无线遥控小车研设计方案与制作

1、遥控小车的设计与制作学 院：潍坊科技学院 系 部：机电工程学院 专 业：电气自动化技术 班 级：09 级一班姓 名：马海龙学 号： 200902410038 指导教师：张建明完成日期： 2012-02-18摘要随着社会的发展，人们对科学技术的要求越来越高，在我们的身边随处都可见一些高科技的产物，这是是时代的产物。本设计采用单片机，根据单片机的原理来控制实验小车的启步与停止以及根 据人得操作做出相应的动作。 信息社会的支柱之一是通信技术，它是信息社会化的基础，也是实现信息社会化的手段。而近年来，信 息通信领域中，发展最快，应用最广的就是无线通信技术。我们此 次借遥控小车为载体， 为大家展示下无线

2、通信技术的基本原理。本设计虽然结构简单，较容易实现，但它涉及到了通信技术的各个方 面：编码解码、调制解调、高频放大、无线传输、混频功放等。在 一定程度上体现了无线通信原理。目录1. 摘要:12. 目录:23. 设计任务:34. 方案比较与选择：45. 调制发射模块：56. 接收解调模块：57. 解码驱动模块：68. 电机驱动方案选择：89. 显示模块：910. 小车功能及实现： 911. 小车流程框图：1011. 最小系统图:1112. 参考文献:111. 设计任务:设计并制作了一个无线遥控小车，当人在远处向它发出指令时，其能够实现基本的 前进、后退、左拐、右拐等动作。1.1要求：设计并制作无

3、线电遥控发射机和接收机。1 无线电遥控发射机控制键电池2.无线电遥控接收机被控设备外供直證稳压电源.1.2 要求1. 基本要求(1) 接收机距离发射机不小于10m(2) 调制方式：AM FM或FSK任选一种。(3) 输出功率：不大于20mV(在标准75Q假负载上)。(4) 遥控对象：小车，被控设备用简易小车代替，小车的前进、后退、左拐、右拐分 别表示不同信号工作。2. 发挥部分(1) 小车左拐、右拐及后退时有LED灯指示、并用数码管显示当前信息。(2) 在一定发射功率下(不大于20mVV，尽量增大接收距离。(3) 增加信道抗干扰措施。(4) 尽量降低电源功耗。2. 方案比较与选择：根据设计任务

4、要求，并且根据我们自己的需要而附加的功能，该电路的总体框图可分为几个基本的模块，框图如（图 3）所示：接收解调模块控制编码模块调制发射模块解码驱动模块显示模块（图3）2.1控制编码模块:经四处寻求，我们最终确定用 PT2262/2272作为我们系统的编码、解码芯片下面是PT2262的功能介绍及实现。编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字， 解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发 射。PT2262特点：CMOS：艺制造，低功耗，外部元器件

5、少，RC振荡电阻，工作电压范围 宽：2.615v，数据最多可达6位，地址码最多可达531441种。控制编码原理图接线如上图所示，按下相应的开关就可以发射相应的路数的控制信号。22调制发射模块：界当发射机没有按键按下时，其17脚为低电平，所以315MHZ勺高频发射电路不工作， 当有按键按下时，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHZ的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全受控于 PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频 电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100%的调幅。数据发射模

6、块的工作频率：315MHZ，频率稳定度：土 75KHZ，发射功率： 500MW, 静态电流：w 0.1UA，发射电流：350MA 7,工作电压：DC 312VDF采用声表谐振 器SAW急频，频率稳定度极高，特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。调制发射模块增加了一只数据调制三极管Q2,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信 号值的大小。2.3接收解调模块：方案：超再生接收机这是超再生接收机等效电路图1天线输入端有选频电路，而不依赖1/4波长天线的选频作用，控制距离较近时可以剪短甚至去掉外接天线2、接收电路自身辐射极小，、可

7、以减少自身振荡的泄漏和外界干扰信号的侵入。2.4解码驱动模块:采用和PT2262配套的PT2272解码,D0、D1、D2 D3是解码芯片PT2272集成电路的四位数据输出端，有信号时能输出 5V左右的高电平，驱动电流约2mA与发射器上的四为个按键相对应。PT2272解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生 变化时改变。M表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对 应，可以用于类似点动的控制。我们采用 PT2272M4芯片以实现对小车的实时控制。我们用的是凌阳小车

8、，小车采用双电机控制的运动，一个电机控制小车的两个左轮， 另一个控制小车的两个右轮。对于小车的驱动模块，有两种方案： 直接将PT2272M4勺四位数据输出端接至两个电机的四个端，按相应的键来控制小 车的运动； 利用凌阳单片机来实现对小车的运动。经实践,发现采用方案必须同时按相应的两个键才可实现小车的运动（如同时按下控制左轮前进和控制右轮前进两个键，才能实现小车前进），不方便，而且易出现同时 按下控制左（右）轮前进和控制左（右）轮后退的键，导致控制小车电机的H桥的四个三级管都导通，可能导致烧毁 H桥；而且采用方案不易实现小车的指示电路。我们采用凌阳单片机来实现最后小车的转向、显示等工作。因采用单

9、片机可弥补方 案中的不足。下图为SPCE061A最小系统原理图：畑壮ILJH34K)H<DAC2VRO5VS&.UH2CJPVLLCOUT SUCN PFtjSE-H-A 乐虬HeV =三二一 I 弩 MM2»<_ =±±A±±> 二<-二一 AS二 A-=3L3七严 < <ft?林i-k11Qa.=i=<3 =AT” ji31 j3?贏55虫Mi烁】, IOA9i OUS imii JtMli lOMB mid-r：X.=-：yi!=!=Ml'” 一电机驱动方案选择：案;1 :使用功率

10、三极管作为功率放大器的输出控制直流电机。线性型驱动的电路结构和原 理简单，成本低，加速能力强，但功率损耗大，特别是低速大转距运行时，通过电阻R的电流大，发热厉害，损耗大，对于小车的长时间运行不利。万案2:采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整.此 方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢，易损坏，寿命较短，可靠性不 高。3:采用由双极性管组成的H桥电路。用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开 关状态，精确调整电机转速。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高； H桥电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制； 电子开关的速度很快，稳定性也很

11、高， 是一种广泛采用的调速技术。综合3种方案的优缺点，决定选择方案 3,其电路原理图如（图6）所示：Ut巧珀血UD XX就 jCLAj 31*30冷30113gverT:jtvocT（图6）2.5显示模块:T.cc丄亠严显示电路如上图所示，小车的前、左、右、后动作分别有前、左、右、后LED指示灯指示，和数码管的1、2、3、4指示。3、小车功能及实现：通过前、后、左、右键的控制，可实现小车的前后左右运动，并伴有LED指示灯指示和数码管指示。4、小车流程框图:PT2262编码调制发射接收解调PT2272解码SPCE061ALED灯控制小 车 控 制后5 最小系统图:该系统主要图如（图10）所示:H *¥- WI-TnoT=i屈n v - Bft - rr ar. niTTTt!djj 丄nu f 二:三寻 _l F 屮F