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单片机原理及接口技术 项目名称：无线遥控小车 指导老师： 项目成员： 概要 1. 概述 2. 理论基础 3. 电路设计 4. 硬件设计 5. 软件设计 6. 收获与感想 一 概述 本系统分成两部分：手持遥控部分，车载电机控制部分。两部分全都采用STC89C51单片机作为控制核心。遥控板发送控制命令，接收板接收控制指令并控制小车运动 遥控板和接收板通过无线模块进行数据传输，遥控板上的控制按键一旦被按下，控制芯片便发送特定的代表小车运动状态的控制命令，并在液晶屏上显示当前的运动状态；接收板电路主要负责小车运动状态指令的接收和实现小车运动状态的控制 二 理论基础 本系统主要由下面几个部分组成： 1、电机驱动模板 2、无线模板 3、电源模板 4、控制与显示模板 下面对这几个模板做具体介绍 2.1 电机驱动模板方案一：L298驱动步进电机 L298驱动步进电机的电路原理图 电机驱动电路简介 运用ST公司的经典驱动芯片L298驱动二相步进电机；芯片为双电源模式，其中Vss接+5V为芯片提供工作电压，Vs接+16V为驱动电路提供工作电压；为了不对四个输入口信息产生影响，ENA与ENB两个使能端接高电平；芯片四个输入端IN1、IN2、IN3、IN4这四个引脚分别与单片机的引脚连接，目的在于接收单片机的指令；芯片接收指令后，在芯片中处理，之后从OUT1、OUT2、OUT3、OUT4这四个引脚对应输出，输出后再传到步进电机；二相步进电机对应四个引脚大至可以定义为A、B、-A、-B其中A=1为第一相通正电流，B=1为第二相通正电流，-A=1为第一相通入反相电流，-B=1为第二相通入反相电流；步进电机驱动方式可以分为半步驱动和整步驱动；半步驱动方式如：1001、0001、0011、0010、0110、0100、1100、1000；整步驱动如：1000、0100、0010、0001；如上面所提，按照一定的顺序不断的改变A、B、-A、-B既改变IN1、IN2、IN3、IN4的输入，即可使步进电机运动，且变化的快慢决定步进电机的速度。 此外，驱动电路中输出端还必须接上二极管，以消除电机换相产生的反相电动势；电源端都并上电容，以便消除电源的不稳定因素。 方案二：L293驱动直流电机 电机驱动电路简介 L293的引脚与L298的引脚基本相同，其接法也与L298相同；因为驱动直流电机，直流电机只有正转和反转，所以只用两个控制口，即一个芯片可以控制两个直流电机，即可以用OUT1、OUT2控制一个直流电机，OUT3、OUT4控制另一个直流电机。 方案对比 对于方案一，因为小车使用了步进电机，所以小车能以精确的速度行驶，且能够以规定的距离行驶；但小车速度不是很快。 对于方案二，小车速度可以达到很快，且制作简单、成本相对较低；但缺点在于小车速度不是很稳定，且不能实现精确控制。 综合考虑两种方案，对于我们的无线遥控小车，对小车的速度要求不是很高，相对来说我们更在意它的精确性，这样才方便我们对无线遥控小车的控制，说以我们选方案一。 2.2 无线模块2.2.1 无线模块实物图 2.2.2 无线模块的引脚分布 2.2.3 无线模块的基本工作流程 一、数据发送流程 1、把接收机的地址和要发送的数据按时序送入nRF24L01中； 2、配置CONFIG寄存器，使之进入发送模式； 3、微控制器把CE置高，激发nRF24L01进行发射； 4、发射过程：1）给射频前端供电；2）射频数据打包；3）高速发射数据包；4）发射完成。 二、数据接收流程 1、配置本机地址和要接收的数据包的大小； 2、配置CONFIG寄存器，使之进入接收模式，把CE置高； 3、等待数据包的到来； 4、当接收到正确的数据包，nRF24L01自动把字头、地址和CRC校验位移去； 5、nRF24L01通过STATUS寄存器的RX_BUF置位通知微控制器，微控制器把数据从nRF24L01中读出。 2.2.4 无线模块工作原理 其工作原理：发送时：开始对无线模块进行初始化，将CE和SCK置0、CSN置1使模块进入待机状态；将CSN置0、SCK置1，模块开始通过MOSI将接收模块的地址和要传输的数据读入寄存器中；将CE置0，模块将数据的进行打包并发送，发送之后模块恢复待机模式。 接收时：开始先配置本机地址和数据包的大小然后将CE置高，模块进入接收模