms高電平的引導(dǎo)碼

(

delayl(l);

n++;〃計(jì)時(shí)高電平

if(n<=30)〃20大概值，應(yīng)該在45左右，如果太小或太大,

都有問題

return0;

〃當(dāng)上面的兩步都完成時(shí)，表示9ms低電平，4.5ms高電平的引導(dǎo)碼驗(yàn)證

完畢

〃可進(jìn)行下步接收數(shù)據(jù)工作。后面有32位高低電平組成的編碼分為：系統(tǒng)

碼1,系統(tǒng)碼2,數(shù)據(jù)碼和數(shù)據(jù)反碼

〃其中前16位，為用戶識別碼(系統(tǒng)碼1和2)用于區(qū)別不同的電器，因?yàn)?/p>

使用的通用遙控器和接收器所以

〃不用關(guān)心前16位。

Mll=M12=M21=M22=0;〃進(jìn)入中斷，停止電機(jī)，防止電機(jī)顫抖

for(i=0;i<4;i++)//4組接收

for(j=0;j<8;j++)//每組8個(gè)高低信號

(

〃數(shù)據(jù)0由0.56ms低+0.56ms高組成即1：1

〃數(shù)據(jù)1由0.56ms低+1.655ms高組成1:3

while(!IntO)〃過濾數(shù)據(jù)的低位0.56ms低電平

(

delay1(1);

}

while(IntO)//進(jìn)入高電平計(jì)時(shí)

(

delayl(l);

k++;//k計(jì)時(shí)每次的高電平

)

databus[i]=databus[i]?1;//數(shù)據(jù)接收數(shù)組首先默認(rèn)接收

為0信號，即databus[i]第7位移入0

if(k>=10)//而后，判斷剛才接收到的數(shù)據(jù)是否

為1,因?yàn)?的高點(diǎn)平持續(xù)1.655ms

〃低電平持續(xù)0.56ms,所以只要k大于10,

就能確定為1

(

databus[i]=databus[i]10x80;//若為1,把第8位

置1

}

k=0;〃把k的值重新置零

)；

if(databus[2]!=~databus[3])//2和3組數(shù)據(jù)為反碼關(guān)系。所以判斷

它們是否相反，來確定接收數(shù)據(jù)

〃是否正確

return0;

temp=databus[2];//返回賦值

returntemp;//

)

〃**********紅外接受中斷服務(wù)函數(shù)，+接受編碼TEMPI,TEMP2

voidintO()interrupt2

{

uchartemp;//臨時(shí)存放紅外接收函數(shù)返回值

uinti=0;//計(jì)數(shù)臨時(shí)變量

LED4=1;〃(因緊急燈是閃爍的每次中斷時(shí)結(jié)果不一樣，為保證效

果)先滅緊急指示燈

temp=Rec();//紅外函數(shù)返回賦值

switch(temp)//對返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，方便后面的操作

{

caseOxOd:

(

TEMP1=O;//TEMPI,編碼用作，PWM參數(shù)，全局變量，

LED1=LED2=LED3=1;〃對應(yīng)的指示燈狀態(tài)

break;

)

case0x0c:

(

TEMP1=1;

LED1=0;

LED2=LED3=1;

break;

)

case0x18:

(

TEMP1=2;

LED1=LED3=1;〃2檔

LED2=0;

break;

)

case0x5e:

(

TEMP1=3;〃TEMP1用于控制PWM占空比

LED3=0;

LED1=LED2=1;

break;

)

case0x40:

TEMP2=0;〃緊急狀態(tài)（暫停）。TEMP2用于控制電機(jī)，暫停，前進(jìn),

左右轉(zhuǎn),

break;

)

case0x46:

(

TEMP2=1;〃前進(jìn)

LED0=LED5=0;〃指示燈設(shè)置

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x44:

(

TEMP2=2;〃左前轉(zhuǎn)

LED0=0;

LED5=1;

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x43:

(

TEMP2=3;〃右前轉(zhuǎn)

LED5=0;

LED0=l;

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x15:

(

TEMP2=4;//倒車狀態(tài)

LED6=LED7=0;〃67為倒車指示燈

LED0=LED5=l;

break;

)

case0x07:

(

TEMP2=5;〃左后轉(zhuǎn)

LED6=0;

LED7=LED0=LED5=1;

break;

)

case0x09:

TEMP2=6;〃右后轉(zhuǎn)

LED7=0;

LED6=LED0=LED5=1;

break;

)

case0x45:

(

TEMP2=7;〃左園轉(zhuǎn)

LED0=LED7=0;

LED5=LED6=1;

break;

)

case0x47:

{

TEMP2=8;〃右園轉(zhuǎn)

LED5=LED6=0;

LED0=LED7=l;

break;

)

)

〃每次接受紅外，蜂鳴器蜂鳴一次

F=l；

delayl(300);

F=0;

EA=1;//開總中斷

EX1=1;//開外1中斷

rri=i；//下降沿觸發(fā)

)

〃**********電機(jī)驅(qū)動(dòng)函數(shù)

voidPWM_RUN()

(

uintm=0;//臨時(shí)計(jì)數(shù)變量

ucharn=0;//

uinti=0;//

m=TEMPl*100;〃111有0,1,2,3狀態(tài)，PWM每小時(shí)間片為3*100,所以m*100

n=TEMP2;//TEMPI用于控制轉(zhuǎn)速，TEMP2用于控制前后左右

〃對n(TEMP2)進(jìn)行解碼，設(shè)置不同的電機(jī)工作方式

〃注：暫定M*1=LM*2=0正傳,M*l=0,M*2=l倒轉(zhuǎn),M*l=M*2=0,停止

if(n==0)//緊急狀態(tài)，

Mll=M12=M21=M22=0;

LED4=~LED4;〃設(shè)置緊急燈動(dòng)作

delayl(lOOO);

)

if(n==l)//ml和m2都前轉(zhuǎn)，前進(jìn)

Mll=l;

M12=0;

M21=l;

M22=0;

)

if(n==2)//ml停止，m2前轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左前轉(zhuǎn)彎

(

Mll=0;

M12=0;

M21=l;

M22=0;

)

if(n==3)//ml前轉(zhuǎn)，m2停止，實(shí)現(xiàn)右前轉(zhuǎn)

(

Mll=l;

M12=0;

M21=0;

M22=0;

)

if(n==4)//mlm2倒轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)倒車

(

Mll=0;

M12=l;

M21=0;

M22=l;

)

if(n==5)//ml停止，m2倒轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左后轉(zhuǎn)

(

Mll=0;

M12=0;

M21=0;

M22=l;

)

if(n==6)//ml倒轉(zhuǎn)，m2停止，實(shí)現(xiàn)右后轉(zhuǎn)

(

Mll=0;

M12=l;

M21=0;

M22=0;

}

if(n==7)//ml倒傳，m2前轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)左方向，原地打轉(zhuǎn)

(

Mll=0;

M12=l;