單片機應用系統(tǒng)開發(fā)實例

圖1 智能移動機器人控制系統(tǒng)硬件框圖
其主要功能為：
① 紅外遙控功能
紅外通信采用38K載波傳輸方式，利用長虹電視機遙控器作為紅外遙控的發(fā)射裝置，利用串口以及串口調(diào)試助手，找出遙控器控制鍵（前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)以及停止）的編碼，通過編程實現(xiàn)控制。
② 避障功能
由紅外發(fā)送和接收裝置兩大部分組成，可以實現(xiàn)自發(fā)自收，也可以實現(xiàn)實驗板之間的通信。發(fā)送部分發(fā)送紅外載波，若前面沒有障礙物，接受部分不能收到載波，若前面有障礙物，載波將返回被接受模塊接受，于是通過接受模塊判斷是否收到載波就可以判斷前面是否有障礙物
③ 循線功能
由5路反射式紅外光電傳感器組成，檢測距離可調(diào)整范圍大，4-10mm范圍可用。
④ 尋光功能
主要采用靈敏度較高的光敏電阻，通過LM393將信號放大，返回主控模塊。
2.紅外遙控功能
① 紅外遙控工作原理

圖2 無線遙控系統(tǒng)框圖
通常紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成。主要應用編/解碼專用集成電路芯片來進行操作控制。發(fā)射部分由鍵盤矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器組成；接受部分由光、電轉(zhuǎn)換放大電路、解調(diào)以及解碼電路組成（如圖2所示）。在本實驗中，接受裝置采用TL538B專用集成芯片，發(fā)射裝置采用長虹電視機遙控器（RK23C）。
② 遙控信號發(fā)射
當發(fā)射器按下按鍵后，即有遙控碼發(fā)出，所按的鍵不同遙控編碼也就不同，這種遙控碼主要具有以下特征：
采用脈寬調(diào)制的串行碼，以脈寬為0.565ms、間隔為0.56 ms、周期為1.125 ms的組合表示二進制的“0”；以脈寬為0.565ms、間隔為1. 685 ms、周期為2. 25 ms的組合表示二進制的“1”，其波形如圖3所示。

圖3 遙控碼的“0”和“1”
上述的“0”和“1”組成的32位二進制碼經(jīng)38kHZ的載頻進行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，達到降低電源功耗的目的，然后再通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向外界空間發(fā)射，如圖4所示。遙控編碼產(chǎn)生的是32位二進制編碼，其中前16位是用戶識別碼，能區(qū)別不同的電器設備，防止不同機種遙控碼互相干擾，后16位為8位操作碼（功能碼）及其反碼。

圖4 紅外發(fā)射編碼圖
遙控器在按鍵按下后，周期性地發(fā)出同一種32位二進制碼，周期大約為108ms，一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進制“0”“1”的個數(shù)不同而不同，大約在45~63ms之間,圖5為發(fā)射波形圖。