机电一体化技术课程设计遥控小车.docx

目录1.整体设计01.1.车体选择01.2.驱动电机选择01.3.减速箱以及车轮选择01.4.微控制器选择11.5.无线模块的选择22.机械部分介绍22.1.万向轮简介22.2.机械部分三视图23.硬件部分介绍44.1.芯片器件介绍44.2.模块功能介绍64.3.整体电路图114.软件设计部分124.1.主程序流程图125.调试与下载135.1.Keil软件介绍135.2.程序调试136.设计总结157.参考文献16附录1:相关程序17附录2:实物照片19附录3:原理图20整体设计车体选择本课程设计任务为设计一款基于简易远程无线遥控小车，手机上的上位机通过蓝牙向小车发送指令，小车接收到指令后做出相应的动作。由此需要首先选择合适的车体结构，只要求小车能够实现灵活转动和行走，并且成本在可以接受的范围，基于以上原因选择两轮驱动加两个万向轮均布在底盘上的结构。驱动电机选择由于设计小车体积小，质量轻，且对小车的行驶轨迹没有很高的要求，因此选用130电机作为小车驱动电机。130电机机构简单，价格低廉，控制要求简单，输出转矩较为恒定，可以满足一般低功率场合的要求，如下图1所示：减速箱以及车轮选择由于130电机转速（6V）约为2000-4000转/分，而小车行走时要求速度低而转矩较大，因此要选用合适的减速箱。本次设计选用的减速箱及车轮如图2所示：减速箱参数为：a.无负载转速（6V）：100RPMb.无负载电流（6V）：60mAc.工作转矩（6V）： 3000mg*cm微控制器选择本次课程设计选用40脚52单片机STC89c52。与基本型51单片机相比，在性能上有很大的提高，速度与传统型8051相比，速度更快。此外和基本型51单片机（例如STC89系列）在引脚封装和程序上有很好的兼容性，基于STC89系列单片机的程序基本无需修改就可以在该52单片机上直接运行。该单片机内部集成MAX810专用复位电路，集成了内部RC振荡器，在对时钟精度要求不高的应用中，可以不需外部晶振电路，直接使用内部RC振荡器，简化外围设计和降低成本，并且提高系统的抗干扰能力。STC12C5A08S2如图3所示：无线模块的选择本次选用的无线模块是当今社会上便携式设备中普遍具有的蓝牙无线模块，该模块性能稳定，传输速率快，稳定可靠，传输距离可观。该芯片使用简单，具有通用的串行通信端口，在市场中具有较高的知名度，且蓝牙技术发展前景良好，广受客户的好评。该设备最大的优点是无需制作专门的遥控器，可直接通过手机上的蓝牙设备发送相关的指令，操作方便快捷，界面人性化设计，具有良好的人机对话界面。机械部分介绍万向轮简介万向轮就是所谓的活动脚轮，它的结构允许水平360度旋转。脚轮是个统称，包括活动脚轮和固定脚轮。固定脚轮没有旋转结构，不能水平转动只能垂直转动。这两种脚轮一般都是搭配用的，比如手推车的结构是前边两个固定轮，后边靠近推动扶手的是两个活动万向轮。万向轮是指安装在脚轮轮子的支架能在动载或者静载中水平360度旋转。制造万向轮的材料有多种，最普遍的材料是：尼龙，聚氨酯，橡胶，铸铁等材料。广泛应用于矿山、机械设备、电子设备、医疗设备、工程装修、纺织、印染、家俱、物流设备、仓储、周转车、机箱、机柜、设备、机电、无尘车间、生产流水线、大型超市等众多行业和各种领域。 　　根据其不同的用处，轴承分铁芯，铝芯，塑芯，尺寸1寸至8寸不等。其中铁芯,铝芯一般为重型承重轮，使用时常配备刹车器具。机械部分三视图主视图如图4所示：左视图如图5所示：俯视图如图6所示：硬件部分介绍芯片器件介绍主控芯片STC89C5251单片机是对目前所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为目前应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。目前很多公司都有51系列的兼容机型推出，在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。本次课程设计选用宏晶40脚LQFP封装的单时钟/机器周期（1T）52单片机STC89C52。其主要性能参数为：(1)8052CPU，1T，单机器/时钟周期，指令代码完全兼容传统8051(2)工作电压：3.5V-5.5V(3)工作频率：0-35MHz,相当于普通8051的0-420MHz(4)用户应用程序空间：2K(5)片上集成128字节RAM(6)40个通用I/O口，可设置为四种模式：准双向口/弱上拉、强推挽/强上拉、仅为输入/高阻、开漏，每个I/O口驱动能力均可达20mA，但整个芯片不能超过120mA(7)时钟源：外部高精度晶振/时钟、内部RC时钟：11MHz-17MHZ