電信畢業(yè)論文

1、密級(jí)： nanchang university畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 graduation thesis（20082011年）題 目: 無(wú)線遙控車模 英文題目: wireless remote control models 學(xué) 院: 共青學(xué)院 系 別: 信息工程系 專 業(yè): 電子信息工程技術(shù) 班 級(jí): 電信專（1）班 學(xué)生姓名: 林滔 學(xué) 號(hào): 8051308015 指導(dǎo)老師: 田之光 起訖日期: 2010年11月1日2011年6月 1 日 目 錄摘要3abstract 3前言4第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 5第二章 方案比較與選擇 62.1總體框圖62.2控制編碼模塊62.3調(diào)制發(fā)射模塊72.4接

2、收解調(diào)模塊72.5解碼驅(qū)動(dòng)模塊82.6 d型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器92.7 555施密特觸發(fā)器及驅(qū)動(dòng)電路102.8 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案選擇 102.9顯示模塊11第三章 小車控制流程圖12第四章 最小系統(tǒng)圖134.1控制原理方框圖134.2系統(tǒng)主要原理圖144.3小車仿真15 總結(jié) 16參考文獻(xiàn)16致謝16附錄16無(wú)線遙控車模的設(shè)計(jì)論文摘 要信息社會(huì)的支柱之一是通信技術(shù)，它是信息社會(huì)化的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)信息社會(huì)化的手段。而近年來(lái)，信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快，應(yīng)用最廣的就是無(wú)線通信技術(shù)。我們此次借無(wú)線遙控車為載體，為大家展現(xiàn)下無(wú)線通信技術(shù)的基本原理。本設(shè)計(jì)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較容易發(fā)現(xiàn)，但它涉及到了通信技術(shù)的各個(gè)方面：編

3、碼解碼.調(diào)制解調(diào)、高頻放大、無(wú)線傳輸、混頻功放等。在一定程度上體現(xiàn)了無(wú)線通信原理。關(guān) 鍵 詞: 通信技術(shù)；pt2262/2272 ；無(wú)線；簡(jiǎn)易遙控小車；lm358wireless remote control the design papers modelsabstract one of the pillars of information society is communication technology, it is the basis of the information society, but also the means of realizing the information

4、 socialization. and in recent years, information communication in the field, fastest growing and most widely used is wireless communications technology. we borrow wireless remote-controlled vehicles as the carrier, for you have seen the wireless communication technology under basic principle. this d

5、esign although simple structure, it was easier to find, but it involved communications technology aspects: coding and decoding. demodulation, the high frequency amplifier, wireless transmission, mix frequency amplifier, etc. in a certain extent, embodies the wireless communication principle. as peop

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18、unication technology ; pt2262/2272 ; wireless ; simple remote control car ; lm358 前言1.1 研究的背景及意義從這些數(shù)字可以看出，高科技含量的電子玩具已經(jīng)成為玩具行業(yè)發(fā)展的主流，發(fā)展科技型玩具是必然趨勢(shì),不僅世界大玩具公司爭(zhēng)相開(kāi)發(fā),世界電腦巨頭微軟、英特爾、ibm等,世界電器霸主松下、東芝、索尼也都垂青電子玩具,自己或與玩具廠商合作應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)、數(shù)碼技術(shù)于玩具開(kāi)發(fā)。他們把這叫做“面向明天的玩具”。 美國(guó)麻省理工學(xué)院就得到迪斯尼等四家大公司資助數(shù)百萬(wàn)美元的研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)。科技、教育與玩具制造業(yè)的結(jié)合,將會(huì)是玩具業(yè)在

19、技術(shù)上的又一次革命,將使玩具更可愛(ài)、更吸引人 1 。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展根據(jù)美國(guó)玩具協(xié)會(huì)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)全球玩具銷量增幅與全球平均gdp增幅大致相當(dāng)。而全球玩具市場(chǎng)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)比重卻發(fā)生了重大變化：傳統(tǒng)玩具的市場(chǎng)比重在逐步縮水，高科技含量的電子玩具則蒸蒸日上。美國(guó)玩具市場(chǎng)的高科技電子玩具的年銷售額2004年較2003年增長(zhǎng)52%，而傳統(tǒng)玩具的年銷售額僅增長(zhǎng)3%。英國(guó)玩具零售商協(xié)會(huì)選出的2001年圣誕最受歡迎的十大玩具中，七款玩具配有電子元件 2 。近幾年，歐洲電子玩具大幅增長(zhǎng)3 。在英國(guó)，電子類玩具將成為英國(guó)增長(zhǎng)最快和市場(chǎng)最大的玩具，2007年英國(guó)玩具市場(chǎng)將達(dá)到61億歐元；在德國(guó)，技術(shù)

20、性玩具，如建筑、車輛和電子訓(xùn)練等玩具比其他歐洲國(guó)家更加流行4 。1.3 可行性分析 本設(shè)計(jì)的核心是凌陽(yáng)的16位單片機(jī)（spce061a）。該單片機(jī)采用凌陽(yáng)最新推出的nsp 16 位微處理器內(nèi)核（以下簡(jiǎn)稱nsp）。spce061a內(nèi)嵌32k字（word）閃存（flash），2k字（word）sram，有多達(dá)十四個(gè)的中斷源等豐富的片內(nèi)資源。cpu最高可工作在49mhz的主頻下，較高的處理速度使nsp能夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)，這使得spce061a具有靈活處理能力。該單片機(jī)擁有兩個(gè)16位的i/o口，對(duì)于系統(tǒng)要求的顯示時(shí)間、外接鍵盤、外接存儲(chǔ)器完全可以滿足。擁有14個(gè)中斷源，9個(gè)中斷向

21、量，2個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)是spce061a可以完成大量中斷子程序，方便系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。以上所述spce061a可以滿足該設(shè)計(jì)的要求。 借助于 spce061a的特色，我們開(kāi)發(fā)出了這款遙控小車。5小車不僅具有前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)停車等基本功能；同時(shí)配合 spce061a的特色，實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制功能。第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)并制作了一個(gè)無(wú)線遙控小車，當(dāng)人在遠(yuǎn)處向它發(fā)出指令時(shí)，其能夠?qū)崿F(xiàn)基本的前進(jìn)、后退、左拐、右拐等動(dòng)作。1.1.1 發(fā)射與接收原理方框圖：設(shè)計(jì)并制作無(wú)線電遙控發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。（1）無(wú)線電遙控發(fā)射機(jī)方框圖 圖 1.1（2）無(wú)線電遙控接收機(jī)方框圖圖 1.21.2 設(shè)計(jì)要求：1

22、.2.1基本要求（1）接收機(jī)距離發(fā)射機(jī)不小于10m。（2）調(diào)制方式：am、fm或fsk任選一種。（3）輸出功率：不大于20mw（在標(biāo)準(zhǔn)75假負(fù)載上）。（4）遙控對(duì)象：小車，被控設(shè)備用簡(jiǎn)易小車代替，小車的前進(jìn)、后退、左拐、右拐分別表示不同信號(hào)工作。1.2.2發(fā)揮部分（1）小車左拐、右拐及后退時(shí)有l(wèi)ed燈指示、并用數(shù)碼管顯示當(dāng)前信息。（2）在一定發(fā)射功率下（不大于20mw），盡量增大接收距離。（3）增加信道抗干擾措施。第二章 方案比較與選擇2.1總體框圖：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，并且根據(jù)我們自己的需要而附加的功能，該電路的總體框圖可分為幾個(gè)基本的模塊，框圖如（圖3）所示：控制編碼模塊調(diào)制發(fā)射模塊接收解調(diào)

23、模塊解碼驅(qū)動(dòng)模塊顯示模塊圖 2.12.2控制編碼模塊：經(jīng)四處尋求，我們最終確定用pt2262/2272作為我們系統(tǒng)的編碼、解碼芯片下面是pt2262的功能介紹及實(shí)現(xiàn)。圖 2.2編碼芯片pt2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片pt2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，vt腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。pt2262特點(diǎn)：cmos工藝制造，低功耗，外部元器件少，rc振蕩電阻，工作電壓范圍寬：2.615v ，數(shù)據(jù)最多可達(dá)6位，地址碼最多可達(dá)531441種。圖 2.3控制編碼原理圖接線如

24、上圖所示，按下相應(yīng)的開(kāi)關(guān)就可以發(fā)射相應(yīng)的路數(shù)的控制信號(hào)。2.3調(diào)制發(fā)射模塊：圖 2.4當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，其17腳為低電平，所以315mhz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315mhz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315mhz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全受控于pt2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ask調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100的調(diào)幅。數(shù)據(jù)發(fā)射模塊的工作頻率：315mhz ，頻率穩(wěn)定度：75khz ，發(fā)射功率：500mw ，靜態(tài)電流：0.1ua ，發(fā)射電流：35

25、0ma 7，工作電壓：dc 312vdf。采用聲表諧振器saw穩(wěn)頻，頻率穩(wěn)定度極高，特別適合多發(fā)一收無(wú)線遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。調(diào)制發(fā)射模塊增加了一只數(shù)據(jù)調(diào)制三極管q2,這種結(jié)構(gòu)使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動(dòng)碼電路及單片機(jī)接口，而不必考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號(hào)值的大小。2.4接收解調(diào)模塊：方案：超再生接收機(jī)圖 2.5這是超再生接收機(jī)等效電路圖 1、天線輸入端有選頻電路，而不依賴1/4波長(zhǎng)天線的選頻作用，控制距離較近時(shí)可以剪短甚至去掉外接天線2、接收電路自身輻射極小，、可以減少自身振蕩的泄漏和外界干擾信號(hào)的侵入。2.5 解碼驅(qū)動(dòng)模塊：圖 2.6采用和pt2262配套的pt2272

26、解碼,d0、d1、d2、d3是解碼芯片pt2272集成電路的四位數(shù)據(jù)輸出端，有信號(hào)時(shí)能輸出5v左右的高電平，驅(qū)動(dòng)電流約2ma，與發(fā)射器上的四為個(gè)按鍵一一相對(duì)應(yīng)。pt2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有l(wèi)4/m4/l6/m6之分，其中l(wèi)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)，可以用于類似點(diǎn)動(dòng)的控制。我們采用pt2272m4芯片以實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的實(shí)時(shí)控制。我們用的是凌陽(yáng)小車，小車采用雙電機(jī)控制的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)電機(jī)控制小車的兩個(gè)左輪，另一個(gè)控制小車的兩個(gè)右輪。對(duì)于小車的驅(qū)動(dòng)模塊

27、，有兩種方案： 直接將pt2272m4的四位數(shù)據(jù)輸出端接至兩個(gè)電機(jī)的四個(gè)端，按相應(yīng)的鍵來(lái)控制小車的運(yùn)動(dòng)； 利用凌陽(yáng)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)。 經(jīng)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)采用方案必須同時(shí)按相應(yīng)的兩個(gè)鍵才可實(shí)現(xiàn)小車的運(yùn)動(dòng)（如同時(shí)按下控制左輪前進(jìn)和控制右輪前進(jìn)兩個(gè)鍵，才能實(shí)現(xiàn)小車前進(jìn)），不方便，而且易出現(xiàn)同時(shí)按下控制左（右）輪前進(jìn)和控制左（右）輪后退的鍵，導(dǎo)致控制小車電機(jī)的h橋的四個(gè)三級(jí)管都導(dǎo)通，可能導(dǎo)致燒毀h橋；而且采用方案不易實(shí)現(xiàn)小車的指示電路。我們采用凌陽(yáng)單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)最后小車的轉(zhuǎn)向、顯示等工作。因采用單片機(jī)可彌補(bǔ)方案中的不足。下圖為spce061a最小系統(tǒng)原理圖：圖 2.72.6 d型雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器： 正轉(zhuǎn)、

28、反轉(zhuǎn)控制電路均采用了d型觸發(fā)器構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，如圖6-82（a）所示，電路簡(jiǎn)單，工作可靠。d型觸發(fā)器由時(shí)鐘脈沖cp的上升沿觸發(fā)，由于d型觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端d直接接在本觸發(fā)器的q非輸出端，因此每輸入一個(gè)cp脈沖，其輸出端（q或q非）的狀態(tài)就翻轉(zhuǎn)一次，波形如圖所示。圖 2.8d觸發(fā)器電路圖 圖 2.9波形圖 1 0 1 0 1 02.7 555施密特觸發(fā)器及驅(qū)動(dòng)電路： 將555時(shí)基電路的置“1” 、置“0”觸發(fā)端（、腳）并聯(lián)在一起作為輸入端，便構(gòu)成了施密特觸發(fā)器，當(dāng)輸入電壓ui2/3vcc時(shí)，輸出端uo=“0”；當(dāng)ui1/3vcc時(shí)，輸出端uo=“1”。電路及波形如圖6.5.2所示。 圖 2.

29、10 555施密特觸發(fā)器2.8電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案選擇：方案1：使用功率三極管作為功率放大器的輸出控制直流電機(jī)。線性型驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)單，成本低，加速能力強(qiáng)，但功率損耗大，特別是低速大轉(zhuǎn)距運(yùn)行時(shí)，通過(guò)電阻r的電流大，發(fā)熱厲害，損耗大，對(duì)于小車的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行不利。方案2：采用繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)或關(guān)進(jìn)行控制,通過(guò)開(kāi)關(guān)的切換對(duì)小車的速度進(jìn)行調(diào)整.此方案的優(yōu)點(diǎn)是電路較為簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是繼電器的響應(yīng)時(shí)間慢,易損壞,壽命較短,可靠性不高。方案3：采用由雙極性管組成的h橋電路。用單片機(jī)控制晶體管使之工作在占空比可調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高；h橋電路保證了可以簡(jiǎn)

30、單地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子開(kāi)關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也很高，是一種廣泛采用的調(diào)速技術(shù)。綜合3種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，決定選擇方案3，其電路原理圖如（圖6）所示：圖 2.112.9顯示模塊：圖 2.12顯示電路如上圖所示，小車的前、左、右、后動(dòng)作分別有前、左、右、后led指示燈指示，和數(shù)碼管的1、2、3、4指示。第三章 小車的控制流程圖3.1小車的控制流程圖：通過(guò)前、后、左、右鍵的控制，可實(shí)現(xiàn)小車的前后左右運(yùn)動(dòng)，并伴有l(wèi)ed指示燈指示和數(shù)碼管指示。 圖 3.1發(fā)射模塊流程圖 圖3.2接收模塊流程圖第四章 最小系統(tǒng)圖4.1控制原理方框圖圖4.14.2 該系統(tǒng)主要原理圖：見(jiàn)附錄圖1。4.3小車仿真圖：見(jiàn)附錄

31、圖2。這個(gè)仿真圖采用了四驅(qū)車的底盤，雙直流電機(jī)，一只驅(qū)動(dòng)左邊兩輪，一只驅(qū)動(dòng)右邊兩輪。驅(qū)動(dòng)電壓為4.5-9v，配兩個(gè)紅外對(duì)管，打算一直裝在小車前方，一只裝在小車底盤，分別檢測(cè)前方障礙和臺(tái)階，小車碰到前方障礙后左邊兩輪停止，右輪驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。碰到臺(tái)階后小車先后退，然后左輪停止，右輪驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎結(jié)束后小車?yán)^續(xù)前進(jìn)，如此循環(huán)。總 結(jié)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)

32、掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C(jī)課程設(shè)計(jì)，我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在接近四星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)

33、的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說(shuō)不懂一些元器件的使用方法，對(duì)單片機(jī)匯編語(yǔ)言掌握得不好通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。參考文獻(xiàn)1 楊素行模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程高等教育出版社2006.72 曾興雯高頻電子線路高等教育出版社2004.13 張輝、曹麗娜現(xiàn)代通信原理與技術(shù)西安電子科技大學(xué)出版社2008.74 程序之家. 2009.9 致 謝在本次設(shè)計(jì)中感謝田之光老師以及08電信（一）班的同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)中對(duì)我的指導(dǎo)和幫助！附 錄無(wú)線遙控控制程序:#includechar receive; /接收到的數(shù)據(jù)int counter;void delay_nus(unsigne

34、d int i) i=i*10/12; while(-i); void hardware_delay_1ms(void) tmod &=0xf0; tmod |=0x01; /t0-16位定時(shí)器器模 th0 = 0xfc; tl0 =0x18; /64536 tf0=0; /清除定時(shí)器溢出標(biāo)志 tr0=1; /啟動(dòng)定時(shí)器 while(tf0=0);/等待計(jì)數(shù)完成 tr0=0; /停止定時(shí)器void delay_nms(int n) int j; for(j=n;j0;j-) hardware_delay_1ms(); void forward()p1_1=1;delay_nus(1700);

35、p1_1=0;p1_0=1;delay_nus(1300);p1_0=0;delay_nms(20);void turnleft() int i; for(i=1;i=26;i+)p1_1=1;delay_nus(1300); p1_1=0; p1_0=1;delay_nus(1300);p1_0=0; delay_nms(20);void turnright()int i; for(i=1;i=26;i+)p1_1=1;delay_nus(1700); p1_1=0; p1_0=1;delay_nus(1700);p1_0=0; delay_nms(20);void backward()int i; for(i=1;i=65;