安陽工學院

《單片機基礎》課程大作業

《簡易紅外遙控小車設計》

院系：計算機科學與信息工程學院

專業班級：

姓名：

學號：

成績（教師填寫）

20年月日

一、課題名稱：

《簡易紅外遙控小車設計》

二、方法步驟：

1.總體設計

主要設計思想：

本設計利用通用紅外遙控器控制小車后輪兩個電機的動作來

實現小車走、停、轉彎等功能。并通過軟件控制小車方向和PWM調速

小車的轉速。具體思想如下：通過外部中斷1接收紅外信息，并通過

軟件解碼，根據接收信息的不同通過PWM和控制函數做出響應，并且

在二極管上面反映出來，所以說二極管充當車燈和檔位指示燈的作

用，且每次接收信號，蜂鳴器鳴叫用來顯示有信號的傳入。

主要設計任務：

紅外遙控小車的設計主要分兩大步，第一是硬件實現的設計，

第二是單片機軟件實現的設計。

（1）其中硬件又分幾塊：51單片機最小系統板，小型直流電機

（3?9V）驅動電路模塊，紅外接收模塊（已集成在最小系統板），蜂

鳴器和二極管顯示模塊，車體。

（2）軟件比較簡單，但也分了幾塊：外部中斷紅外接收解碼模

塊，PWM電機調速模塊，主程序。

2.設計任務與要求

⑴主要完成的性能指標

本小車設計完成后能夠實現如下功能：前進、后退、左前傳（以

做輪胎為軸轉彎）、右前轉、左圓轉（以車體為軸進行轉彎）、右

圓轉、左倒轉、右倒轉、緊急暫停、123級加減速。

（2）器件選擇

本設計主要用到以下材料：51單片機一個、通用遙控器一

個、紅外接收頭一個、5號電池7節、車體（雙電機+萬向輪）一套、

蜂鳴器一個、杜邦線若干、二極管9個、L9110s電機驅動芯片2個、其

他電阻電容若干

（3）單片機選擇

本設計用到宏晶公司的STC——125A32Ad單片機

（4）說明總體框圖（可選）

（5）畫出總線路圖（硬件）

UI8051+"0'

P101

PIOwc

39P0

PllPOO

38Pi

P12P01

37P0

P13P02

36P0

P14PO3

FIF~535P0

P15PN

P16^734P0

P16P05

33P0

P17P06

RST932P0

RESET_P07

31

RXDP30EA-^P

RT1T30

IXDP31ALEP

P3212n929

INIDP32°Q28P2

P3313SPE27

--INR.T33

PS414p2627P2

TOP34

P3515p2526Pl

T1/P35

P為16p2425Pl

-7座P36

P3717p2324P2

C成37

X：1Sp2223P2

X>

XI19p2122P2

XIp

工o21P2

f——（W

*cn

2PF22PF

51單片機最小系統如右:

紅外電路圖如下:

3紅外（HS0038）

CON2

L9110s電機驅動電路如下:

vcc

正轉信號

直流電機

反轉信號

L9110s電氣特性如下:

單

符號參數范圍

位

最小典型最大IAIBOAOB

VCC電源電壓2.5612VHLHL

Idd靜態電流—02uALHLH

lin操作電流200350500uALLLL

IC持續輸出電流750800850mAHHLL

IMax電流峰值—15002000mA

實現后的實物圖如下:

(6)流程圖及程序清單

〃***************簡易紅外小車完全調試程序

〃***************版本V02

〃***************2。12年5月13日10,49:26

〃***************修改優化時間2012年5月14日0:02:21

〃***************再次修改時間2012年5月18日20:49:28

〃***************Madeby

#include<reg52.h>

#include,'intrins.h,,

#defineuintunsignedint

#defineucharunsignedchar

sbitMH=PlA0;//電機1接口

sbitM12=PlAl;

sbitM21=P1A2;//電機2接口

sbitM22=P1A3;

sbitLED0=P0A0;//左前燈

sbitLEDl=P0Al;〃檔1燈

sbitLED2=P0A2;//檔2燈

sbitLED3=P0八3;//檔3燈

sbitLED4=P0A4;〃緊急燈

sbitLED5=P0A5;〃右前燈

sbitLED6=P0A6;〃左后燈

sbitLED7=P0A7;〃右后燈

sbitF=PU4;〃蜂鳴器接口

ucharTEMPl=O;〃全局變量，用于存放紅外返回值-用于PWM占空比的控制

ucharTEMP2=10;//用于方向的控制

sbitIntO=P3A3;//紅外接收采用外部中斷1

uchardatabus[7];〃用于紅外接收存放數據

〃延時函數

voiddelayl(uintxms)//delay0.1ms

uinti,j;

for(i=xms;i>0;i—)

for(j=13;j>0;j-);

)

〃********************接受解碼函數

ucharRec()

uchartemp=0;〃函數內部臨時變量，用于返回函數值

uinti=0;//用于存放數據的臨時變量

uintj=0;

uintm=0;//局部計數臨時變量

uintn=0;//局部計數臨時變量

uintk=0;//局部計數臨時變量

EX1=O;//關外部中斷1,以防再次外部1中斷的介入

while(!IntO)//用于計時前9Ms低電平的引導碼

delayl(l);

m++;//計數引導碼的長度

)

if(m<=60)//50,可變，大概數，m應該在90左右，如果引導

碼時間太小(如<50),就表示

〃此次接收有誤，返回0

return0;//

while(IntO)〃用于計時4.5ms高電平的引導碼

(

delayl(l);

n++;〃計時高電平

if(n<=30)〃20大概值，應該在45左右，如果太小或太大,

都有問題

return0;

〃當上面的兩步都完成時，表示9ms低電平，4.5ms高電平的引導碼驗證

完畢

〃可進行下步接收數據工作。后面有32位高低電平組成的編碼分為：系統

碼1,系統碼2,數據碼和數據反碼

〃其中前16位，為用戶識別碼(系統碼1和2)用于區別不同的電器，因為

使用的通用遙控器和接收器所以

〃不用關心前16位。

Mll=M12=M21=M22=0;〃進入中斷，停止電機，防止電機顫抖

for(i=0;i<4;i++)//4組接收

for(j=0;j<8;j++)//每組8個高低信號

(

〃數據0由0.56ms低+0.56ms高組成即1：1

〃數據1由0.56ms低+1.655ms高組成1:3

while(!IntO)〃過濾數據的低位0.56ms低電平

(

delay1(1);

}

while(IntO)//進入高電平計時

(

delayl(l);

k++;//k計時每次的高電平

)

databus[i]=databus[i]?1;//數據接收數組首先默認接收

為0信號，即databus[i]第7位移入0

if(k>=10)//而后，判斷剛才接收到的數據是否

為1,因為1的高點平持續1.655ms

〃低電平持續0.56ms,所以只要k大于10,

就能確定為1

(

databus[i]=databus[i]10x80;//若為1,把第8位

置1

}

k=0;〃把k的值重新置零

)；

if(databus[2]!=~databus[3])//2和3組數據為反碼關系。所以判斷

它們是否相反，來確定接收數據

〃是否正確

return0;

temp=databus[2];//返回賦值

returntemp;//

)

〃**********紅外接受中斷服務函數，+接受編碼TEMPI,TEMP2

voidintO()interrupt2

{

uchartemp;//臨時存放紅外接收函數返回值

uinti=0;//計數臨時變量

LED4=1;〃(因緊急燈是閃爍的每次中斷時結果不一樣，為保證效

果)先滅緊急指示燈

temp=Rec();//紅外函數返回賦值

switch(temp)//對返回的數據進行編碼，方便后面的操作

{

caseOxOd:

(

TEMP1=O;//TEMPI,編碼用作，PWM參數，全局變量，

LED1=LED2=LED3=1;〃對應的指示燈狀態

break;

)

case0x0c:

(

TEMP1=1;

LED1=0;

LED2=LED3=1;

break;

)

case0x18:

(

TEMP1=2;

LED1=LED3=1;〃2檔

LED2=0;

break;

)

case0x5e:

(

TEMP1=3;〃TEMP1用于控制PWM占空比

LED3=0;

LED1=LED2=1;

break;

)

case0x40:

TEMP2=0;〃緊急狀態（暫停）。TEMP2用于控制電機，暫停，前進,

左右轉,

break;

)

case0x46:

(

TEMP2=1;〃前進

LED0=LED5=0;〃指示燈設置

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x44:

(

TEMP2=2;〃左前轉

LED0=0;

LED5=1;

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x43:

(

TEMP2=3;〃右前轉

LED5=0;

LED0=l;

LED6=LED7=1;

break;

)

case0x15:

(

TEMP2=4;//倒車狀態

LED6=LED7=0;〃67為倒車指示燈

LED0=LED5=l;

break;

)

case0x07:

(

TEMP2=5;〃左后轉

LED6=0;

LED7=LED0=LED5=1;

break;

)

case0x09:

TEMP2=6;〃右后轉

LED7=0;

LED6=LED0=LED5=1;

break;

)

case0x45:

(

TEMP2=7;〃左園轉

LED0=LED7=0;

LED5=LED6=1;

break;

)

case0x47:

{

TEMP2=8;〃右園轉

LED5=LED6=0;

LED0=LED7=l;

break;

)

)

〃每次接受紅外，蜂鳴器蜂鳴一次

F=l；

delayl(300);

F=0;

EA=1;//開總中斷

EX1=1;//開外1中斷

rri=i；//下降沿觸發

)

〃**********電機驅動函數

voidPWM_RUN()

(

uintm=0;//臨時計數變量

ucharn=0;//

uinti=0;//

m=TEMPl*100;〃111有0,1,2,3狀態，PWM每小時間片為3*100,所以m*100

n=TEMP2;//TEMPI用于控制轉速，TEMP2用于控制前后左右

〃對n(TEMP2)進行解碼，設置不同的電機工作方式

〃注：暫定M*1=LM*2=0正傳,M*l=0,M*2=l倒轉,M*l=M*2=0,停止

if(n==0)//緊急狀態，

Mll=M12=M21=M22=0;

LED4=~LED4;〃設置緊急燈動作

delayl(lOOO);

)

if(n==l)//ml和m2都前轉，前進

Mll=l;

M12=0;

M21=l;

M22=0;

)

if(n==2)//ml停止，m2前轉，實現左前轉彎

(

Mll=0;

M12=0;

M21=l;

M22=0;

)

if(n==3)//ml前轉，m2停止，實現右前轉

(

Mll=l;

M12=0;

M21=0;

M22=0;

)

if(n==4)//mlm2倒轉，實現倒車

(

Mll=0;

M12=l;

M21=0;

M22=l;

)

if(n==5)//ml停止，m2倒轉，實現左后轉

(

Mll=0;

M12=0;

M21=0;

M22=l;

)

if(n==6)//ml倒轉，m2停止，實現右后轉

(

Mll=0;

M12=l;

M21=0;

M22=0;

}

if(n==7)//ml倒傳，m2前轉，實現左方向，原地打轉

(

Mll=0;

M12=l;