遥控小车数据传输.doc

无线遥控小车及无线传输数据

本设计介绍了采用以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示温度及直流电机控制的硬件电路方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。可以使发射模块发射温度数据，接收模块接收并且显示，在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
关键词：STC89C52，12864，无线模块，ds18b20

1、设计目的及意义

熟悉单片机的基本组成结构，以及各引脚的作用，同时了解并掌握了各实验元件的参数、识别与使用，掌握基本的焊接技能，熟悉单片机最小系统以及外围接口电路，学会了如何将已经学过的单片机课程的理论知识应用于实践之中。学习并熟练掌握Proteus、Matlab、keil等软件的使用，以及提升并锻炼了自我动手能力和跟团队之间的沟通协作能力。
本设计单片机实现遥控小车，到人不能到达的位置检测时时温度，这样方便了人们检测温度，特别是一些建筑物内部，可以通过小车载着温度传感器进入以便于时时测量，小车用直流电机驱动，体积小，且灵活方便；所以本设计具有极大的市场意义。

2、设计要求和指标

STC89C52的各个引脚有着不同的控制功能，其中包含32个I/O口以及复位、电源端口，该系统通过对单片机的操作，实现了控制小车移动以及温度检测和发射的功能。
设计要求和指标：
（1） 了解无线模块传输数据的基本操作方法
（2） 根据无线模块工作原理设计电路图
（3） 对电路进行分析，实现数据的发送与传输
（4） 以数字显示所测温度
表一 元器件清单
元器件
值
数量
晶振
11.0592HZ
1个
电阻
1K
1个
可变电阻
10K
1个
电解电容
10uF
1个
瓷片电容
30pF
2个
排阻
8*1K
1个
排座
1*20
1个
无线传输模块
Nfr905
2个
液晶显示器
LCD12864
1个
无线控制模块
2262/2272
1个
电机驱动
L298N
1个

2.1电机的选择

方案1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转过的角度可以精确的定位，可以实现小车前进路程和位置的精确定位。虽然采用步进电机有诸多优点，步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，其转速较低，不适用于小车等有一定速度要求的系统。经综合比较考虑，我们放弃了此方案。
方案2：采用直流减速电机。直流减速电机转动力矩大，体积小，重量轻，装配简单，使用方便。由于其内部由高速电动机提供原始动力，带动变速（减速）齿轮组，可以产生较大扭力。由于我们设计的小车没有过高的精确速度控制要求，所以考虑综合性价比等因素我们选择方案2的直流电机。

2.2控制器模块(CPU)

方案1：采用可编程逻辑期间CPLD 作为控制器。CPLD可以实现各种复杂的逻辑功能、规模大、密度高、体积小、稳定性高、IO资源丰富、易于进行功能扩展。采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模控制系统的控制核心。但本系统不需要复杂的逻辑功能，对数据的处理速度的要求也不是非常高。且从使用及经济的角度考虑我们放弃了此方案。
方案2：采用Atmel公司的AT89S52单片机作为主控制器。AT89S52是一个低功耗，高性能的8位单片机，片内含32k空间的可反复擦些100,000次的Flash只读存储器，具有2Kbytes的随机存取数据存储器（RAM），32个IO口，2个8位可编程定时计数器，1个16位可编程定时计数器，四通道PWM，内置8路10 位ADC。且AT89S52系列的单片机可以在线编程、调试，方便地实现程序的下载与整机的调试。 从方便使用的角度考虑，我们选择了方案2。

2.3驱动电路的选择

方案1：采用继电器开关控制电动机的开或关，通过开关的切换调整车速。优点是电路简单，缺点是响应时间慢、控制精度低、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性低。
方案2：采用分立元件组成H型电路。H型电路保证了简单的实现转速和方向的控制；用单片机控制H桥的导通状态，可实现电机的正反转控制。电路结构简单，价格低廉。
方案3：采用专用芯片L298N集成电路，L298N是一个具有高电压大电流的全桥驱动芯片，它相应操作频率高，一片L298N可以分别控制两个直流电机，而且还带有控制使能端。用该芯片作为电机驱动，操作方便，稳定性好，性能优良。但市场价格比较高所以最终选择方案2。

2.4遥控部分：

方案1：采用红外遥控，这种方案简单，但在外界抗干扰性能太差。
方案2：采用无线遥控，抗干扰能力强，遥控距离远，且不受空间方向影响，可选择2262-2272编码解码电路。综合考虑选择方案2。

3、 硬件设计

3.1单片机最小系统原理图

单片机以高性能、高速度、体积小、价格低廉、稳定可靠而得到广泛应用，是设计智能化仪器仪表的首选微控制器，单片机结合简单的接口电路即可构成单片机最小系统，它是智能化仪器仪表的基础，也是测控。监控的重要组成部分。

图1 单片机最小系统
3.2无线控制模块

发射电路板共有4个按键，分别作为汽车左转弯，右转弯，前进，后退的控口输入口用时要接上拉电阻，遥控编码从P2.0脚输出至无线发射模块

图2 无线控制模块

3.3电机驱动模块

图3 电机驱动模块

图3 电机驱动模块

3.4无线数据传输模块

图4 数据无线传输

4、 预期结果

4.1 基本功能

（1）无线遥控部分：A．无线发射模块。B．按键部分：其中两个按键控制前进和后退，另两个按键控制左转和右转.
（2）无线遥控接收部分：A．无线接收模块。B蜂鸣器，四个LED灯。C．无线接收解码成功就会“嘀”一声响。D四个LED用来显示前进、后退、左转、右转指示。E．电机驱动用专用驱动芯片。
（3）控制部分采用51单片机控制。

4.2 发挥部分

（1）显示分使用LCD显示所处位置的温度。
（2）显示部分使用LCD分时显示时间。

图5 原理图