430课程设计报告-红外遥控小车完整版.docx

课 程 设 计 报 告课程名称 嵌入式系统原理与设计 课题名称 红外遥控小车 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导老师 2016 年 1 月 6 日目 录1．系统总体设计31.1功能说明31.2任务分配情况41.3 系统工作流程52. 硬件设计52.1单片机选择52.1.1单片机实物图62．2红外设备的选择62.2.2 红外遥控器实物图及电路图62.2.3接收设备的选择72.3 L298N驱动72.3.1 L298N驱动介绍72.3.2 L298N实物图及电路图82.3.3 H桥工作原理82.4直流电机92.4.1电机介绍92.4.2直流电机实物图92.5其它硬件93．软件设计103.1系统总体设置103.2红外模块103.2.1红外解码模块103.3 PWM模块123.4 控制模块133.4.1 L298N驱动设置133.4.2控制函数134．实验结果144.1 系统整体实物图144.2 小车各运转模块145. 系统测试和调试165.1 红外接收头165.2 捕获数据175.3 PWM的输出176. 实验心得177. 附录201．系统总体设计1.1功能说明本次的课设要求是通过遥控器按下不同的按键来控制小车的前进、后退、左转、右转、停止。所以大致的系统的框架如下：红外遥控单片机最小系统L298 N驱动 小 车图1 系统总体框架图1、红外遥控器及接收器采用红外遥控器发送信号和HS0038型号的红外接收器接收信号。2、单片机最小系统系统使用德州仪器公司的MSP430F5438A单片机作为核心控制器。3、L298N驱动单片机产生的两组PWM波来送给电机驱动控制电机速度，并通过N1~N4的设置来进行电机的正转反转来控制小车的前进和后退，并将电源的电压通过L298驱动的降压模块，为单片机提供5V的工作电压。1.2任务分配情况 1.3 系统工作流程首先通过红外遥控器按下相应的键值，通过HS0038红外接收器接收红外信息，在单片机进行解码，并通过不同的键值来对应小车不同的动作，并且单片机输出两路一定占空比的PWM波，经过L298N驱动进行功率放大驱动直流电机运转。2. 硬件设计此次课设的硬件部分主要包含以下几大模块：MSP430F5438A单片机，红外遥控器、HS0038红外接收器、L298N驱动，直流电机2个、若干杜邦线、电池若干。2.1单片机选择MSP430系列单片机是美国德州仪器（TI）1996年开始推向市场的一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器（Mixed Signal Processor）。称之为混合信号处理器，是由于其针对实际应用需求，将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单片机”解决方案。该系列单片机多应用于需要电池供电的便携式仪器仪表中。对于使用到的MSP430F5438A单片机，也是功能强大的一款单片机。其主要性能参数是：工作电压3.6V~1.8V 。高达25MHZ的CPU速度、高达256KB的闪存、18KB的RAM。（3）0.1μA RAM保持模式、2.5μA实时时钟模式、165μA/MIPS工作模式。（4）5μS之内能从待机模式唤醒。2.1.1单片机实物图 图2 MSP430F5438A单片机2．2红外设备的选择2.2.1发射设备的选择本次实验采用的是WD6122的21键红外遥控器，成本较低。红外发送的帧格式： 图3 红外发送帧格式2.2.2 红外遥控器实物图及电路图 图4 红外遥控器 图 5 WD6122电路图2.2.3接收设备的选择红外接收器我们采用是HS0038的红外接收器，它将遥控信号的接受、放大、解调、整形集于一身，接受距离可达35M，接受红外频率为38KHZ。实物图如下：图6 红外接收器2.3 L298N驱动2.3.1 L298N驱动介绍L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。2.3.2 L298N实物图及电路图 图7 L298N驱动实物图图8 L298N电路图VCC接5V，GND接地。A PWM、B PWM 分别接两组PWM波的输出引脚P1.4、P1.5。Port1—Port4接P2.0~P2.3引脚。2.3.3 H桥工作原理要使电机M运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如?当Q1管和Q4管导通时，电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机，然后再经Q4回到电源负极。电机顺时针转动，当三极管Q2和Q3导通时，电流将从右至左流过电机，驱动电机逆时针方向转动。具体电路图如下： 图 9 直流电机H桥驱动电路图2.4直流电机2.4.1电机介绍直流电动机，