单片机控和红外控制的小汽车设计[20200128193859]
摘 要
随着社会的进步和时代的发展电子信息技术已经逐渐的融入到我们的生产生活中
了，往往很复杂的电路设计就可以被一块小小的芯片所代替，而单片机的应用则更为突出。
红外遥控是目前家用电器中用得较多的遥控方式，红外线是人的眼睛能看到的可见光中波长最长的。红外遥控系统分为两个部分，一个是红外发射端，另一个是红外接收端。本设计的发射端是以遥控器芯片HT6221为主以及附属电路组成的；接收端是用一体化红外接收头1838组成。汽车驱动部分主要是以AT89C52为控制芯片，采用C语言编程设计，以及一些其他附属电路设计的小汽车，再利用红外控制器实现小车的运行，使其启动、前进、左转、右转、后退、加速、减速、停止等功能。运用单片机控制的小汽车具有体积小、重量轻、运行稳定、操作简单、抗干扰能力强、对环境的要求不高、成本低、灵活性好等特点。
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关键字:】单片机、红外遥控系统、小汽车
引言 1
一 、整体方案设计要求和目的 1
（一）设计要求 1
（二）设计目的 1
二、 整体方案设计的思路以及系统框图 1
三、红外遥控系统 2
四、单片机简介 2
（一）单片机的定义 2
（二）单片机的发展以及应用 2
（三）单片机的硬件结构 3
（四）单片机内部电路 4
五、电机简介 6
六、系统硬件电路 7
（一）稳压电路 7
（二）电机控制电路 8
（三）红外接收电路 10
（四）红外发射电路 11
七、系统软件电路 11
(一) Keil软件简介 11
（二）Protues简介 12
（三）程序设计思路 13
总 结 16
谢 辞 17
参考文献 18
附录一 19
附录二 24
附录三 25
附录四 26
引 言
当今社会的竞争是相当的激烈，如何才能在这激流保护自身还能够持续的发展，回顾社会的发展轨迹，不外乎这几个因素：人才、科技和创新，其中科技的发展那是日新月异，更新的速度也是相当快速的，而电子信息技术在其中扮演者不可或缺的角色。各种各样的电子芯片逐渐涌现出来，取代了那些复杂的电路，单片机的应用也越来越广泛，它以体积小、重量轻、运行稳定、操作简单、抗干扰能力强、对环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易的特点受到了各个行业的欢迎。
无论什么样的创新发明其目的都是要服务于大众。本课题基于单片机设计红外遥控小汽车可以通过红外遥控器控制小车灵活的运动，而且组装简单有益于小朋友的智力开发和培养其动手能力。
一 、整体方案设计要求和目的
（一）设计要求
利用红外发射装置发射信号，通过红外接收器将信号传输到单片机，通过单片机翻译传输指令，从而实现相应的功能。
要求主要有一下两点：
1、小车的控制范围大于3米；
2、通过红外发射装置能够控制小汽车灵活的行动，实现前进、转向、变速和停止等相应的功能。
（二）设计目的
通过以单片机为主要控制的小汽车，具有体积小、运行稳定、操作简单、抗干扰能力强、灵活性好以及组装简单等特点，设计时可将本设计拆分成几个简单的小模块，这样就适宜儿童使用，对孩子而言这不仅仅是一辆简单的遥控小汽车，而是一项具有重要意义的探索，让孩子在玩中学会知识，培养孩子的动手能力，以及挺高孩子对未知科学的认识，有利于创新意识的提高，让繁忙的家长们能够安心、放心。在做本设计的时候，还能对我大学两年来学习的知识的一次总结与考验，为以后的发展做一个良好的铺垫。
二、 整体方案设计的思路以及系统框图
利用红外发射和红外接收模块控制单片机，让单片机翻译传输指令，从而实现相应的功能。具体的过程如下：红外发射模块发出指令，红外接收模块接收信号后，传递给单片机，单片机翻译接收到信号后，传递给驱动电路驱动电机旋转，从而实现让小车前进、后退、转向、变速和停止等相关功能。系统框图如图2-1所示。
图2-1 系统框图
三、红外遥控系统
红外遥控系统共有发射和接收两部分组成。如图3-1所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光/电转换放大器、解调、解码电路。
图3-1 红外线控制系统框图
四、单片机简介
（一）单片机的定义
单片机即单片微型计算机是制作在一块集成电路芯片上的计算机。它包括中央处理器（Center Processing Unit CPU）、用RAM构成的数据存储器、用ROM构成的程序存储器、定时器/计数器、各种输入/输出（I/O）接口和时钟电路，可独立地进行工作。并且现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器和嵌入式控制器。
（二）单片机的发展以及应用
纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有如下3种方向：
1、低功耗CMOS化；
2、微型单片化；
3、主流与多品种共存；
单片机自从20世纪70年代推出以来，最为微型计算机的一个分支，单片机经过30多年的发展，已经在各行各业得到了广泛的应用，由于单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价格低廉等特点，具有较高的性价比，因此广泛应用于工业控制、仪器仪表智能化，机电一体化、家用电器等。
1、工业控制：工业设备如机床、锅炉、供水系统、生产自动化、自动报警系统。
2、智能设备：用单片机改造普通仪器如：仪表、读卡器、医疗器械。
3、家用电器：如：高档洗衣机、电冰箱、微波炉、电视、音响、手机、空调器灯。
4、商用产品：如自动售货机、电子收款机、电子称。　　
单片机也在数据采集和处理、通信系统、网络系统、汽车工业、国防工业、高级计算器具等领域应用日益广泛并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统，单片机的潜力越来越被人们重视。
（三）单片机的硬件结构
1、MCS-52单片机的封装和引脚分配见图4-1所示：
图4-1 MCS-52单片机的引脚排列
2、单片机的引脚定义：
VCC:供电电压
Vss:接地
XTAL1：内部震荡电路反相发大器的输入端，是外接晶体的一个引脚。
XTAL2：内部震荡电路反相放大器的输出端，是外接晶体的另一端。
/EA/Vpp：当EA接高电平时，单片机读取内部程序储存器。当扩展有外部ROM时，当读取完内部ROM后自动读取外部ROM。EA接低电平时，单片机可直接读取外部(ROM)。
ALE/PROG：地址锁存有效信号输出端。ALE在每个机器周期内输出两个脉冲。在访问片外程序存储器期间，下降沿用于控制锁存P0输出的低8位地址；在不访问片外程序存储器期间，可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的。
/PSEN： 片外程序存储器允许输出控制端端，低电平有效。
RST/Vpd：RST即为RESET，Vpd为设备电源。该引脚出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作。
P0口（P0.0-P0.7）：P0.7是最高位，P0.0最低位，其有两种功能如下：
通用I/O接口：无片外存储器时，P0口可作通用I/O接口使用。
地址/数据口：在访问外部存储器时，用作地址总线的低8位和数据总线。
P1口（P1.0-P1.7）：P1.7是最高位，P1.0最低位，仅用作I/O接口。
P2口（P2.0-P2.7）：P2.7是最高位，P2.0最低位，其有两种功能如下：
通用I/O接口：无片外存储器时，P2口可作通用I/O接口使用。

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