基于M3的智能車紅外遙控系統(tǒng)設計摘要在自動化技術不斷改進的情況下，智能汽車的增長在大環(huán)境下取得了前所未有的增長。智.能作為現(xiàn).代的新發(fā)明，是以后.的發(fā).展方向，它可以按.照預.先設定.的模式在一個環(huán).境.里自.動的運作，不需要人為的.管理，可應.用.于科.學勘.探等用途。智能遙控小車就是其中的一個體現(xiàn)。設計者可以通過軟件編程實現(xiàn)它的行進、左右轉、停止和倒車的精確控.制。因此，智.能小車具有再編.程的特性，是機器人的.一種。本設.計采.用STM32單片.機加電機.驅.動.電.路和紅外遙.控模.塊，選用.模.塊化的設計方案，運用紅外.遙.控器控.制小.車的前.進、倒.車、左.轉、右.轉、啟.動和停止。關鍵詞：智能度；遙控小車；STM32；紅外遙控；Design of Infrared Remote Control Car Based on STM32ABSTRACTAccording to the rapid. progress of .computer, micro.electronics and .information technology, the development speed of intelligent. technology is faster and faster, the intelligence is higher and higher, and the application scope has been greatly expanded. Smart as a modern invention, is the development direction of later, it can be according to the preset mode automatically in an environment of operation, without the need of human management, can be used in scientific exploration and other purposes. The intelligent remote control car is one of them. The designer can realize the precise control of moving, turning and stopping by software programming. Therefore, the intelligent car has the characteristics of reprogramming and is a kind of robot.This design adopts the STM32 MCU and motor drive circuit and the infrared remote .control module., adopting. modular design, using the infrared. remote .control car for.ward, back.ward, turn left, turn right, start and stop.Key words: intelligence.; remote control car,;STM32; infrared. remote. control;目錄摘要1ABSTRACT21 緒論41.1課題研究背景及意義41.2課題研究現(xiàn)狀41.2.1國外研究現(xiàn)狀41.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀51.3課題研究內(nèi)容52 控制系統(tǒng)方案設計52.1系統(tǒng)組成框圖52.2元器件選型62.2.1 主控制器62.2.2 供電單元62.2.3 驅動電機72.2.4 遙控單元72.3 本章小結83 系統(tǒng)硬件電路設計83.1主控制器83.2復位電路103.3時鐘電路113.4電機驅動模塊113.5紅外遙控模塊153.5.1紅外發(fā)射器153.5.2紅外接收器153.6電源模塊163.7系統(tǒng)整體電路173.8 PCB板設計173.9 本章小結184 系統(tǒng)軟件設計194.1系統(tǒng)使用軟件簡介194.2軟件調(diào)試平臺194.3系統(tǒng)流程圖設計204.4 本章小結205 系統(tǒng)實現(xiàn)與調(diào)試21結論21參考文獻221 緒論1.1課題研究背景及意義在自動化技術不斷改進的情況下，智能汽車的增長在大環(huán)境下取得了前所未有的增長。綜合系.統(tǒng)感.知周圍環(huán).境變化、計劃和控.制決.策以及自.動駕.駛儀構成了今天的智.能車。在原.有車.輛.系.統(tǒng)的.基.礎上，智.能.汽車在一些高.科.技智.能技術.和設.備方面增添許多，如1）一種計算機處理系統(tǒng)，用于執(zhí)行諸如從外部傳感器獲得的道路信息的預處理，分析，識別和辨別等任務；2）用來獲得實時狀況信息的各種傳感智能車的主要的發(fā)展大方向是智能汽車領域，主要體現(xiàn)為汽車的駕駛主要通過對周圍環(huán)境的感受、控制計劃決策和決議實行三個進程實現(xiàn)。隨著微電子技術的不斷發(fā)展，單片機不僅具有更高的集成度，而且還可以將CPU、存儲器、定時器/計數(shù)器、并行和串行接口、A/D轉換器、D/A轉換器集成在芯片上，體積越來越小，功耗更小，非常方便。這一.技術.推.動.了機.器人技術的.發(fā)展，機.器.人技.術的發(fā).展非.常迅.速。機器人的設計和制造并不困難，它已經(jīng)變得流行起來。通過.構.建.智.能.汽車系統(tǒng)，設.計并實施了自.動.控.制系統(tǒng)。在實.踐中，我們熟.悉以單.片機.為核.心的控.制.芯片，完成汽車檢.測，驅.動，顯.示等外圍電路設計。利用相關學科的理論知識了解，結合相關電路設計的實際實施，實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。在這個階段過程中，你可以加深你對理.論知.識的理解和感受。因此，這種.設計與現(xiàn).實.生.活.相.結.合，具.有很.強的現(xiàn).實.意義。它是一個綜.合系統(tǒng)，結合了感知，計.劃和決策功能，以及自.動.駕.駛。計.算.機，傳.感，信.息，通.信，導航，人.工智.能和自.動.控.制技術相結合，是典.型的高.新.技.術.綜.合.體。1.2課題研究現(xiàn)狀 1.2.1國外研究現(xiàn)狀發(fā)達國家對智能汽車的研究始于70年代,在這些國家當中，對智能車最為看重的國家當屬美國和日本，通過開發(fā)基金投入大量資金，歐洲也支持智能車的研發(fā)。例如，2014年4月，在紐約舉行的車展上，豐斯汽車展出了一款名為FV2的智能車。領先的 google公司在智能車行業(yè)頒布發(fā)表將搭載本身的 Android體系到合作伙伴出產(chǎn)的汽車，這將對智能汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大影響。奧迪、寶馬、豐田和其他九大十世界汽車制造商在發(fā)布會上展示了他們最新的自駕車汽車。在汽車產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展的大背景下，國內(nèi)外主要汽車廠商、互聯(lián)網(wǎng)公司和汽車駕駛技術公司加大了研發(fā)和推廣力度，加強了跨行業(yè)的合作。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀與國外先.進的智.能.汽車.技.術相比，中.國的智.能.汽.車.產(chǎn)品.還比.較落.后。在一些大.型企.業(yè)中，工.業(yè).AGV.車.輛.的應用相對.比較成熟。許多大學.都在不.斷探索智.能.汽.車。在軍.事.領.域，我國十分重視.遙.控.車.輛的研.制。高技術研究與發(fā)展計劃綱要列舉了智能機器人作為自動化技術的第二大主題，一些關鍵技術也在這方面取得了很大的進步。無線遙控器專用車輛的運行頻率是通過無線電傳，傳送給操作人員。目前，有比較成熟的山東理工大學和產(chǎn)麥子的空氣渦輪機、持股機械股份有限公司聯(lián)合的無線遙控器、科學技術大學研究的無線遙控器、拖拉機等。1.3課題研究內(nèi)容紅.外遙.控智.能車可分為三.大部分：紅.外.遙.控.部分，執(zhí)行.部分，控.制器。智能車應按按鈕指示完成所需路線。該設計主要通過查閱大量文獻資料，首先學習單片機 STM32的基本原理與電路圖，然后分析智能車遙控系統(tǒng)的原理，并畫出其硬件連接示意圖，完成智能車的遙控系統(tǒng)總體方案的設計。通過.硬.件.電路的設計，包括系.統(tǒng).主.電.路.的.設.計和遙.控.系.統(tǒng)電.路的軟.硬件設計，繪.制.軟件設計.流.程圖，完.成.軟件的總.體設計.和程序的編寫。通過硬.件和.軟.件的設計.和.調(diào)試，實現(xiàn)了汽車的遠.程.控制功能，使.汽車能夠快.速、穩(wěn).定地.運行。這種智.能.遙控車既可應用于工業(yè)生產(chǎn)，又便于商場、家庭等商品的運輸。2 控制系統(tǒng)方案設計2.1系統(tǒng)組成框圖本設計的基本功能是：利用紅外遙控器代替開關鍵來控制汽車的啟停，可以方便地實現(xiàn)啟動、停車、左轉、右轉、倒車等功能。為此，確定STM32F103.微.控.制.器.為.主控芯片，主要包括電.源.模塊，電機驅.動模塊.和紅.外遙控模塊。通過紅.外遙控器.輸入信息，紅外接.收器反.饋給CPU.，通過主控制處理，來控.制.電.機的.運行，實.現(xiàn)運.行，實.現(xiàn)智能驅動。為了更好.地完成.這項設.計任務，我們在.前.輪的兩側使.用了前.輪驅動和.電機.驅動的四.輪汽車。調(diào)整兩個.車輪的轉.速以控.制.轉.向的目的。經(jīng).過軟.件程序控.制和硬.件架構，結.合.遠.程控.制。系統(tǒng)方案設計圖如圖2-1。 圖2-1 系統(tǒng)方案設計圖2.2元器件選型2.2.1 主控制器根.據(jù)設計要求，控.制.器主要用于.控制.電機，通過相關傳.感器處.理道.路信息，并將處理后的.信號傳遞.給控制器。然后控制器執(zhí)行相應的處理，以實現(xiàn)電機的前進和后退，從而確保汽車在允許范圍內(nèi)靈巧駕駛。方案一：ARM.公.司CORTEX.-.M3.可作為系統(tǒng)的控.制器。該系統(tǒng)的優(yōu)勢在于其強大的系統(tǒng)功能，高集成度，穩(wěn)定性和系統(tǒng)處理速度。它適宜作為大.規(guī)模實時.系.統(tǒng)的核.心.部.件。M3.處理器中的STM32.微控制.器專為高性.能，低.成本，低功耗.的嵌.入.式應.用.而設計。目前，該芯片的外部資源豐富、開源，滿足了項目完成的設計要求。方案二：選用51單片機，智能車不僅可以達到預期的性能指標，還可以改善汽車的運行環(huán)境，并且易于啟動。但它主要用于教學場合，性能要求低，且保護能力極差，容易燒毀芯片。雖然I/O.微.控.制器使用簡單，但在高.電.平下沒.有輸.出功率，需.要.擴.展AD和EEPROM.的功.能，增加了.硬件和軟.件的負擔?？傊?，該設計選擇使用M3處理器中的STM32系列作為控制器。2.2.2 供電單元方案一：單.電.源用.于提.供.微.控制.器和.直.流.電機。這種解決.方案的.優(yōu)點是減.輕了機身重.量，操.作簡.單。這會使單片機產(chǎn)生震蕩，影響單片機的工作性能，穩(wěn)定性相對較弱。方案二：采用雙電.源供.電方式，分別.使用兩個獨.立的電.源.給單片機和直流電.機供電。這種解決方案的優(yōu)點是波動小，穩(wěn)定性更好，使汽車運行更好。綜合考慮，選擇單電源供電。2.2.3 驅動電機方案一：DC電機的使用具有硬件電路設計簡單的優(yōu)點。施加額定直流電壓時，車輪轉速幾乎相等，調(diào)速更方便，性價比高，可以很好地控制小車的運行。方案二：步進機電。步進電機可以實現(xiàn)精確的旋轉角度輸出，只要采用適當?shù)拿}沖序列，電機就可以按照預定的速率或方向繼續(xù)反轉。控制速率很慢，但軟件程序的編程比直流機電更龐大。直流電機和步進電機的性能比較如表2.1所示。表2.1 電機性能對比對比項直流電機步進電機調(diào)速性能較好較差位置控制精度較差好控制難易程度簡單較難價格低中綜合考慮，本智能車設計決定采用直流電機。2.2.4 遙控單元紅外接收器.VS188B，此產(chǎn)品.用于內(nèi)部.屏蔽.封裝，內(nèi)置.紅外接.收.器ASIC。其輸出與TTL、CMOS電平、低電平有源、高靈敏度、抗電磁干擾能力強等相匹配。廣泛應用于音視頻產(chǎn)品，音響，電視機，機頂盒，空調(diào)等高端家電。紅外接收頭HT6221，低功耗CMOS技術，高噪聲抑制能力，DUT終端直接輸出載波是編碼信號的最小發(fā)射碼為38千赫：-外部的45-5 Hz振蕩器作為振蕩電路輸入8位數(shù)據(jù)碼，16位地址 CODE采用脈沖位置調(diào)制（ PPM）與電視機和 VCR控制一樣，主要用于防盜、煙霧報警系統(tǒng)，車輛報警系統(tǒng)，門禁控制，車庫。門控、安.防系.統(tǒng).等遠程控制系統(tǒng)。綜上，我們選用VS1838和HT6221作為紅外遙控模塊。2.3 本章小結本章重點分析了智.能車遙.控系統(tǒng)總體方案的選擇方案，并介紹了系統(tǒng)的總.體設計，以及對各模.塊元器件的選擇。下面.將對整個系統(tǒng).硬.件設計和軟.件設計等方面.的實.現(xiàn)進.行詳細介紹。3 系統(tǒng)硬件電路設計3.1主控制器為節(jié).省開.發(fā)時間和成本，系統(tǒng)使用意.法半.導體的32位嵌.入式設備ARM微.處理器STM32F103.xx，其.基于ARM- M體系結構的32位標準RISC (精簡指令集)處理器，代碼執(zhí)行效率高，成本低于同樣的性能微處理器。整個系統(tǒng)的微處理器硬件使用相同的類型，這有助于系統(tǒng)開發(fā)和程序轉換。ARM的Cortex TM-M3處理.器為MCU的需求提供了一個相.對較低低成本的平臺，是.最.新一代嵌入式ARM處理器，其.減少了很多的引腳，降.低了系統(tǒng)功耗，并.提.供了優(yōu)異的計.算性.能和先進的中.斷系.統(tǒng).響.應。眾多的外設配置，讓STM32F103系列微控制器可以在很多應用場合使用:1. 電機驅動和應用控制醫(yī)療和手持設備2. PC游戲外設和GPS平臺3.工業(yè)應用:可編程控制器(PLC)、 變頻器、打印機和掃描儀STM32 F103XX容量增強產(chǎn)品的范圍從36到100個引腳，采用6種不同的封裝類型。以下是本系列產(chǎn)品中所有外圍設備的基本介紹。內(nèi)核:ARM 32位的CortexTM-M3 CPU-單周期乘法和硬件除法存儲器-從64K或128K字節(jié)的閃存程序存儲器- 高達20K字節(jié)的SRAM時鐘、復位和電源管理- 2.03.6伏供電和1/O引腳- 4 16MHz晶體振蕩器- 嵌入式工廠調(diào)諧的8MHz RC振蕩器-內(nèi)嵌帶校準的40kHz的RC振蕩器-產(chǎn)生CPU時鐘的PLL-帶校準功能的32kHz RTC振蕩器低功耗- 睡眠、停機和待機模式-VBAT為RTC和后備寄存器供電2個12位ADC，1ps轉換時間（最多16個輸入通道）-轉換范圍:0至3.6V-雙采樣和保持功能-溫度傳感器DMA:-7通道DMA控制器-支持的外設:定時器、ADC、SPI、IC和USART調(diào)試模式-串行單線調(diào)試(SWD)和JTAG接口多達7個定時器- 一個16位PWM高級控制定時器，用于帶死區(qū)控制和緊急制動的電機控制多達9個通信接口-多達2個IC接口(支持SMBus/PMBus)- 多達3個USART接口（支持IS07816接口，LIN，IrDA接口和調(diào)制解調(diào)器控制 CRC計算單元，96位的芯片唯一代碼ECOPACK封裝ARM.的Cortex.TM-M3是.一.款3.2位RISC處.理器，可提供.額.外的代碼效.率，并在典型的8.位.和16.位.系統(tǒng)的存.儲.空.間中提供.高性.能的ARM.內(nèi).核。STM.32單.片.機的最.小系.統(tǒng)如圖3-1。啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊圖3-1 最小系統(tǒng)3.2復位電路在.微.控.制器.系統(tǒng)中，復.位電.路至關重要。當.微.控制.器復位引.腳RST（引腳9）出現(xiàn)高.電平超過2個機器周.期時，微控制器執(zhí)行復位操作。如果RST保持.高電平，微控制器可以無.限期.地復位。圖3.3是上.電自.動復.位和開.關復.位.兩種復位方式.，在上電瞬間，電容兩端.電壓是不變的，且電.容負極和reset.相連，電壓都在電阻上，此時rest.引腳電壓.為.高電平，芯片復位。當電.容慢.慢充電，電阻上的電壓慢.慢降低至大約0.V，芯片因此.正常工作。啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊圖3.3 復位電路在并聯(lián)電容中，電容器兩端的復位按鈕，復位按鈕不會按下電路上的電復位芯片。正常情況下，按.鈕按下，RST引.腳是高電平的狀態(tài)，是手.動復位。復位按鈕與電容.器兩端平行。未按下復位.按鈕時，電路復位。MCU正常工作后，RST引.腳.通過復位按鈕上升至高電平，達到復.位的效果。通常，在RST引腳上輸入10ms.以上的高.電平可以復位。圖中所示的復.位電阻和電.容僅為常用值，可根.據(jù).需要替換相.同尺寸的電.阻和電容。3.3時鐘電路時鐘電.路用于生成.操作STM32 F103所.需的.時鐘信號。STM32 F103本身是一個復.雜的同步時.序電路。為了保證.工作模式的實現(xiàn)，STM32 F103在一個嚴格的命令序列下執(zhí)行，只在時鐘信號的控制下執(zhí)行。時鐘的頻率影響微.控制器的速.度和穩(wěn)定性。我們的系統(tǒng)使用內(nèi).部時.鐘為系統(tǒng)提供時鐘，如圖3.4所示。在STM32 F103中，振蕩器具有高增益反相放大器。啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊健康的設備是健康板塊比較悲劇的幾款筆記本是開心健康都迪歐ID護額手機電池可不是的刻苦開始啊啊啊的距離可具備可舉報啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊調(diào)查表，就開始都不，直接控制S讀書丟哦公司已獲得該客戶咨詢大V名獲獎者需匯款等級劃分是夢想就會是金黃色的擴散的顧客是戶口的說法成本價在某些講話深刻，電話局?？怂古c安防科技部GV明鏡止水大V圖3.4 時鐘電路電路中電容的選.擇約為30 PF，但是考慮小電容會影.響振.蕩的.頻率、穩(wěn).定性和快速.性。晶體頻率在1.2 MHz和12 MHz之間。為了提高穩(wěn)定性，我們使用溫度穩(wěn)定性好，晶體振蕩頻率為12 MHz的NPO電容。3.4電機驅動模塊典.型的.直流電機控制電路如圖3.5所示。由于其形.狀類.似于H.字母，人們稱.之為“H.橋.驅.動電路”。四個晶.體管和一個電機構成的H橋驅動電路，只需打開對.角線上的一對三.極管即可.使電.機正常運行。啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊圖3.5 H橋驅動電路根據(jù)不同晶體管對的傳導，電流也可能不同，可能是從左到右或從右到左，由于電機的當前方向不同，電機的轉向將有所不同。如圖3.6和圖3.7所示，當Q1和Q4管連接到三極管時，電流將通過Q1的正極從左到右流動，最好通過Q4返回到負極。如果連接Q2和Q3的對角線上的晶體管，則電流從右向左流過電機，從而驅動電機沿另一個方向旋轉。啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊圖3.6橋電路驅動電機順時針轉動 圖3.7 H橋驅動電機逆時針轉動L298.N.是集.成H橋驅.動電路，因此采用L.298N電.路驅.動.電機。LP88N電路的PWM信號用于控制汽車的速度，停止，確保汽車的跟蹤，避開障礙物。引腳圖為3.8，實際驅動器如圖3.9所示，驅.動模塊電路原理.圖如圖3.10所示。圖3.8 L298N引腳圖數(shù)據(jù)庫的發(fā)揮出數(shù)據(jù)哦大白菜V領就開始都不保持健康十點半是健康我這不僅是對方V領比組別句可簡單方便內(nèi)存卡簡單方便是利庫大VUS度技術兩地分居布萊克本單據(jù)報銷款，環(huán)境控制必須回復VB趕時間看到來自進口的設備vhjksd'vbjk盡快落實到VB了解或者可續(xù)保見客戶來電VB計劃展開聯(lián)想和大V看自己好像大V就，主程序摩羯座不開機動畫綠化建設的VB成績控制，喜歡，交匯處VB召開程序和是能力狀況較好的V領韓劇大V較好的V領戶口租短褲的時刻機會總是看到旅游或類似的娛樂時代了了解客戶端VB就好這口須知，v自己號地塊瑞俄文，再加上部分面積在VB可滿足經(jīng)濟質量局圖3.9 電機驅動實物圖啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊圖3.10 電機驅動電路3.5紅外遙控模塊3.5.1紅外發(fā)射器該電路的主控.制器是遙.控芯片HT.622l。HT.6221鍵.碼的形成:當按.鍵超過36.毫秒時，振蕩器激.活芯片。一個結.果碼(4.5 ms)，低8位地.址.碼(9 ms l8 ms)，高8位.地址碼(9 ms l8 ms)，8位.數(shù).據(jù)碼（9 ms18 ms）和該8位數(shù)據(jù)碼的反碼（9 ms18 ms）。如果按鈕按下超過108毫秒并且沒有釋放，則下一個發(fā)送的代.碼將僅包含開始代碼（9毫秒）和結束代碼（2.5毫秒）。HT6221.將紅外碼調(diào)制成3.8.KHZ的脈.沖信.號通.過紅.外發(fā).射.二極管發(fā)出紅外編碼。各.個開.關的功.能分別為: K.1表.示停.止; K2表示右轉;K3表示左轉; K4表示啟動; K7表示制動; K8表示后退。電路圖如圖3.7所示。3.5.2紅外接收器 紅外接收器電路通常由制造商集成到單個組件中，并成為集成的紅外接收器。紅.外監(jiān).控二極.管檢.測.檢測到發(fā)射.端的紅外信號，然后將信.號發(fā)送.到放大器和限.幅器，不管紅外發(fā).射器和接.收器之間的距.離如何。比.較器輸.出高電平和.低電平，恢.復發(fā)射機信號波形。請注意，輸出和發(fā).射器的高電平和低電平反轉。該模.塊使用紅外接.收器1838，其電.路.如圖3.7所示。陶.瓷電.容器104是去除.輸出信號干擾.的去.耦電容器。端子1是解調(diào)信號的輸出端子，并直.接連.接.到微.控.制器的P3.2端口。當遙控發(fā)射器發(fā)射紅外編碼信號，在經(jīng)過紅外聯(lián)合處理后，輸出并直接向單片機進行相應的操作，以達到控制電機的目的。圖3-7 紅外接收硬件圖3.6電源模塊這種設計需要整個系統(tǒng)的雙5V電源。電源模塊由電源，變壓器，整流器，濾.波器和穩(wěn).壓電路組成。交流220.V通過電.壓轉.換器轉換為約9V的交.流電壓，然后整.流橋.把交流.電轉換.成脈動.直流電壓。具體電路見圖3.16。圖3.16 7805穩(wěn)壓電源3.7系統(tǒng)整體電路通過以上各單元模塊的電路設計，本設計的整個系統(tǒng)電路圖由綜合得出。如圖3.17。 圖3.17 整體電路圖3.8 PCB板設計電.路.原.理圖設計完.成之后，我們就可以根.據(jù)原.理圖完成對PCB板的設計。首先，我們要熟.悉PCB板設計時應.注意的問題.和規(guī)則。1.定位孔、標準孔周圍1.27.mm內(nèi)不可.以貼.裝元器件,螺.釘?shù)?孔周.圍3.5.mm內(nèi)不可以貼裝元器件。2. 臥.裝.電阻、電.感、電.解電容等部件底.部一般需要.避免過孔，以免.波峰焊.后過孔與元件殼休短.路。3.金屬殼體托架部件和金屬部件（屏蔽箱等）必須不與其它部件碰撞，并且必須不被緊密地附著到所述印刷電路或墊。4.導線和熱元件與加熱元件不能靠近;高熱器件要均衡散布。5.電源.插座應盡可能.靠近印刷電路.板放置。電.源插.座和與其連接的連.接桿應根.據(jù)線路的末端布置在同一側。應特別注意在連接器之間放置電源插座和其他焊接連接器，以便于焊接這些插座和連.接器以及電源.電纜的設計和.接線。插拔電源插頭的容易程度取決于電源.插座和焊接連接器的布局。6.其它元器件的布置所有IC組件都在一側對齊，極性組件的極性清晰標記，并且同一印刷電路板上標記的極性不會出現(xiàn)在兩個方向上的兩個以上方向上。并且兩個方向.彼此.垂直。7.表面布線應適當間隔。當密度差過大時，網(wǎng)孔應填充大于8密耳（或0.2毫米）的網(wǎng)狀銅箔。8.貼片要在一個面上排列，保持字符方向相同，包裝方向相同。9.極性裝置應盡可能與同一板上的極性標記方向相同。根據(jù)上面的規(guī)則描述設計的PCB板圖如圖3.18。圖3-PCB板設計圖3.9 本章小結本章節(jié)詳.細介紹了系統(tǒng)設計中的硬.件設計，包括所需.模塊的功能引腳介紹、模塊參.數(shù)說明和相關的電路設計，包括主控制器、遙控.模塊、復位.電路、時鐘.電路、電機.驅動模塊、電源.模塊等工作.原理的說明。根據(jù)電.路設.計圖給出了PCB.板的設計方案。4 系統(tǒng)軟件設計4.1系統(tǒng)使用軟件簡介EDA是指利用計算機進行電.路設.計工作，如電路圖.（原理圖），印制.電路板（PCB）文件制作，電路圖仿真實現(xiàn)等設計工作。因為電子技術發(fā)展太快，新元件不斷出新，電子線路變得越來越復雜。電.路的設計不能.簡單地用手來完成，越來越多的設計師使用快速高效的CAD設.計軟.件。設計師對電腦的系統(tǒng)要求比以前的版本要高。主要功能：1 ）原理圖設計2 ）印刷電路板設計3 ）FPGA的開發(fā)4 ）嵌入式開發(fā)5 ）3D PCB設計4.2軟件調(diào)試平臺Keil 4是由美.國的Keel Software生產(chǎn)的C.語言軟.件開.發(fā)系.統(tǒng)。在功能，結構，可讀性和可維護性方面，與匯編語言相比，C語言具有明顯的優(yōu)勢，設計師很容易掌握使用，在國內(nèi)外的軟件設計師中得到廣泛應用。除了開發(fā)所需的硬件之外，它也與軟件密不可分。通常，我們將.源.程序轉換為可由機器組裝.商執(zhí)行的機.器代碼。Keil編譯步驟如下：1）在Keil軟件系統(tǒng)中，每個獨立程序都會被看成一個項目。首先，從開始的“項目”，我們將“建立一個新項目”，并建立我們將要進行編程的內(nèi)容。2）Keil環(huán)境要求我們?yōu)闇y.試項目選.擇一個微控制器.模型，我們選擇STM32F103這個選項。3）建立項目并明確實施項目。點擊菜單欄中的文件，選中新建，創(chuàng)建一個新的空白文件，這個空白文件是我們可以寫微控制器程序的地方。內(nèi)容修改等操作.在這個版.塊進行。4)根據(jù).題意，在文檔中寫.入下列代碼；最后編譯調(diào).試，生產(chǎn).HEX文件。5）通過SCM的下載.軟件下載生成的.HEX文件，您就可以運.行它。4.3系統(tǒng)流程圖設計智能車實時檢測傳感器的輸入信號，紅外發(fā)射和接收管接收信號，并將信息發(fā)送到主處理器，使汽車走正確的指令路線。流程圖見圖4.2。圖4- 遙控功能流程圖4.4 本章小結本章重點介紹了系統(tǒng)軟件實現(xiàn)功能的流程圖，還介紹了軟件設計平臺的工作環(huán)境和工作平臺的使用過程。對Altai Designer和Keil 4軟件的功能和使用做了具體的介紹。5 系統(tǒng)實現(xiàn)與調(diào)試在局部控制的條件下，選擇集成高功能強接地芯片不僅可以減少整個系統(tǒng)的面積，減少PCB的面積，而且可以減少焊接點和連接，并在PCB設計中盡可能地使用圓弧，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。本設計采用.USB向系.統(tǒng)供電，大大降低了電.源的干擾。實驗板還提供電源接口，使用方便。在設計中，USB接口設計.困難，調(diào)試不算容易。在電路原理設計時，不允許重置按鈕，使程序無法下載，無法實現(xiàn)在線編程功能。通過正常的實踐和實際操作，通過下一次焊接成功的焊接路徑高，焊接水平不斷提高，并能完成補焊。軟件調(diào)試最能學到知識,運用AD進行單片機系.統(tǒng)仿真，再將.程序下載到單片.機里.驗證，大大.縮.短調(diào)試時間采用模塊化調(diào)試方法，當各個模塊功能均能實現(xiàn)時再將所有功能整合在一起，實現(xiàn)小車地全部功能整個調(diào).試過程基本是.順利的，只在遙.控解.碼部.分用大量時間，最.終.解.碼成功。系統(tǒng)實現(xiàn)實物圖如圖5-1。啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊圖5-1 實物圖結論經(jīng)過幾個月的畢業(yè)設計，從最初的數(shù)據(jù)搜索，通過電路設計，調(diào)試過程，在軟件設計和測試中，我們學習了解了設計單片機系統(tǒng)的全過程。從傳感器的信號處理，到微控制器接收和處理信號，然后到輸出信號到外部系統(tǒng)，通過這項工作的設計和制作，我們可以更好地了解各種傳感器，熟悉單片機的中斷和定時器的控制。項目中通過對各項任務的合理時間安排，可以讓整個系統(tǒng)更好地相互工作，而后增強自己的動手操作能力，更好地理解微控制器系統(tǒng)的開發(fā)過程。本設計基本完成題目要.求地各項功能,包.括以紅外遙.控方式控.制小車地加減.速、啟.停、轉.彎等.指示。設計采用軟件地多任務結構可以使系統(tǒng)同時去做多件事情,使系統(tǒng)能更為靈活的提高CPU地利用率;四個三極管組成的橋式電路由直流電機驅動，單片機控制橋式電路來切換占空比的狀態(tài)，并準確地調(diào)節(jié)電機的轉速。紅外遙控器采用遙控器發(fā)送38 kHz脈沖信號。VS1838接收到按鍵后，將接收到系統(tǒng)列數(shù)字信號，由單片機解碼，控制小車，操作方便。它可以用作兒童玩具，也可以用于各種電子設計競賽。通過工程的設計，我深深地感覺在做工程項目過程中掌握專業(yè)課挺重要的，而且必須結合實際情況才能對設計理念有更深刻的了解，這一過程是為了提高和拓展所學的知識，給以后生活工作研究打下基礎。從這個案例開始，硬件和軟件的設計，組裝調(diào)試，以及系統(tǒng)功能的最終實現(xiàn)，我都受益匪淺。