基于单片无线遥控车的设计.doc

PAGE 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 PAGE 1 哈尔滨工程大学本科生毕业论文 摘 要 根据题目要求，本设计采用2片AT89C52单片机构成主从式的控制系统，双机采用串行口进行通信。红外遥控部分采用遥控车模专用编、解码芯片TX-2/RX-2，提高控制的可靠性；同时，在遥控发射端加入了用凌阳61板做的语音识别系统，能够完成语音遥控功能。采用红外传感器进行里程检测；超声波传感器进行障碍识别；感光电阻辅以步进电机控制的转动机构进行光源方向的检测，并能用软件控制小车行驶到光源附近。采用步进电机对小车的转向进行精确的控制，同时用红外传感器对转向的角度进行校正。此外，采用四位LED数码管和若干LED发光二极管显示时间、行进的里程以及小车的各种状态；采用AT24C08串行EEPROM记录小车的行驶轨迹，并能按照所记录的轨迹自动行驶。 本次设计基于完备的软硬件系统，很好的实现了小车语音遥控、任意曲线行驶、路线记录与重放、自动查找光源、自动避障，里程统计并发出指 目 录 第1章 绪论……………………………………………………………1 1.1概述………………………………………………………………1 1.2设计要求及主要功能介绍………………………………………1 1.2.1 手动控制功能…………………………………………2 1.2.2 自动寻找光源功能……………………………………2 1.2.3 超声避障功能…………………………………………2 1.2.4 记录路线与重放路线功能……………………………2 1.2.5 声控功能………………………………………………3 1.2.6 其他功能………………………………………………3 1.3 MCS-51系列单片机简介………………………………………3 1.4凌阳SPCE061A精简开发板简介………………………………5 第2章 系统总体设计………………………………………………6 2.1系统功能模块的划分…………………………………………6 2.2单片机数目的选定……………………………………………6 2.3系统原理框图…………………………………………………7 2.4系统软件主要特色……………………………………………7 2.4.1软件分层结构……………………………………………8 2.4.2多任务结构………………………………………………8 2.4.3消息驱动结构…………………………………………13 2.5本章小结………………………………………………………15 第3章 各模块的详细设计…………………………………………16 3.1 红外遥控模块的设计…………………………………………16 3.1.1 遥控模块的功能需求…………………………………16 3.1.2 编解码芯片的选型……………………………………16 3.1.3 遥控模块原理图………………………………………16 3.1.4 遥控电路与语音识别模块的连接……………………18 3.2 数码管、发光二极管显示模块的设计………………………18 3.2.1 多位数码管扫描显示原理……………………………18 3.2.2 工作状态指示灯及转向灯的设计……………………19 3.2.3 显示模块电原理图……………………………………19 3.2.4 显示任务的软件设计…………………………………20 3.3 声音提示功能的设计…………………………………………20 3.4 前轮转向模块的设计…………………………………………21 3.4.1 前轮转向的机械结构设计……………………………21 3.4.2 前轮转向中点校准功能的设计………………………22 3.4.3 步进电机驱动芯片……………………………………22 3.4.4 前轮转向任务的软件设计……………………………22 3.5 后轮驱动模块的设计…………………………………………24 3.5.1 直流电机驱动芯片L298N……………………………24 3.5.2 后轮驱动任务的软件设计……………………………25 3.6 里程检测模块的设计…………………………………………25 3.6.1 探头的选型与安装……………………………………25 3.6.2 软件消抖与硬件消抖的比较…………………………26 3.6.3 里程检测任务的软件设计……………………………26 3.7 超声测距模块的设计…………………………………………27 3.7.1 超声测距的理论依据…………………………………27 3.7.2 超声发射电路…………………………………………27 3.7.3 超声接收电路…………………………………………28 3.7.4 超声测距任务的软件设计……………………………29 3.8 光源方向探测模块的设计……………………………………30 3.8.1