基于3G手機(jī)遙控智能小車

1、. . . . 1項(xiàng)目簡(jiǎn)介制作的要求我拍了照并畫了個(gè)草圖在下一頁(yè)，基本的要求與思路是：（1）2臺(tái)3G手機(jī)（可以互通視頻），1臺(tái)控制用，1臺(tái)固定在坦克上；（2）控制手機(jī)（也可以是PC上的軟）撥打坦克的手機(jī)，接通以后，通過按控制手機(jī)的數(shù)字鍵盤，來操縱坦克移動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)），使得坦克手機(jī)的攝像頭跟著移動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)），從而控制手機(jī)可以通過坦克手機(jī)上的攝像頭看到不同景物；（3）因?yàn)榻油ㄒ院?，一方按下鍵盤，另一方可以聽到按下鍵盤的聲音，這個(gè)聲音是DTMF（雙音多頻信號(hào)），因此，坦克的手機(jī)需要接一個(gè)耳機(jī)，從耳機(jī)可以捕獲到這個(gè)DTMF信號(hào)；剪斷耳機(jī)線，將這個(gè)信號(hào)輸入CM8870芯片，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再接8051，轉(zhuǎn)換成

2、電信號(hào)，再接坦克馬達(dá)，達(dá)到控制的目的。（4）坦克可以前、后、左、右、炮管上、炮管下，6個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，以便坦克手機(jī)也能6個(gè)方向運(yùn)動(dòng)；（5）試驗(yàn)階段，也可以只用一個(gè)坦克手機(jī)，因?yàn)槭謾C(jī)撥號(hào)時(shí)產(chǎn)生的也是DTMF信號(hào)；（6）做完以后，坦克上固定一個(gè)手機(jī)架，并置有一個(gè)通用耳機(jī)接口，這樣，只要放上手機(jī)，插入耳機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)控制了。用CM 8870，將DTMF聲音信號(hào)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，接8051用8051，將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為電平，控制坦克電機(jī)用手機(jī)耳機(jī)接收DTMF聲音信號(hào)，剪斷耳機(jī)線，接CM8870接通后操作手機(jī)鍵盤，發(fā)出DTMF（雙音多頻）信號(hào)對(duì)坦克的控制要求：前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、炮管向上、炮管向下，6個(gè)方向

3、；成品：將手機(jī)（機(jī)架）固定在坦克上（可能會(huì)需要拆掉炮塔），手機(jī)能隨坦克的6個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)或上下抬動(dòng)，以便手機(jī)的攝像頭能看到6個(gè)方向；用MT5087，做DTMF 發(fā)生器（generator）做一個(gè)控制方向的控制盤，接到MT5087芯片2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 如果使用的是，非無線遙控的玩具坦克。那么手機(jī)控制玩具坦克的整個(gè)過程的示意圖如圖2所示。受控端手機(jī)用耳機(jī)線接MT8870芯片的IN和IN-MT8870芯片經(jīng)過MT8870芯片轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)Q4-Q1傳給單片機(jī)p1.0-p1.3AT89C51單片機(jī)單片機(jī)產(chǎn)生電信號(hào)模擬遙控器按鍵產(chǎn)生的電信號(hào)玩具坦克遙控器遙控器遙控玩具坦克動(dòng)作電動(dòng)玩具坦克控制手機(jī)撥號(hào)，受控手

4、機(jī)自動(dòng)接通控制端手機(jī)利用耳機(jī)線將DTMF傳送給控制端手機(jī)MT5087芯片產(chǎn)生控制信號(hào)傳給MT5087方向控制盤圖2 示意圖從設(shè)計(jì)示意圖可以概括為3個(gè)部分的設(shè)計(jì)1 DTMF按鍵發(fā)生器的設(shè)計(jì)2 DTMF解碼器的設(shè)計(jì)3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)DTMF按鍵發(fā)生器的設(shè)計(jì) 按鍵發(fā)生器采用MT5087（見附錄）來實(shí)現(xiàn)，它可以直接接4x4矩陣鍵盤，接在芯片C1-C4和R1-R4引腳上，C1-C4引腳為高電平，R1-R4引腳為低電平，當(dāng)按鍵按下時(shí)，R1-R4引腳由低電平變成高電平，被MT5087檢測(cè)到并相應(yīng)產(chǎn)生按按鍵的DTMF信號(hào)，這里不需要接16個(gè)鍵，接6個(gè)方向鍵就可以了，產(chǎn)生的DTMF信號(hào)由引腳16輸出，輸出的DT

5、MF信號(hào)再通過手機(jī)耳機(jī)的MIC線將信號(hào)送入手機(jī)和通話中手機(jī)的對(duì)方，從而實(shí)現(xiàn)將控制信號(hào)傳輸?shù)绞謾C(jī)的另一方，即綁定在機(jī)器人小車上的手機(jī)。下面是實(shí)現(xiàn)的原理圖。圖3 DTMF按鍵發(fā)生器DTMF解碼器的設(shè)計(jì)DTMF解碼用MT8870芯片（見附錄）來解碼，它接收來自手機(jī)耳機(jī)聽筒的DTMF信號(hào)，并把手機(jī)控制端DTMF按鍵信號(hào)解碼成相應(yīng)的手機(jī)鍵盤上的數(shù)字，比如數(shù)字1、數(shù)字2、數(shù)字3等等。它的信號(hào)來自小車端手機(jī)耳機(jī)聽筒，經(jīng)引腳2 IN-送入芯片，經(jīng)芯片加碼后由Q4-Q1輸出，加碼成功時(shí)引腳15 STD會(huì)輸出高電平。Q4-Q1輸出的是數(shù)字信號(hào)，比如按下控制端的按鍵1，Q4-Q1的電平信號(hào)為0001,表示控制端按下

6、的是數(shù)字鍵1，同時(shí)加碼成功STD變成高電平。其它鍵以此推。下面是實(shí)現(xiàn)的電路原理圖：電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)是通過MT8870解碼出來的信號(hào)（Q4-Q1）來實(shí)現(xiàn)電機(jī)行為控制的，比如Q4-Q1為0001時(shí)，電機(jī)前進(jìn)，Q4-Q1為0010時(shí)，電機(jī)后退等。經(jīng)MT8870解碼出來的數(shù)字信號(hào)要實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制必須要有檢測(cè)Q4-Q1的電平的芯片和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的芯片，這里檢測(cè)Q4-Q1和STD端電平采用AT89C51這塊單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)，由它給出電機(jī)的控制信號(hào)，而電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用L293D專用電機(jī)控制芯片來實(shí)現(xiàn)。具體電路的連接：將Q4-Q1接單片機(jī)的P1.3-P1.0口，STD接P1.5口，這樣將MT8870解碼出來的信息全

7、部送入了單片機(jī)來處理。在單片機(jī)編寫相應(yīng)的程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信息的檢測(cè)，并根據(jù)信息給出電機(jī)控制信號(hào)送給L293電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。單片機(jī)的P2口是電機(jī)控制信號(hào)的輸出端口，小車運(yùn)動(dòng)控制需要3個(gè)電機(jī)，電機(jī)1和電機(jī)2用于小車的前進(jìn)后退轉(zhuǎn)彎等行為，電機(jī)3負(fù)責(zé)炮臺(tái)的升降。具體控制信號(hào)為：P2.7和P2.6控制電機(jī)1，P2.5和P2.4控制電機(jī)2，P2.3和P2.2控制電機(jī)3，下面是這部分的電路原理圖：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制程序采用C語言實(shí)現(xiàn)，程序結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，首先檢測(cè)P1.0-P1.3和P1.5端口的電平，當(dāng)P1.5口電平變高時(shí)，啟動(dòng)單片機(jī)控制部分，檢測(cè)出P1.0-P1.3端口的電平，判斷控制端是哪個(gè)按鍵被按下，然后根據(jù)按鍵

8、綁定相應(yīng)的電機(jī)控制信號(hào)，從P2口輸出，下面是程序的源碼：#include <AT89X51.H> volatile unsigned char info;bit motor;void motor3() if(motor=1) P2_3=0;P2_2=1; elseP2_3=1;P2_2=0;void main(void) info=0; motor=0; P1=0xff;/P1口作為輸入口。檢測(cè)Q4-Q1和STD的狀態(tài) while(1) if(P1_5=1) /檢測(cè)STD是否變成高電平 info=P1&0x0f; /取P1口的P1.3-P1.0，檢測(cè)Q4-Q1motor=1

9、; switch(info) case 1: P2_7=1;P2_6=0; P2_5=1;P2_4=0;break; / 車前進(jìn) case 2: P2_7=0;P2_6=1; P2_5=0;P2_4=1;break; /車后退 case 3: P2_7=1;P2_6=0; P2_5=0;P2_4=0;break; /左轉(zhuǎn) case 4: P2_7=0;P2_6=0;P2_5=1;P2_4=0;break; /右轉(zhuǎn) case 5: motor3();break; /炮臺(tái)升降 elseP2=0; /無按鍵按下，車停止 3 附錄DTMF、MT8870芯片和MT5087芯片的介紹雙音多頻信號(hào)（DTMF

10、）是由一組低音頻信號(hào)和一組高音頻信號(hào)以一定方式的組合構(gòu)成，每組音頻信號(hào)各有4個(gè)音頻信號(hào)，而每種組合有一個(gè)高音頻信號(hào)和一個(gè)低音頻信號(hào)，共16種組合。過去主要用于撥號(hào)信息傳輸，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。DTMF信號(hào)的產(chǎn)生原理：雙音頻信號(hào)是2個(gè)正弦波信號(hào)的疊加，選定2個(gè)頻率f1和f2后可得到這種信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式： 如果用合適的采樣頻率對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，則很容易計(jì)算出每一個(gè)采樣點(diǎn)的A/D值，而如果將這些采樣值形成一表，在單片機(jī)里用同樣的采樣頻率將這表中的數(shù)值用D/A轉(zhuǎn)換器輸出，就是雙音頻信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中常用1 b的DM編碼來實(shí)現(xiàn)A/D和D/A過程，其中A/D過程可以在PC機(jī)上完成，用程序生成對(duì)應(yīng)

11、每一個(gè) DTMF信號(hào)的DM編碼表，D/A過程在單片機(jī)上完成。與單音編碼不同，DTMF信號(hào)是采用八中取二的方式來構(gòu)成一個(gè)音頻信號(hào)，由虛假信號(hào)的干擾，所以應(yīng)用圍特別廣泛。 對(duì)照表1可以發(fā)現(xiàn)DTMF信號(hào)由2個(gè)不同的頻率信號(hào)合成。分為高頻組和低頻組，包各含有4個(gè)頻率，可以構(gòu)成16種不同的信號(hào)，依次對(duì)應(yīng)著16個(gè)不同的BCD碼。 MT5087 是雙音多頻撥號(hào)器，通過該芯片可完成4×4矩陣編碼，MT5087具有電源工作圍寬、輸出電平可調(diào)、諧波失真等特點(diǎn)，其引腳排其引腳排列如圖1所示。各引腳功能如下。VDD、VSS（1，6腳）：電源端；C1C4（3、4、5、9腳）：部具有下拉電阻的鍵盤比值向輸入端；

12、R1R4（1411腳）：部具有上拉電阻的鍵盤橫向輸入端；OSC1、OSC0（7，8腳）：振蕩器輸入、輸出端；TONE1（15腳）：?jiǎn)我粢种戚斎攵?，為?”時(shí)禁止單音輸出；TONE0（16腳）：雙音頻信號(hào)輸出端，此端接部NPN晶體管的發(fā)射極，外加接地電阻可構(gòu)成射極輸出器。M5087的矩陣編碼表如表1所列。MT8870是雙音多頻接收芯片，可用來完成DTMF信號(hào)的接收、分離和譯碼；能輸出由相應(yīng)16和DTMF頻率組合4位并行二進(jìn)制碼。MT8870的引腳排列如圖2所示。各主要引腳功能如下：IN+、IN-：運(yùn)放同相、反相輸入端；FB：運(yùn)放輸出端；VREF：基準(zhǔn)電壓輸出端；OSC1、OSC0：振蕩器輸入、輸

13、出端；EN：數(shù)據(jù)輸出允許端。為“1”時(shí)允許數(shù)據(jù)輸出；為“0”時(shí)禁止數(shù)據(jù)輸出；D4D1：16種DTMF信號(hào)所對(duì)應(yīng)的4位二進(jìn)制并行碼數(shù)據(jù)輸出端；DV：延遲控制輸出，當(dāng)一組有效的雙音頻信號(hào)被接收時(shí)輸出“1”；否則輸出“0”；EC0：初始控制輸出端。若電路檢測(cè)出可識(shí)別的單音對(duì)，則此端變成高電平，若無輸入連續(xù)失真，則EC0返回低電平；CI：時(shí)間監(jiān)控輸出端。表1同時(shí)也列出了MT8870的譯碼表。MT5087編碼表雙音頻率（Hz）MT8870譯碼表C4C3C2C1R4R3R2R1NO.flfHD4D3D2D1十六制碼LLL×HHH×1697120900011LL×LHHH×2697133600102L×LLHHH×3696147700113LLL×HH×H4770120901004LL×LHH×H5770133601015L×LLHH×H6770147701106LLL×H×HH7852120901117LL×LH×HH8852136610008L×LLH×HH9852147710019LL×L×HHH0941133610