基于单片机的红外遥控智能小车设计

基于单片机的红外遥控智能小车设计

摘要：项目是基于单片机的红外遥控智能小车，要能够实现小车的遥控控制。模块划分为电机驱动、遥控电路、电源电路、主控制器、指示电路[10]。系统接收遥控信号，控制电机驱动电路，控制小车行驶，通过指示电路指示小车当前状态。遥控方案选择红外遥控[13]。电机驱动选取L298N。采用C语言进行代码开发，应用Keil软件进行代码设计编写。最后达到系统性能要求。

项目选取AT89C51单片机作为主控制器。文章开始进行了选题背景以及项目进行阐述。第一阶段构建系统的框架，绘制系统的所有部分架构图，第二阶段按照功能论证每个部分的方案，最终论证出所有部分选择的方案。第三结算，设计所有部分的详细硬件电路，画出相应部分各自的原理图。第四阶段设计，对设计的所有部分进行代码设计，利用编程工具进行源代码的开发应用开发环境进行程序编写，通过以上的设计就完成了系统的所有设计工作。第五阶段是要对整个项目做仿真，仿真不断优化软硬件的设计，完善所有功能设计，优化源代码的设计，最后整个项目设计完成。

关键词：遥控小车；AT89C51；红外遥控；L298N

1 系统架构设计 1

1.1 课题研究意义 1

1.2 课题研究内容 1

1.3 总体方案设计 2

2 系统方案设计 3

2.1 主控制器方案 3

2.2 电机驱动方案 4

2.3 遥控方案选择 4

2.4 循迹方案 4

2.5 电源方案 4

3 系统硬件设计 5

3.1 单片机电路 5

3.1.1 晶振电路 7

3.1.2 复位电路 8

3.2 电机驱动电路 9

3.3 红外遥控信号接收电路 9

3.4 指示电路 10

3.5 循迹电路 10

3.6 电源电路 11

3.7 绘图软件Altium Designer 11

3.8 硬件原理图 14

4 系统软件设计 15

4.1 软件整体设计 15

4.2 红外遥控解码原理 15

4.3 软件开发工具 16

4.4 程序源代码 18

5 系统测试 22

5.1 系统调试 22

5.2 故障检查 24

6 结论 25

7 参考文献 26

致谢 27

1系统架构设计

1.1课题研究意义

随着汽车工业的迅速发展，关与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遥控小汽车这方面的题目，全国各高校也都很重视该题目的研究。而且遥控小汽车在儿童玩具中应用多种多样，备受儿童，家长青睐。本设计就是在这样的背景下提出的，同时遥控小汽车的出现，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。而本设计主要应用于儿童玩具，主要采用89C51系列单片机设计一种体积小，功耗低，功能强，成本低，操作简单的遥控小汽车[10]。使用发光二极管控制小车行驶，停止，转向时指示灯的指示。车体中采用双电源，用驱动电路驱动小车行驶[4]。本次设计基于完备的软硬件系统，要求实现小车遥控、任意曲线行驶、行驶时发出指示信息等功能。其意义为丰富儿童玩具的类型，提高儿童的乐趣，使他们童年过得更丰富，更有意义。

继1971年微处理器的研制成功不久，就出现了单片机，但最早的单片机是一位的，单片机以其卓越的性能，得到了广泛的应用，已经深入到各个领域[1]。单片机应用在检测、控制领域中，具有以下特点：小巧灵活、成本低、易于产品化。它能方便的组装成各种智能测控设备及各种智能仪表仪器[5]。可靠性好，适合温度范围宽。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，分为民用、工业品、军品、其中工业品和军品具有较强的适应恶劣环境的能力。由于单片机本身就是一个计算机系统，因此，只要在单片机的外围适当加一些必要的扩展电路及通道接口，就可以构成各种应用系统，如工业控制系统、数据采集系统、自动测试系统、检测监视系统、智能仪表、功能模块等[11]。单片机的应用领域十分广泛，自20世纪80年代以来，单片机的应用已经深入到工业、农业、国防、科研、机关、教育、商业以及家电、生活、娱乐、玩具等各个领域中。

1.2课题研究内容

此项目是基于单片机的红外遥控智能小车，要能够实现小车的遥控控制。项目选取AT89C51单片机作为主控制器。文章开始进行了选题背景以及项目进行阐述。第一阶段构建系统的框架，绘制系统的所有部分架构图，第二阶段按照功能论证每个部分的方案，最终论证出所有部分选择的方案。第三结算，设计所有部分的详细硬件电路，画出相应部分各自的原理图。第四阶段设计，对设计的所有部分进行代码设计，利用编程工具进行源代码的开发应用开发环境进行程序编写，通过以上的设计就完成了系统的所有设计工作。第五阶段是要对整个项目做仿真，仿真不断优化软硬件的设计，完善所有功能设计，优化源代码的设计，最后整个项目设计完成。

1.3总体方案设计

此项目涵盖硬件和软件设计两个方面。模块划分为电机驱动、遥控电路、电源电路、主控制器、指示电路。系统接收遥控信号，控制电机驱动电路，控制小车行驶，通过指示电路指示小车当前状态。系统架构框图如图1所示。