無線遙控小車
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2．2 基于PT2262／PT2272無線通信模塊
2．2．1 PT2262／PT2272芯片簡介
編碼芯片PT2262以及解碼芯片PT2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗、低價位的通用編解碼電路，是目前在無線通信電路中較為常用的芯片。PT2262／PT2272最多可有12位(A0～A11)三態(tài)(懸空，接高電平，接低電平)地址設定管腳，任意組合可提供531 441個地址碼。PT2262最多可有6位(D0～D5)數(shù)據(jù)端管腳，設定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳(Dout)串行輸出。
PT2272解碼芯片有不同的后綴，后綴不同所表示的功能也不同。有L4／M4／L6／M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的，而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應，而后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道。
當采用4路并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M4)，對應的地址編碼應該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M6)，對應的地址編碼應該是6位。本設計中由于要控制小車的前進、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，因此有六個控制信號，也就需要6位地址編碼，所以本設計采用的是M6型號。
2．2．2 無線通信的工作原理
發(fā)射模塊由編碼芯片和發(fā)射電路組成，當有信號觸發(fā)時，PT2262進行編碼，然后經(jīng)過315 MHz調(diào)制電路調(diào)制后，將功率放大，最后輸出編碼，其原理圖如圖3所示。
接收模塊包括接收頭和解碼芯片兩部分組成。接收頭將收到的信號輸入PT2272的14腳(DIN)，PT2272再將收到的信號解碼。當接收到信號后，PT2272將其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳輸出高電平，同時與PT2262相應的數(shù)據(jù)引腳(D0～D5)也輸出高電平。而這些數(shù)據(jù)引腳是與單片機的P1．0～P1．5引腳相連的，所以對應的單片機引腳也會輸出高電平，其原理圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159508.htm
因此，當遙控器有按鍵按下，接收模塊收到信號后，單片機就可以根據(jù)接收的信號對小車進行相應的操作。[!--empirenews.p
2．3 電機驅(qū)動模塊
如圖5所示，四邊的開關(guān)與中間的電機構(gòu)成一個H橋型電路，主要功能為驅(qū)動電機，可實現(xiàn)直流電機的正反轉(zhuǎn)，故稱為H橋驅(qū)動電路。其工作原理為：假設開關(guān)A，D接通，電機為正向轉(zhuǎn)動；當開關(guān)B，C接通時，直流電機將反向轉(zhuǎn)動。從而實現(xiàn)了電機的正反向驅(qū)動。若A，B，C，D同時導通或同時斷開時，直流電機將停止轉(zhuǎn)動。
電機驅(qū)動模塊采用的ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流L298N電機驅(qū)動芯片，內(nèi)含兩個H橋電路，可驅(qū)動小車前后兩個直流電機。其中前面的電機裝上齒輪，齒輪與小車前面兩個車輪相連。當電機正轉(zhuǎn)時，帶動齒輪轉(zhuǎn)動，小車向右轉(zhuǎn)彎；當電機反轉(zhuǎn)時，小車將向左轉(zhuǎn)彎。而小車后面的電機的正、反轉(zhuǎn)，對應實現(xiàn)小車后退、前進的功能。其驅(qū)動電路圖如圖6所示。
小車通過設置STC89C52輸出的PWM波的占空比控制電機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)小車的加、減速功能。當電源電壓不變的情況下，輸出電壓的平均值取決于占空比的大小，改變占空比值也就改變了輸出電壓的平均值，從而達到控制電動機轉(zhuǎn)速的目的，即實現(xiàn)PWM調(diào)速。
2．4 電源模塊
本系統(tǒng)采用的是7．2 V，2 A·h可充電鎳鎘電源。在小車行駛的過程中，電源電壓會有所下降，所以電源模塊需要低壓差穩(wěn)壓芯片LM2940，能提供5 V的穩(wěn)定電壓輸出。其電路圖如圖7所示。
3 系統(tǒng)軟件設計
硬件是一個系統(tǒng)的骨架和軀體，而軟件則是系統(tǒng)的思想。有了硬件而缺少軟件，系統(tǒng)也無法進行正常工作。所以，軟件設計對于一個系統(tǒng)來說也是至關(guān)重要的。
主程序是系統(tǒng)軟件的主框架。其具體的設計思路為：當遙控器有按鍵按下時，判斷是否接收到信號，若收到信號，則根據(jù)接收到的信號，判斷小車應當進行何種動作(包括前進、后退，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，加速、減速)，從而控制電機驅(qū)動芯片L298，驅(qū)動對應的直流電機的正反轉(zhuǎn)，最終是實現(xiàn)小車與無線遙控器按下的按鍵相對應的功能。系統(tǒng)主程序流程圖如圖8所示。
4 結(jié)論
本課題設計的基于單片機的無線遙控小車，采用STC89C52單片機作為系統(tǒng)的控制核心，以編解碼芯片PT2262／PT2272作為系統(tǒng)的無線通信模塊，將接收到的信號傳給單片機，單片機根據(jù)接收信號控制驅(qū)動芯片L298，使其驅(qū)動電機，控制小車前進、后退，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，以及加速、減速。本系統(tǒng)具有體積小、成本低、操作簡單并且實用等優(yōu)點。本課題還可以進一步進行研究，利用紅外管、激光管或者是攝像頭等傳感器，可實現(xiàn)小車的避障和循跡以及現(xiàn)場信號采集等功能。
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