遙控小汽車的設(shè)計(jì)研究

電子機(jī)電論文編號:JD348 字?jǐn)?shù):19938.頁數(shù):44  

目  錄

摘     要 1
ABSTRACT 1
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 設(shè)計(jì)要求及主要功能介紹 1
1.2.1 手動(dòng)控制功能 1
1.2.2 自動(dòng)尋找光源功能 1
1.2.3 超聲避障功能 2
1.2.4 記錄路線與重放路線功能 2
1.2.5 聲控功能 2
1.2.6 其他功能 2
1.3 MCS-51系列單片機(jī)簡介 2
1.4凌陽SPCE061A精簡開發(fā)板簡介 3
第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 4
2.1系統(tǒng)功能模塊的劃分 4
2.2單片機(jī)數(shù)目的選定 4
2.3系統(tǒng)原理框圖 5
2.4系統(tǒng)軟件主要特色 5
2.4.1軟件分層結(jié)構(gòu) 6
2.4.2多任務(wù)結(jié)構(gòu) 6
2.4.3消息驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu) 9
2.5本章小結(jié) 10
3.1 紅外遙控模塊的設(shè)計(jì) 11
3.1.1 遙控模塊的功能需求 11
3.1.2 編解碼芯片的選型 11
3.1.3 遙控模塊原理圖 11
3.1.4 遙控電路與語音識(shí)別模塊的連接 12
3.2 數(shù)碼管、發(fā)光二極管顯示模塊的設(shè)計(jì) 12
3.2.1 多位數(shù)碼管掃描顯示原理 12
3.2.2 工作狀態(tài)指示燈及轉(zhuǎn)向燈的設(shè)計(jì) 12
3.2.3 顯示模塊電原理圖 13
3.2.4 顯示任務(wù)的軟件設(shè)計(jì) 13
3.3 聲音提示功能的設(shè)計(jì) 14
3.4 前輪轉(zhuǎn)向模塊的設(shè)計(jì) 15
3.4.1 前輪轉(zhuǎn)向的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
3.4.2 前輪轉(zhuǎn)向中點(diǎn)校準(zhǔn)功能的設(shè)計(jì) 15
3.4.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 15
3.4.5 前輪轉(zhuǎn)向任務(wù)的軟件設(shè)計(jì) 15
3.5.1 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片L298N 17
3.5.2 后輪驅(qū)動(dòng)任務(wù)的軟件設(shè)計(jì) 17
3.6 里程檢測模塊的設(shè)計(jì) 18
3.6.1 探頭的選型與安裝 18
3.6.2 軟件消抖與硬件消抖的比較 18
3.6.3 里程檢測任務(wù)的軟件設(shè)計(jì) 18
3.7 超聲測距模塊的設(shè)計(jì) 19
3.7.1 超聲測距的理論依據(jù) 19
3.7.2 超聲發(fā)射電路 19
3.7.3 超聲接收電路 20
3.7.4 超聲測距任務(wù)的軟件設(shè)計(jì) 20
3.8 光源方向探測模塊的設(shè)計(jì) 20
3.8.1 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
3.8.2 亮度檢測電路的選型與設(shè)計(jì) 21
3.8.3 尋找光源方向任務(wù)的軟件設(shè)計(jì) 22
3.9 行駛路線的記錄與重放模塊的設(shè)計(jì) 22
3.9.1 該模塊的功能概述 23
3.9.2 AT24C08串行EEPROM介紹 23
3.9.3 存儲(chǔ)記錄的格式 23
3.9.4 手動(dòng)模式下記錄行駛路線功能的軟件設(shè)計(jì) 23
3.9.5 重放行駛路線功能的軟件設(shè)計(jì) 24
3.10 雙機(jī)串行通信模塊的軟件設(shè)計(jì) 24
3.10.1 通信方式的選型 24
3.10.2 雙機(jī)串行通信的軟件設(shè)計(jì) 25
3.11 語音識(shí)別功能的設(shè)計(jì) 25
3.11.1 凌陽語音壓縮算法 25
3.11.2 語音識(shí)別模塊的軟件設(shè)計(jì) 26
3.12 本章小結(jié) 26
第4章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 27
4.1 單片機(jī)的C語言程序設(shè)計(jì)簡介 27
4.2 系統(tǒng)的三種工作模式 28
4.3 手動(dòng)模式的設(shè)計(jì) 28
4.4 自動(dòng)尋找光源模式的設(shè)計(jì) 28
4.4.1 功能分析 28
4.4.2 尋找光源的策略 29
4.4.3 自動(dòng)尋找光源的軟件設(shè)計(jì) 29
4.4.5 該功能模塊存在的一些問題 29
4.5 走數(shù)字及路線重放模式的設(shè)計(jì) 31
4.6 本章小結(jié) 32
第5章 系統(tǒng)的組裝、調(diào)試和測試 32
5.1 系統(tǒng)的組裝、調(diào)試 32
5.2 遙控距離的測試 32
5.3 時(shí)間顯示功能的測試 32
5.4 里程顯示功能的測試 33
5.5 超聲測障礙功能的測試 33
5.6 走數(shù)字功能的測試 33
5.7 行駛路線記錄與重放功能的測試 33
5.8 自動(dòng)尋找光源功能的測試 33
5.9 語音識(shí)別功能的測試 34
5.10 本章小結(jié) 34
結(jié)論 35
參考文獻(xiàn) 36
附錄A原理圖 38
附錄B PCB 39

摘     要
根據(jù)題目要求，本設(shè)計(jì)采用2片AT89C52單片機(jī)構(gòu)成主從式的控制系統(tǒng)，雙機(jī)采用串行口進(jìn)行通信。紅外遙控部分采用遙控車模專用編、解碼芯片TX-2/RX-2，提高控制的可靠性；同時(shí)，在遙控發(fā)射端加入了用凌陽61板做的語音識(shí)別系統(tǒng)，能夠完成語音遙控功能。采用紅外傳感器進(jìn)行里程檢測；超聲波傳感器進(jìn)行障礙識(shí)別；感光電阻輔以步進(jìn)電機(jī)控制的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行光源方向的檢測，并能用軟件控制小車行駛到光源附近。采用步進(jìn)電機(jī)對小車的轉(zhuǎn)向進(jìn)行精確的控制，同時(shí)用紅外傳感器對轉(zhuǎn)向的角度進(jìn)行校正。此外，采用四位LED數(shù)碼管和若干LED發(fā)光二極管顯示時(shí)間、行進(jìn)的里程以及小車的各種狀態(tài)；采用AT24C08串行EEPROM記錄小車的行駛軌跡，并能按照所記錄的軌跡自動(dòng)行駛。
本次設(shè)計(jì)基于完備的軟硬件系統(tǒng)，很好的實(shí)現(xiàn)了小車語音遙控、任意曲線行駛、路線記錄與重放、自動(dòng)查找光源、自動(dòng)避障，里程統(tǒng)計(jì)并發(fā)出指示信息等功能。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；超聲波傳感器；紅外遙控；語音識(shí)別；凌陽61板

ABSTRACT
According to the topic, my design needs to adopt two AT89C52 to form a control system of principal and subordinate. The communication between the two MCU is to adopt the serial port. Meanwhile, launch end join with insult male genital 61 sound recognition system that board make remotely, can finish the remote control function of the pronunciation, and it adopts the infrared sensor to measure the mileage; The ultrasonic sensor carries on the obstacle to discern; Sensitization resistance complement in order to walk into whom electrical machinery control rotate organization carry on measuring, direction of the light source, The small car can go to the adjacent place of the light source with the software .The design adopts serial EEPROM of AT24C08 to write down the orbit of the car , and can repeat the route automatically which has been recorded.
The Design is on the basis of the complete software and hardware system, and the small car has the function of sound remote control, following any curve, recording the route where it has gone, finding out the light source, etc…

Keywords: MCU; AT24C08; sensor; SPCE061A