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1、-基于单片机智能搅拌小车的设计与应用毕业论文-第 23 页 湖南三一工业职业技术学院毕 业 论 文 题 目 基于单片机对智能搅拌车设计与应用 专 业 设备维修与管理 班 级 精修1201 学生姓名 朱际福 学号 1201080144 指导教师 胡辉春老师 、欧阳再东老师 日 期 2015/3/8 诚信声明本人所呈交的毕业论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料均真实可靠。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本论文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本毕业论文的知识产权归属于培养单位。本人
2、完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人签名： 日期： 基于单片机对智能搅拌车设计与应用朱际福 （湖南三一工业职业技术学院，精修1201班）摘 要：随科学技术的进步，智能化和自动化技术越来越普及，也广泛应用于机器人玩具制造领域，使智能机器人越来越多样化。智能机器人是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。而随着社会的不断发展，智能设备的不断出现，无线遥控与单片机的结合运用也越来越广泛。无线遥控器由于控制距离远，抗干扰性强，已越来越多的出现在生活的各个方面。与此一款八位STC89C51单片机，他的易用性和多
3、功能性同样受到了广大使用者的青睐。本文以三一搅拌车为模型使用一款通用的无线遥控电路，基于STC89C51作为控制核心。采用专用编码解码电路, 利用较少的外设实现了基本的功能。其较强的抗干扰性及良好的通用性使其功能也日趋完善。其中包括LCD1602液晶屏显示，高智能行驶控制，滚筒搅拌，另外在行进中可以尽享柔美的音乐与美丽灯光，倒退中感受安全报警。关键词：智能机器人 无线遥控 STC89C51单片机 LCD1602液晶屏 智能小车 Based on single-chip computer design and application of intelligent truck mixer Zhu
4、jifu（Hunan sany polytechnic college, Equipment maintenance Class1201）Abstract: With the advancement of science and technology, intelligent and automation technology is more and more popular, is also widely used in robot toy manufacturing, intelligent robot is more and more diversified. Intelligent r
5、obot is a variety of high and new technology integration, it is a blend of machinery, electronics, sensors, computer hardware, software, artificial intelligence and many other disciplines of knowledge, involves many of todays cutting edge technology. With the continuous development of society, intel
6、ligent equipment appear constantly, the combination of wireless remote control with single chip microcomputer is becoming more and more extensively used. Wireless remote control due to the distance, anti-jamming is strong, has been more and more appear in all aspects of life. With this new eight STC
7、89C51 microcontroller, his ease of use and versatility also got the favour of broad consumer. Based on the trinity mixers for model using a generic wireless remote control circuit, based on the STC89C51 as control core. Using special coding decoding circuit, using fewer peripherals to achieve the ba
8、sic functions. Its strong anti-interference performance and good versatility makes its function is perfect. Including LCD1602 LCD display, intelligent control, mixing drum, also can enjoy the beautiful music in the procession and beautiful light, feel the security alert in the back.Keywords: Intelli
9、gent robot The wireless remote control STC89C51 microcontroller LCD1602 LCD screen The smart car 目 录1绪论1 1.1问题的提出及研究意义1 1.1.1问题的提出1 1.1.2研究的意义1 1.2国内外研究现状11.2.1国内的研究现状11.2.2国外研究的现状2 1.3 本文研究的目的32智能搅拌车整体方案设计4 2.1 整体方案设计的思路 4 2.2 整体方案流程图43智能搅拌车系统概况5 3.1 主电源模块及系统控制电源变压模块5 3.1.1主电源模块5 3.1.2系统控制电源变压模块7 3
10、.2 控制模块单片机7 3.3 L298N双H桥直流电机驱动芯片8 3.4 直流电机简介103.4.1后桥直流电机-齿轮减n20减速电机103.4.2搅拌直流电机-130马达10 3.5 LCD1602显示模块综合概况11 3.6 超再生带解码六路收发模块12 3.7 音乐模块及报警模块15 3.8 灯光辅助模块 16 4智能搅拌车模块方案设计与论证18 4.1 车体设计的选择18 4.2 电源模块的选择18 4.3 电机模块的选择18 4.4 电机驱动模块的选择19 4.5 显示模块的选择19 4.6 无线收发模块的选择205智能搅拌车系统硬件电路设计21 5.1 LCD1602显示模块21
11、 5.2 直流电机驱动模块22 5.3 音乐模块及报警模块23 5.4 灯光辅助模块246智能搅拌车系统软件设计25 6.1 LCD1602显示程序设计25 6.2 全车高仿真智能行驶程序设计287软件的简单介绍32 7.1 Keil uVision2的简介32 7.2 STC_ISP_V4.8的简介328结论与展望35 8.1 主要结论35 8.2 后续研究工作的展望35致谢37参考文献38附录一：实物图 39图1实物图39图2实物图40图3实物图41 1绪 论智能小车，是一个集环境感知、规划决策，自动行驶等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，
12、是典型的高新技术综合体。目前 ，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能车辆以及在智能车辆基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。更重要的是随着汽车工业的迅速发展，与其电子信息产业的融合速度显著提高，汽车开始向电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。为此运用与了解智能小车是与时俱进的技术。 11问题的提出及研究意义1.1.1问题的提出于湖南三一工业职业技术学院就读大二期间，很荣幸被欧阳再东老师钦点参加本校的电子技能大赛。其我的项目就是以三一搅拌车为模型的智能小车设计。在其中我身
13、感受到电子信息技术的博大精深。它能集中地运用计算机、传感、信息、通信、导航及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。智能车辆作为现代工业研究最小单元，是现代工业发展必不能少的一环。在他基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。它对于发展国民经济，改善人们的物质，文化生活的需要都起着重要作用。随着经济建设的迅速发展，电子化、多媒体化、智能化和自动化程度也不断的提高，与此相适应的电子信息技术也在发展，智能化，模块化，高精度化，运用规模也越来越广。1.1.2研究意义 随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，数码相机、汽车等消费类产品越来越呈现光机电一体化、智能化、
14、小型化等趋势。各种智能化小车也随之涌现于世，它的出现使其玩具市场结构发生了翻天覆地的变化。同时它又作为现代工业研究的最小载体，融合了机械、电子、传感器、计算机硬件、软件、人工智能等许多学科的知识，涉及到当今许多前沿领域的技术。从这些可以看出，作为一个多种高新技术的集成体必将成为信息技术行业发展的主流。随之必将迎来它的发展新时代。为电子设备智能化开辟更广阔前景。因此，遥控加智能的技术研究、应用都是非常有意义而且有很高市场价值。12国内研究现状1.2.1国内研究现状随国内在智能车系统方面，及对这些高新技术在路面交通上的使用已经有了一定的技术基础，特别是改革开放以来，对这方面的开发研究工作，已经有了
15、长足的发展。国家科技攻关专题“智能公路技术跟踪”，国家863课题“智能道路系统信息结构及环境感知与重构技术研究”、“基于车路协调的道路智能标识与感知技术研究”、“基于泛在网络技术的道路设施及灾害信息采集和融合”，交通部西部科技项目“新型公路磁引导安全辅助系统开发及示范应用”。另外，中心还承担了智能运输系统自适应巡航引导系统性能要求与检测方法和智能运输系统车道偏离报警系统性能要求与检测方法两项行业标准。目前我国智能车系统（Intelligent Highway System）的应用研究还处于起步阶段，智能车系统的全面实施还有很长的路要走。现在正努力推进我国智能公路系统研究应用向纵深发展，并以交通
16、运输部试验场环境条件为依托，逐步搭建完善我国目前唯一的智能车实体试验系统。同时，在科研和具体应用中，综合应用上述几种技术，最终将摸索出一条适合中国国情的智能车发展方向。 近几年，中国的汽车影音电子经过了音频时代、影音时代和导航时代的蜕变，逐渐进入“开发疲惫期”，与此同时，相较以往更加激烈残酷的市场竞争，以及来自洋零部件供应商的不断冲击，也给中国的民族汽车电子零部件供应商带来了更为严峻的考验。在导航影音时代之后，续写出一个“智能时代”。而纵观全球汽车工业链，对车载电子的开发，是目前我国汽车产业最有望与国际水平看齐的突破口，在与洋零部件供应商进行对决的过程中，运用自主创新的核心技术，无疑将给洋零部
17、件供应商带来不小的冲击，掀起一轮行业洗牌和技术换代风潮，进而推动民族汽车电子工业开发水平实现大步迈进！1.2.2国外研究现状欧洲开发基金资助进行驾驶员监测、道路环境的感知、视觉增强、前车距离控制以及传感器融合方面的研究。同时, 欧洲的一些国家正试验将智能速度适应作为提高车辆安全性的手段, 其构想是通过路边标志信息或卫星定位信息以及车载数字地图进行车辆导航, 并自动控制车辆的速度。实验结果表明, 采用该系统, 能够使交通事故减少20% 。目前在日本, 夜视和后视报警系统已应用在某些汽车上,三菱公司和尼桑公司已发布其近期可使用的防撞设备, 前方防撞和车道偏离有望在1 2 年内实现。本田公司、尼桑公
18、司和丰田公司也各自在先进安全性车辆计划中发展行车安全电子系统, 它们包括: 车道定位系统、前车距离控制系统、自动控制系统、障碍物报警系统、驾驶员打盹报警系统和夜间行人报警系统等。日本智能公路计划中, 提出车辆上采用诸如: 车道保持、十字路口防撞、行人避让和车距保持等技术。到2015 年将在日本全国范围内实施计划。1.3本文研究的目的其主要目的是随着人类文明的不断发展，汽车在人们的日常生活中越来越不可或缺，而随着人类的需求和石油危机的到来，使其电动车的开发与设计逐渐走向高峰，发展的同时与其电子信息产业的融合也显的尤为重要，汽车开始不断电子化、多媒体化和智能化方向发展，使其不仅作为一种代步工具、同
19、时能具有交通、娱乐、办公和通讯等多种功能。本次设计的小车为高智能仿真搅拌车，能解放劳动力减少成本投入，并且安全环保、未来发展前景将十分广阔。更重要的是能为自动化物流运输、柔性生产组织等系统新产品研发的奠定坚实的基础。因此，通过对智能搅拌车的设计与制作，可以更好的学习并掌握现代智能车设计的全面知识和锻炼我们利用所学知识分析问题和解决问题的能力。以便将我们所学的理论知识完美应用到实际工作生产中，培养实际动手能力，提高我们的综合能力。让我们于21世纪信息技术发达全球化的主流中处于不败之地。2 智能搅拌车整体方案设计2.1 整体方案设计的思路通过两个变压器分别采用自制单相桥式整流稳压5V电源与其自焊串
20、联型稳压电源10V进行失量叠加成15V电源,随后再与小蜜蜂扩音器12V电源模块进行失量叠加成27V总电源。其一条支路电流通向搅拌电机，另外主路电流就通向系统控制变压LM2596S-ADJ DC-DC可调降压模块，从之纯净输出直流5V电源。实现对智能搅拌全车系统供电。接下利用超再生带解码六路收发模块来控制单片机，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：六路无线遥控器，每一路发射一个信号，并且这些信号都呈现为高电平和联动，从之一个信号实现对显示模块与前总灯模块供电，使其达到对其液晶屏显示，灯光闪烁控制。而另外其他五个信号由无线发射模块发出指令，无线接收模块接收信号后，传递给单片机
21、，单片机翻译接收到信号后，传输给驱动电路和相应灯光电路，随之使驱动电机旋转和相应灯光闪灭，从而实现小车的前进、后退、左转和右转、停止。2.2 整体方案的流程图基于单片机STC89C51整体设计的智能小车，根据整体方案设计的思路上画 出了相对应的流程路，由于是整体结构图，就只是画出了大致的结构流程，而细节将在后面做出介绍。 整体方案的流程图 3 智能搅拌车系统概况3.1主电源模块及系统控制电源变压模块 通过两个变压器分别采用自制单相桥式整流稳压5V电源与其自焊串联型稳压电源10V进行失量叠加成15V电源,随后再与小蜜蜂扩音器12V电源模块进行失量叠加成27V总电源。3.1.1主电源模块 (1)单
22、相桥式整流稳压5V电源桥式整流电路的工作原理如下：e2为正半周时，对D1、D3加正向电压，Dl、D3导通；对D2、D4加反向电压，D2、D4截止。电路中构成e2、D1、Rfz 、D3通电回路，在Rfz 上形成上正下负的半波整流电压，e2为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成e2、D2、Rfz 、D4通电回路，同样在Rfz 上形成上正下负的另外半波的整流电压。如此重复下去，结果在Rfz 上便得到全波整流电压。其波形图和全波整流波形图是一样的。不难看出，桥式电路中每只二极管承受的反向电压等于变压器次级电压的最大值，比全波整流电路小一半
23、。桥式整流器利用四个二极管，两两对接。输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍，同时桥式整流也是交流电转换成直流电的第一个步骤。 单相桥式整流稳压5V电源电路图 单相桥式整流稳压5V电源实物图 (2)串联型稳压电源10V 串联型稳压电源的工作原理：串联稳压电源，即利用串联于电路中的调整管Q1进行动态分压而使负载得到稳定电压的电路。其工作原理，是在输入电压存在波动时，输出电压保持恒定的装置，利用稳压二极管两端电压不变的原理，使输出电压保持不变，并用
24、多级三极管组成达令顿复合电路，组成放大器提高稳压精度。串联型稳压电路，除了变压、整流、滤波外，稳压部分一般有四个环节：调整环节、基准电压、比较放大器和取样电路。当电网电压或负载变动引起输出电压V0变化时，取样电路将输出电压V0的一部分馈送回比较放大器和基准电压进行比较，产生的误差电压经放大后去控制调整管的基极电流，自动地改变调整管集射极间的电压，补偿V0的变化，从而维持输出电压基本不变。 串联型稳压电源10V实物图3.1.2系统控制电源变压模块LM2596S-ADJ DC-DC可调降压模块简况IN+: 输入正极 IN-:输入负极OUT+:输出正极 OUT-:输出负极输入：直流3V 至 40V
25、(输入电压必须比要输出的电压高1.5v以上。不能升压)输出：直流 1.5V 至 35V 电压连续可调，高效率最大输出电流为3A。特点：全部使用SANYO固态电容，36u加厚线路板，高Q值大功率电感带输出LED指示 灯注意事项：长时间工作建议在2.5A以内的电流使用，同时加上散热片(10W以上输出)；由于是降压模块,为了保证输出稳定,请保持最小1.5V压差。电压调节：接入电源(3-40V)，调整蓝色电位器旋钮(一般顺时针旋转升压,逆时针旋转降压)并用万用表监测输出电压达到需要电压为止。 LM2596S-ADJ DC-DC可调降压模块实物图 3.2 控制模块单片机STC89C51是一种带8K字节闪
26、烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）低电压，高性能COMOS8的微处理器，具有片内ROM/EPROM，因此这种芯片构成的最小系统简单、可靠。用STC89C51单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可，如下图示。由于集成度的限制，最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点： （1）有可供用户使用的大量I/O线。 （2）内部存储器容量有限。 （3）应用系统开发具有特殊性。STC89C51实物图3.3 L298N双H桥直流电机驱动芯片L298N是ST公司生产的一种高电
27、压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以用来驱动直流电动机和步进电动机、继电器线圈等感性负载；采用标准逻辑电平信号控制；具有两个使能控制端，在不受输入信号影响的情况下允许或禁止器件工作有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，也可以驱动两台直流电机。L298N双H桥直流电机驱动模块实物图 一.电机接口
28、部分： OUT1 、OUT2、 OUT3、 OUT4四个接口分别用来连接直流电动机或 者是步进电机。OUT1 和OUT2是一组，驱动一个电机。OUT3和OUT4一组驱动另一个电机。二.驱动电压部分： +12V接口用来接驱动电压，特别因注意的是：（1）常规应用：当你的驱动电压（上图标识为12V输入，实际可以接受的输入范围是7-12V）为7V-12V的时候，可以使能板载的5V逻辑供电，当使用板载5V供电之后，接口中的+5V供电不要输入电压，但是可以引出5V电压供外部使用。（2）高压驱动的非常规应用：当驱动电压高于12V，小于等于24V（芯片手册中提出可以支持到35V，但是按照经验一般298保守应用
29、最大电压支持到24V已经很了不起！）时，比如要驱动额定电压为18V的电机。首先必须拔除板载5V输出使能的跳线帽。然后在5V输出端口外部接入5V电压对L298N内部逻辑电路供电。（3）GND接口，GND是共地端，要将你用的开发板的GND和这个仪器接上，同时也是电源的共地接口（4）+5V接口，5V电源正极接口，负极接GND。 三.信号驱动部分 这里一共有六个接口，分别是ENA、ENB、IN1、IN2、IN3、IN4 （1）ENA 使能OUT1、OUT2的接口，也就是说如果ENA不接高电平，那么OUT1、OUT2驱动的电机是不可能可以驱动的。 （2）ENB 同上。 （3）IN1、IN2、IN3、IN
30、4你可以用你的开发板的四个IO口接它们，它们的高低电平将直接影响到第二部分输出的高低电平（经过芯片的放大，这时的电压已经很高了，这就是作用）。如果你想驱动电机A运转，可以在A1上加高电平A2上加低电平 。这样电机就有了电势差，就可以运转了，调整电势差可以改变正传反转和加减速（PWM来控制）。34直流电机简介电动机简称电机，是使机械能与电能相互转换的机械，直流电机把直流电能变为机械能。作为机电执行元部件，直流电机内部有一个闭合的主磁路。主磁通在主磁路中流动，同时与两个电路交联，其中一个电路是用以产生磁通的，称为激磁电路；另一个电路是用来传递功率的，称为功率回路或电驱回路。现行的直流电机都是旋转电
31、驱式，也就是说，激磁绕组及其所包围的铁芯组成的磁极为定子，带换向单元的电驱绕组和电驱铁芯结合构成直流电机的转子。3.4.1后桥直流电机齿轮减n20减速电机电机参数：电压范围：1.5-6V电机轴长：10mm带3MM D字孔塑料齿轮齿轮模数：0.5M齿数：15齿，直径8.5mm齿轮后：3MM齿轮减n20减速电机实物图额定转速：1.5V 200rpm/min 0.025A 3.0V 430rpm/min 0.030A4.5V 675rpm/min 0.038A6.0V 890rpm/min 0.044A（转/分钟）3.4.2搅拌直流电机130马达电机参数：额定转矩：6.31G.CM（NM）130马达
32、实物图产品类型：有刷直流电动机额定功率：0.75（W）W额定电压：12.0（V）V额定电流：0.86（A）A额定转速：8530（rpm）r/min效率：45.6（%） 直流电机有以下4方面的优点：（1）调速范围广，且易于平滑调节。（2）过载、启动、制动转矩大。（3）易于控制，可靠性高。（4）调速时的能量损耗较小。3.5 LCD1602显示模块综合概况1602B可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0-D7，和RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5V，并且带有字符对比度调节和背光。该模块也可以只用D4-D7作为四位数据分两次传送。这样的话可以节省MCU的I/O口资源。1602B引脚说明如
33、下： LCD液晶显示器各引脚功能及结构编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2双向数据口2VDD电源正极10D3双向数据口3VL对比度调节11D4双向数据口4RS数据/命令选择12D5双向数据口5R/W读/写选择13D6双向数据口6E模块使能端14D7双向数据口7D0双向数据口15BLK背光源地8D1双向数据口16BLA背光源正极注意事项：从该模块的正面看，引脚排列从右向左为：15脚、16脚，然后才是114脚(线路板上已经标明):VDD：电源正极，4.55.5V，通常使用5V电压；VL：LCD对比度调节端，电压调节范围为05V。接电源的正极时对比度最弱，接地电源时对比度最高，但对比
34、度过高时会产生“鬼影”，因此通常使用一个10K的电位器来调整对比度，或者直接串接一个电阻到地；RS：MCU写入数据或者指令选择端。MCU要写入指令时，使RS为低电平；MCU要写入数据时，使RS为高电平；R/W：读写控制端。R/W为高电平时，读取数据；R/W为低电平时，写入数据；E：LCD模块使能信号控制端。写数据时，需要下降沿触发模块。D0D7：8位数据总线，三态双向。如果MCU的I/O口资源紧张的话，该模块也可以只使用4位数据线D4D7接口传送数据。本充电器就是采用4位数据传送方式；BLA：LED背光正极。需要背光时，BLA串接一个限流电阻接VDD，BLK接地，实测该模块的背光电流为50mA
35、左右；BLK：LED背光地端。LCD1602B显示模块实物图3.6超再生解码六路收发模块 PT2262/2272 编解码芯片原理简介:PT2262/2272 是一种 CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272 最多可有 12 位(A0- A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供 531441 地址码,PT2262 最多可有 6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片 PT2262 编码信号是由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，从 17 脚输出到射频发 射模块的数据输入端
36、发射出去。射频接收模块接收后送到解码芯片 PT2272，其地址码经过三次比较核对后， PT2272 的 VT 脚才输出高电平，与此同时与 PT2262 相应的数据脚也输出高电平，如果 PT2262 连续发送编码信号，PT2272 第 17 脚和相应的数据脚便连续输出高电平。PT2262 停止发送编码信号，PT2272 的 VT 端便恢复为低电平状态。高频发射电路完全收控于 PT2262 的 17 脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为 100的调幅。 PT2262外形与引脚图 PT2262 管脚说明表名称管脚说 明A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进
37、行地址编码,可置为“0”, “1”,“f”(悬空),D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；Dout17编码输出端（正常时为低电平） PT2272外形与引脚图 PT2272 管脚说明表名称管脚说 明A0-A111-8、10-13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-D57-8、10-13地址或数据
38、管脚 ,当做为数据管脚时 ,只有在地址码与 2262 一致,数据管脚 才能输出与 2262 数据端对应的高电平,否则输出为低电平,锁存型只有在接 收到下一数据才能转换Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）DIN14数据信号输入端，来自接收模块输出端OSC116振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端；VT17解码有效确认 输出端（常低）解码有效变成高电平（瞬态） PT2262/2272 特点:1、CMOS工艺制造，低功耗2、外部元器件少3、RC 振荡电阻4、工作电压范围宽：2.6-15v5、数据最多可达 6 位6、地址码最多可达 531441 种
39、超再生解码六路收发模块实物图3.7 音乐模块及报警模块 （1）音乐模块 直接简单采用mp3（将歌曲设置为循环模式）与5V喇叭组合形式。 （2）报警模块通过在网上定制“倒车，请注意”ESE626M芯片与12V喇叭组合而成。 音乐模块及报警模块系统实物图 3.8灯光辅助模块为了更加展现智能搅拌车性能，通过比较尝试发现选择绿色LED灯比较显眼。并且其内阻较大不易应电流过大而击毁。LED灯的主要特点有：电 压：LED使用低压电源，单颗电压在1.9-4V之间，比使用高压电源更安全的电源。效 能：光效高，目前实验室最高光效已达到 161 lm/w（cree）,是目前光效最高的照明产品。抗震性：LED是固态
40、光源，由于它的特殊性，具有其他光源产品不能比拟的抗震性。 稳定性：10万小时，光衰为初始的70% ，俗说“不死灯”。响应时间：LED灯的响应时间为纳秒级，是目前所有光源中响应时间最快的产品。 环 保：无金属汞等对身体有害物质。颜 色：LED的带快相当窄，所发光颜色纯，无杂色光，覆盖整过可见光的全部波段，且可由RGB 组合成任何想要可见光。虽然有上述之优势，但其价格格，能普遍做到的光效率和理论光效率还有很大差距，同样能做到的寿命和理论寿命（10w小时）还有很大差距，并且还是有一定的发热量，与其光衰还可以大幅度缩小这些问题都影响这LED灯的发展。不过这些缺点都可以通过工艺的改进克服，所以即使LED
41、光源还不能完全取代现有传统光源，但随着技术的发展，日后一定是LED的天下。 灯光辅助模块局部实物图4 智能搅拌车模块方案设计与论证4.1 车体设计方案1：自己制作搅拌模型车。一般的说来，自己制作的车体比较粗糙，及相应车型配备摩擦力不好控制难以协调。对于智能小车这种要求在道路面能较灵敏行驶，车身重量以及平衡都必须要有精确的测量，同时线路的布局及相应模块要的安装，这些都比较难良好地实现。方案2：购买玩具机械式搅拌模型车。购买的玩具机械式搅拌模型车具有组装完整的车架车轮及相应车型配备。我们可以保留前两车轮车架不变，而后左右两轮采取保留轮轴，加之改换转轴力矩大的电机，并使用直流电机进行驱动的方案。玩具
42、机械式搅拌模型车具有如下优点：首先，这种玩具机械式搅拌模型车由于装配紧凑，使得各种所需电路的布局及相应模块的安装十分方便，看起来也比较美观。其次，玩具机械式搅拌模型车是依靠齿轮与相关齿轮一起驱动，能适应题目中小车准确前进、后退、转弯的要求，而且这种电动车一般都价格适中。基于以上分析，我选择了方案2。4.2 电源模块的选择方案1：由于智能搅拌车结构功能较为复杂，模块相对较多，故车体负载相对很大，为此通过比较尝试我发现所需电压需在25V以上30V以下能较好将小车智能的展现出来。随之通过查阅资料发现该电源都是较特殊精密电源，生活普遍不用的，虽其具有低文波与低噪音，可选择连续或动态负载，超载与极性反向
43、保护功能，动态响应快，过流能力强等优点。但是价格非常昂贵，显然不符合当时情况。方案2：通过所学的电子技术基础与实践中发现模拟信号的产生与电源电路一章与我所需电源要求不谋而合。随之通过两个变压器分别采用自制单相桥式整流稳压5V电源与其自焊串联型稳压电源10V进行失量叠加成15V电源,随后再与小蜜蜂扩音器12V电源模块进行失量叠加成27V总电源。刚好是智能搅拌车最佳电源。与此不仅丰富了实践能力，而且还大大降低设计制作成本。基于以上分析，我选择了方案2。4.3 电机模块的选择方案1：采用步进电机作为该系统的驱动电机。由于其转过的角度可以精确的定位，可以实现小车前进路程和位置的精确定位。虽然采用步进电
44、机有诸多优点，但是针对这次的课题设计便显得心有余而力不足。由于步进电机的输出力矩较低，随转速的升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，虽其转速较低时，力矩较大，但又不适用于小车等有一定速度要求的系统。经综合比较考虑，我放弃了此方案。方案2：采用直流电机作为该系统的驱动电机。由于直流电机有控制方法比较简单，力矩大，调速方便等优点。他只需给电机的两根控制线加上适当的电压即可使电机转动起来，电压越高则电机转速越高。对于直流电机的速度调节，可以采用改变电压的方法，也可采用PWM调速方法。PWM调速就是使加在直流电机两端的电压为方波形式，通过改变方波的占空比实现对电机转速的调节。基于以上分析，我选择了方案2，用直流电机作为电动车的驱动电机。4.4 电机驱动模块的选择方案 1：采用SM6135W电机遥控驱动模块。SM6135W是专为遥控车设计的大规模集成电路。能实现前进、后退、向右、向左、加速五个功能，但是其采用的是编码输入控制，而不是电平控制，这样在程序中实现比较麻烦，而且该电机模块价格比较昂贵。方案 2：采