单片机大作业-简易红外遥控小车设计

安阳工学院

《单片机基础》课程大作业

《简易红外遥控小车设计》

院系：计算机科学与信息工程学院

专业班级：

姓名：

学号：

成绩（教师填写）

20年月日

一、课题名称：

《简易红外遥控小车设计》

二、方法步骤：

1.总体设计

主要设计思想：

本设计利用通用红外遥控器控制小车后轮两个电机的动作来

实现小车走、停、转弯等功能。并通过软件控制小车方向和PWM调速

小车的转速。具体思想如下：通过外部中断1接收红外信息，并通过

软件解码，根据接收信息的不同通过PWM和控制函数做出响应，并且

在二极管上面反映出来，所以说二极管充当车灯和档位指示灯的作

用，且每次接收信号，蜂鸣器鸣叫用来显示有信号的传入。

主要设计任务：

红外遥控小车的设计主要分两大步，第一是硬件实现的设计，

第二是单片机软件实现的设计。

（1）其中硬件又分几块：51单片机最小系统板，小型直流电机

（3〜9V）驱动电路模块，红外接收模块（已集成在最小系统板），蜂

鸣器和二极管显示模块，车体。

（2）软件比较简单，但也分了几块：外部中断红外接收解码模

块，PWM电机调速模块，主程序。

2.设计任务与要求

⑴主要完成的性能指标

本小车设计完成后能够实现如下功能：前进、后退、左前传（以

做轮胎为轴转弯）、右前转、左圆转（以车体为轴进行转弯）、右

圆转、左倒转、右倒转、紧急暂停、123级加减速。

（2）器件选择

本设计主要用到以下材料：51单片机一个、通用遥控器一

个、红外接收头一个、5号电池7节、车体（双电机+万向轮）一套、

蜂鸣器一个、杜邦线若干、二极管9个、L9110s电机驱动芯片2个、其

他电阻电容若干

（3）单片机选择

本设计用到宏晶公司的STC——125A32Ad单片机

（4）说明总体框图（可选）

（5）画出总线路图（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为16p2425Pl

-7座P36

P3717p2324P2

C成37

X：1Sp2223P2

X>

XI19p2122P2

XIp

工o21P2

f——（W

*cn

2PF22PF

51单片机最小系统如右:

红外电路图如下:

3红外（HS0038）

CON2

L9110s电机驱动电路如下:

vcc

正转信号

直流电机

反转信号

L9110s电气特性如下:

单

符号参数范围

位

最小典型最大IAIBOAOB

VCC电源电压2.5612VHLHL

Idd静态电流—02uALHLH

lin操作电流200350500uALLLL

IC持续输出电流750800850mAHHLL

IMax电流峰值—15002000mA

实现后的实物图如下:

(6)流程图及程序清单

〃***************简易红外小车完全调试程序

〃***************版本V02

〃***************2。12年5月13日10,49:26

〃***************修改优化时间2012年5月14日0:02:21

〃***************再次修改时间2012年5月18日20:49:28

〃***************Madeby

#include<reg52.h>

#include,'intrins.h,,

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

sbitMH=PlA0;//电机1接口

sbitM12=PlAl;

sbitM21=P1A2;//电机2接口

sbitM22=P1A3;

sbitLED0=P0A0;//左前灯

sbitLEDl=P0Al;〃档1灯

sbitLED2=P0A2;//档2灯

sbitLED3=P0八3;//档3灯

sbitLED4=P0A4;〃紧急灯

sbitLED5=P0A5;〃右前灯

sbitLED6=P0A6;〃左后灯

sbitLED7=P0A7;〃右后灯

sbitF=PU4;〃蜂鸣器接口

ucharTEMPl=O;〃全局变量，用于存放红外返回值-用于PWM占空比的控制

ucharTEMP2=10;//用于方向的控制

sbitIntO=P3A3;//红外接收采用外部中断1

uchardatabus[7];〃用于红外接收存放数据

〃延时函数

voiddelayl(uintxms)//delay0.1ms

uinti,j;

for(i=xms;i>0;i—)

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

)

〃********************接受解码函数

ucharRec()

uchartemp=0;〃函数内部临时变量，用于返回函数值

uinti=0;//用于存放数据的临时变量

uintj=0;

uintm=0;//局部计数临时变量

uintn=0;//局部计数临时变量

uintk=0;//局部计数临时变量

EX1=O;//关外部中断1,以防再次外部1中断的介入

while(!IntO)//用于计时前9Ms低电平的引导码

delayl(l);

m++;//计数引导码的长度

)

if(m<=60)//50,可变，大概数，m应该在90左右，如果引导

码时间太小(如<50),就表示

〃此次接收有误，返回0

return0;//

while(IntO)〃用于计时4.5ms高电平的引导码

(

delayl(l);

n++;〃计时高电平

if(n<=30)〃20大概值，应该在45左右，如果太小或太大,

都有问题

return0;

〃当上面的两步都完成时，表示9ms低电平，4.5ms高电平的引导码验证

完毕

〃可进行下步接收数据工作。后面有32位高低电平组成的编码分为：系统

码1,系统码2,数据码和数据反码

〃其中前16位，为用户识别码(系统码1和2)用于区别不同的电器，因为

使用的通用遥控器和接收器所以

〃不用关心前16位。

Mll=M12=M21=M22=0;〃进入中断，停止电机，防止电机颤抖

for(i=0;i<4;i++)//4组接收

for(j=0;j<8;j++)//每组8个高低信号

(

〃数据0由0.56ms低+0.56ms高组成即1：1

〃数据1由0.56ms低+1.655ms高组成1:3

while(!IntO)〃过滤数据的低位0.56ms低电平

(

delay1(1);

}

while(IntO)//进入高电平计时

(

delayl(l);

k++;//k计时每次的高电平

)

databus[i]=databus[i]»1;//数据接收数组首先默认接收

为0信号，即databus[i]第7位移入0

if(k>=10)//而后，判断刚才接收到的数据是否

为1,因为1的高点平持续1.655ms

〃低电平持续0.56ms,所以只要k大于10,

就能确定为1

(

databus[i]=databus[i]10x80;//若为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组数据为反码关系。所以判断

它们是否相反，来确定接收数据

〃是否正确

return0;

temp=databus[2];//返回赋值

returntemp;//

)

〃**********红外接受中断服务函数，+接受编码TEMPI,TEMP2

voidintO()interrupt2

{

uchartemp;//临时存放红外接收函数返回值

uinti=0;//计数临时变量

LED4=1;〃(因紧急灯是闪烁的每次中断时结果不一样，为保证效

果)先灭紧急指示灯

temp=Rec();//红外函数返回赋值

switch(temp)//对返回的数据进行编码，方便后面的操作

{

caseOxOd:

(

TEMP1=O;//TEMPI,编码用作，PWM参数，全局变量，

LED1=LED2=LED3=1;〃对应的指示灯状态

break;

)

case0x0c:

(

TEMP1=1;

LED1=0;

LED2=LED3=1;

break;

)

case0x18:

(

TEMP1=2;

LED1=LED3=1;〃2档

LED2=0;

break;

)

case0x5e:

(

TEMP1=3;〃TEMP1用于控制PWM占空比

LED3=0;

LED1=LED2=1;

break;

)

case0x40:

TEMP2=0;〃紧急状态（暂停）。TEMP2用于控制电机，暂停，前进,

左右转,

break;

)

case0x46:

(

TEMP2=1;〃前进

LED0=LED5=0;〃指示灯设置

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x44:

(

TEMP2=2;〃左前转

LED0=0;

LED5=1;

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x43:

(

TEMP2=3;〃右前转

LED5=0;

LED0=l;

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x15:

(

TEMP2=4;//倒车状态

LED6=LED7=0;〃67为倒车指示灯

LED0=LED5=l;

break;

)

case0x07:

(

TEMP2=5;〃左后转

LED6=0;

LED7=LED0=LED5=1;

break;

)

case0x09:

TEMP2=6;〃右后转

LED7=0;

LED6=LED0=LED5=1;

break;

)

case0x45:

(

TEMP2=7;〃左园转

LED0=LED7=0;

LED5=LED6=1;

break;

)

case0x47:

{

TEMP2=8;〃右园转

LED5=LED6=0;

LED0=LED7=l;

break;

)

)

〃每次接受红外，蜂鸣器蜂鸣一次

F=l；

delayl(300);

F=0;

EA=1;//开总中断

EX1=1;//开外1中断

rri=i；//下降沿触发

)

〃**********电机驱动函数

voidPWM_RUN()

(

uintm=0;//临时计数变量

ucharn=0;//

uinti=0;//

m=TEMPl*100;〃111有0,1,2,3状态，PWM每小时间片为3*100,所以m*100

n=TEMP2;//TEMPI用于控制转速，TEMP2用于控制前后左右

〃对n(TEMP2)进行解码，设置不同的电机工作方式

〃注：暂定M*1=LM*2=0正传,M*l=0,M*2=l倒转,M*l=M*2=0,停止

if(n==0)//紧急状态，

Mll=M12=M21=M22=0;

LED4=~LED4;〃设置紧急灯动作

delayl(lOOO);

)

if(n==l)//ml和m2都前转，前进

Mll=l;

M12=0;

M21=l;

M22=0;

)

if(n==2)//ml停止，m2前转，实现左前转弯

(

Mll=0;

M12=0;

M21=l;

M22=0;

)

if(n==3)//ml前转，m2停止，实现右前转

(

Mll=l;

M12=0;

M21=0;

M22=0;

)

if(n==4)//mlm2倒转，实现倒车

(

Mll=0;

M12=l;

M21=0;

M22=l;

)

if(n==5)//ml停止，m2倒转，实现左后转

(

Mll=0;

M12=0;

M21=0;

M22=l;

)

if(n==6)//ml倒转，m2停止，实现右后转

(

Mll=0;

M12=l;

M21=0;

M22=0;

}

if(n==7)//ml倒传，m2前转，实现左方向，原地打转

(

Mll=0;

M12=l;