無(wú)線遙控小車
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2．2 基于PT2262／PT2272無(wú)線通信模塊
2．2．1 PT2262／PT2272芯片簡(jiǎn)介
編碼芯片PT2262以及解碼芯片PT2272是臺(tái)灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗、低價(jià)位的通用編解碼電路，是目前在無(wú)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(shè)定管腳，任意組合可提供531 441個(gè)地址碼。PT2262最多可有6位(D0～D5)數(shù)據(jù)端管腳，設(shè)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(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時(shí)的，而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對(duì)應(yīng)，而后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道。
當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M4)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(shí)(PT2272-M6)，對(duì)應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。本設(shè)計(jì)中由于要控制小車的前進(jìn)、后退、加速、減速、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，因此有六個(gè)控制信號(hào)，也就需要6位地址編碼，所以本設(shè)計(jì)采用的是M6型號(hào)。
2．2．2 無(wú)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(dāng)有信號(hào)觸發(fā)時(shí)，PT2262進(jìn)行編碼，然后經(jīng)過(guò)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(hào)輸入PT2272的14腳(DIN)，PT2272再將收到的信號(hào)解碼。當(dāng)接收到信號(hào)后，PT2272將其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳輸出高電平，同時(shí)與PT2262相應(yīng)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(jī)的P1．0～P1．5引腳相連的，所以對(duì)應(yīng)的單片機(jī)引腳也會(huì)輸出高電平，其原理圖如圖4所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/159508.htm
因此，當(dāng)遙控器有按鍵按下，接收模塊收到信號(hào)后，單片機(jī)就可以根據(jù)接收的信號(hào)對(duì)小車進(jìn)行相應(yīng)的操作。[!--empirenews.p
2．3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
如圖5所示，四邊的開(kāi)關(guān)與中間的電機(jī)構(gòu)成一個(gè)H橋型電路，主要功能為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，故稱為H橋驅(qū)動(dòng)電路。其工作原理為：假設(shè)開(kāi)關(guān)A，D接通，電機(jī)為正向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)開(kāi)關(guān)B，C接通時(shí)，直流電機(jī)將反向轉(zhuǎn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的正反向驅(qū)動(dòng)。若A，B，C，D同時(shí)導(dǎo)通或同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，直流電機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用的ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流L298N電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，內(nèi)含兩個(gè)H橋電路，可驅(qū)動(dòng)小車前后兩個(gè)直流電機(jī)。其中前面的電機(jī)裝上齒輪，齒輪與小車前面兩個(gè)車輪相連。當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小車向右轉(zhuǎn)彎；當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，小車將向左轉(zhuǎn)彎。而小車后面的電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)小車后退、前進(jìn)的功能。其驅(qū)動(dòng)電路圖如圖6所示。
小車通過(guò)設(shè)置STC89C52輸出的PWM波的占空比控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)小車的加、減速功能。當(dāng)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(dá)到控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，即實(shí)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(guò)程中，電源電壓會(huì)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(shè)計(jì)
硬件是一個(gè)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(wú)法進(jìn)行正常工作。所以，軟件設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)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(shè)計(jì)思路為：當(dāng)遙控器有按鍵按下時(shí)，判斷是否接收到信號(hào)，若收到信號(hào)，則根據(jù)接收到的信號(hào)，判斷小車應(yīng)當(dāng)進(jìn)行何種動(dòng)作(包括前進(jìn)、后退，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)，加速、減速)，從而控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298，驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，最終是實(shí)現(xiàn)小車與無(wú)線遙控器按下的按鍵相對(duì)應(yīng)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(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的無(wú)線遙控小車，采用STC89C52單片機(jī)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(wú)線通信模塊，將接收到的信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)接收信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)芯片L298，使其驅(qū)動(dòng)電機(jī)，控制小車前進(jìn)、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(jiǎn)單并且實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。本課題還可以進(jìn)一步進(jìn)行研究，利用紅外管、激光管或者是攝像頭等傳感器，可實(shí)現(xiàn)小車的避障和循跡以及現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集等功能。
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評(píng)論