遥控小车设计方案与制作.docx
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遥控小车设计方案与制作
遥控小车的设计与制作
院系：
机电工程学院
专业：
电气自动化技术
班级：
09级1班
姓名：
马海龙
指导教师：
张建明
完成日期：
2018-01-18
遥控小车
摘要
随着社会的发展，人们对科学技术的要求越来越高，在我们的身边随处都可见一些高科技的产物，这是是时代的产物。
本设计采用单片机，根据单片机的原理来控制实验小车的启步与停止以及根据人得操作做出相应的动作。
信息社会的支柱之一是通信技术，它是信息社会化的基础，也是实现信息社会化的手段。
而近年来，信息通信领域中，发展最快，应用最广的就是无线通信技术。
我们此次借遥控小车为载体，为大家展示下无线通信技术的基本原理。
本设计虽然结构简单，较容易实现，但它涉及到了通信技术的各个方面：
编码解码、调制解调、高频放大、无线传输、混频功放等。
在一定程度上体现了无线通信原理。
封面：
………………………………1
摘要：
………………………………2
目录：
………………………………3
设计任务：
………………………………4
设计方案：
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实践总结：
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参考文献：
………………………………14
遥控小车
1.设计任务：
设计并制作了一个红外避障遥控小车，当人在远处向它发出指令时，其能够实现基本的前进、后退、左拐、右拐等动作。
1．基本要求
在车前进的过程中，若遇到障碍物，红外线被反射，经红外接受电路，将光信号转换成电信号，控制一侧电动机运转变慢，而另一侧电动机转速不变，从而改变运行方向，达到避障的目的。
2.方案
1控制编码模块：
选用PT2262/2272作为我们系统的编码、解码芯片下面是PT2262的功能介绍及实现。
<1）编码芯片PT2262是无线发射电路的核心，为双列直插式，集成电路外形如图十四所示，各引脚的功能如下表所示。
<2）编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，电路如图十五所示，当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路停止振荡不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间，315MHz的高频发射电路起振，发射等幅高频信号，所以高频发射的信号完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号。
<3）图十六为遥控器的外形，单按下C键小车右轮正转左转弯，单按下A键小车左轮正转右转弯，同时按下A、C键，小车前进；单按下的D键小车右轮反转左转弯，单按下B键小车左轮反转右转弯，同时按下B、D键，小车后退。
2、无线接收模块解码电路
<1）解编码芯片PT2272是无线解码电路的核心，为双列直插式，集成电路外形如图十八所示，各引脚的功能如下表所示，18脚接电源VCC,9脚接地。
详细的引脚功能见下表。
名称
管脚
说明
A0-A11
1-8
地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,
“f”（悬空>,必须与2262一致,否则不解码
D0-D3
10-13
10-13引脚输出与2262数据端对应的高电平,否则输出为低电平。
Vcc
18
电源正端<＋）。
Vss
9
电源负端<－）。
DIN
14
数据信号输入端，来自接收模块的2、3输出端。
OSC1
16
振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率。
OSC2
15
振荡器输出端。
VT
17
解码有效确认输出端<常低）解码有效变成高电平<瞬态），使LED灯发光。
（2）地址编码的设定与振荡电阻的匹配
振荡电阻在通常使用中，我们一般采用8位地址码和4位数据码，这时编码电路PT2262和解码PT2272的第1～8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：
悬空、接正电源、接地三种状态，3的8次方为6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射端PT2262和接收端PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块的生产厂家为了便于生产管理，出厂时遥控模块的PT2262和PT2272的八位地址编码端全部悬空，这样用户可以很方便选择各种编码状态，用户如果想改变地址编码，只要将PT2262和PT2272的1～8脚设置相同即可，例如将发射机的PT2262的第1脚接地，第5脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的PT2272只要也第1脚接地，第5脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收，PT2262和PT2272除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，大部分产品都是用2262/1.2M＝2272/200K组合的，少量产品用2262/4.7M＝2272/820K。
（3）实用解码电路
图十九为实用解码电路模块，共有7各引脚。
无线遥控接收模块把接收到的高频信号进行放大、解调，获得数据信号，从该模块的P1、P2、P3、P4四个引脚输出，其余三个引脚分别是电源VCC、地线GND和解码有效确认输出端VT，解码有效时VT引脚变为高电平，LED闪烁。
3红外发射电路
图六是一个利用多谐振荡器和红外发光二极管产生红外线的实例，
R2、C1和两个非门构成了一个多谐振荡器，R1为隔离电阻，它产生的方波频率为38KHZ，如图七如图七已调波经限流电阻R5注入三极管VT基极，被放大的信号驱动红外发光二极管发出红外线，即将电信号转化成光信号发射出去，R6为集电极负载，改变R6的阻值可以改变红外发光二极管的发光功率，从而能改变小车避障的灵敏度，若车在前进过程中遇到障碍物，发出的红外线会被反射回来，被红外接受电路接收。
CD4069是一个六非门集成电路，如图八所示，14脚接电源，7脚接地，其余引脚两两为非门的输入端和输出端。
CD4011是一个四与非门电路，内部结构如图九所示，14脚接电源，7脚接地，其余引脚每三个为一组，两个为输入端，一个为输出端，若把与非门的两个输入端接在一起，CD4011就变成了四非门集成电路。
这两个集成电路都可以帮助我们搭建多谐振荡器电路。
74LS08是一个四与门电路，内部结构如图十所示，14脚接电源，7脚接地，其余引脚每三个为一组，两个为输入端，一个为输出端，该集成电路可以帮助我们搭建调制电路。
4.红外接收电路
图十一为红外一体化接收头外形，型号HS0038B，图十二为接收头的内部结构图。
当遇到障碍物时，光敏二极管能接收到反射回来的红外线，并把它转化成电信号，通过输入电路送入放大电路，该放大电路带有自动增益控制电路，当接收到强信号时，放大电路增益下降，当接受到弱信号时，放大电路增益升高，总之，无论接收强信号还是弱信号，都能保证解调输出的信号幅度基本不变，提高电路的稳定性；带通滤波器作用是把38KZ的信号取出，把38KZ以外的干扰信号滤掉，以提高信号的纯净度；解调电路的作用是把调制到38KZ高频载波上的低频方波信号取出，取出的方波信号经三极管放大后由集电极输出，即1脚输出。
图十一红外一体化接收头
在没有遇到障碍物时，接收头接收不到红外线，电路也就解调不出方波信号，三极管VT处于截止状态，从1脚输出高电平。
图十三是红外信号的接受放大电路，在没有遇到障碍物时，红外一体化接收头1脚为高电位，VT1饱和导通，VT2截止，电源VCC经R4、R6对电容充电，在电容C上充得电源电压，与门1脚为高电位，使与门处于打开状态，来自P1的信号顺利通过，从而实现对小车的无线遥控控制。
当遇到障碍时，从红外一体化接收头1脚输出方波，低电平到来时，VT1截止，VT2饱和导通，电容C经二极管、三极管VT2迅速放电，与门1脚变为低电平，将与门封锁，控制电动机正转来自P1的信号不能通过，由P1信号控制的电动机停止转动；高电平到来时，VT1饱和导通，VT2截止，电源VCC经R4、R6对电容C充电，充电时间常数为
<10×103+10×103）×220×10-6=4.4秒
由于充电时间太长，电容C上的电荷充得很慢，在下一个方波低电平到来时，VT2又饱和导通，C上电荷又被迅速放掉，与门1脚还是低电位，可见在遇到障碍物时，来自红外一体化接收头1脚的方波信号使与门关闭，控制电动机正传的P1信号被封锁，电动机停转，但另一侧电动机不受影响，继续正转，从而改变行进方向，达到壁障的目的。
5电机正反转控制电路.
1、L293内部结构
L293内部主要由四个三态门构成，如图十七所示，三态门1、2共用一个使
能端1，当使能端接高电平时，两个三态门被打开，信号能双向传输，三态门3、4及电动机M2的工作原理与三态门1、2相同。
<2）L293各管脚说明
名称
管脚
说明
使能端1
1
控制三态门1、2的通断状态
输入端P3
2
输出端OUT1
3
接地端GND
4
接地端GND
5
输出端OUT3
6
输入端P4
7
电动机驱动电源
8
为电动机提供工作电源
使能端2
9
控制三态门3、4的通断状态
输入端B
10
输出端OUT2
11
接地端GND
12
接地端GND
13
输出端P4
14
输入端P2
15
集成电路逻辑电源
16
为集成电路L293提供工作电源
6电源电路
用9V电池做小车的电源，需用三端稳压器7805稳压后再供电。
为避免驱动电机对遥控电路有影响，给电动机另设一个7805稳压器，专门给电动机供电，即输出端直接接L293的8脚。
7PCB电路图
实践总结：
通过本课题的实践，深入的对无线电、红外线传感器以及各种芯片的一些了解，初步掌握了对少许的芯片的运用。
经过protel99se制图、PCB制板更加巩固了运用电子设计软件制图。
参考文献：
电子技术基础数模<高等教育出版社康华光）
电子设计与制作100例<电子工业出版社）
高频电子线路<高等教育出版社）
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