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1、基于PIC单片机的无线遥控小车设计 单片机无线遥控小车 遥控小车在军事侦查、污染及恶劣环境作业等领域有着广袤的应用价值。我们以PIC单片机为限制核心，采纳遥控编码解码集成电路（PT2262/PT2273）及专用的电机驱动芯片L2101N，通过PWM脉宽调速，设计了一个价廉的无线遥控智能小车。小车的结构体为三轮，后轮为驱动轮，采纳两个直流电机分别拖动，前轮为万向导轮。系统整体性能较高。系统总体构成 系统主要由单片机、无线遥控模块及电机驱动与限制模块组成，如图1所示。总体设计思想为：遥控器上的遥控编码器PT2262将按键吩咐进行编码，并通过无线放射头F05V发送出去，车载平台的解码芯片PT2273
2、对遥控器发来的操作指令进行解码，然后由PIC16F877A单片机对指令进行分析，利用单片机自身的CCP（输入捕获/输出比较/脉宽调制：Capture/Compare/PWM）模块产生精确的PWM脉冲波，通过专用电机驱动芯片L2101N精确限制电机的转速、转向,从而对小车当前的运行状态进行调整。硬件电路设计 1主控芯片PIC16F877A 本系统的一大特点是采纳了Microchip公司的PIC16F877A单片机。PIC系列单片机采纳精简指令集、哈佛总线结构，抗干扰实力强，特别适合遥控系统设计。PIC16F877A仅有35条单字节指令，运行速度快，内部集成有数据存储器和程序存储器。特殊是PIC1
3、6F877A单片机自带了两个PWM模块，使得本系统PWM调速程序的编写特别简洁与便利。 PIC16F877A单片机工作于最小系统方式，如图2所示。单片机只需外接晶振和复位电路即可工作。其中，RB口接收PT2273解码得到的按键信号；RC4RC7依据按键状况输出凹凸电平给电机驱动模块L2101N，限制小车左轮和右轮电机的正反转，从而限制电机的前进、后退与左转、右转，CCP1和CCP2输出PWM信号进行电机的调速限制。 2无线遥控模块电路 无线遥控模块以编码解码芯片PT2262/PT2273为核心器件，实现按键指令的无线发送/接收操作。留意，PT2273解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，本系统
4、采纳6位地址码和6位数据码的方式工作，应当选择PT2273-L6芯片。 无线遥控放射电路如图3所示，由无线放射头F05V和编码芯片PT2262组 电机驱动限制电路如图5所示。PIC16F877A单片机的PC1、PC2作为PWM脉冲波的输出口，输出的信号作为L2101N驱动芯片的使能限制信号，限制电机的转停；单片机的RC4RC7作为L2101N的输入限制电平，限制电机的正反转。依据L2101N限制逻辑，当ENA为低电平常，输入电平对电机限制不起作用，当ENA为高电平，输入电平为一高一低，电机正转或反转；同为低电平常或高电平常，电机快速停车。ENB功能与ENA相同。利用L2101N可以驱动两个直流
5、电机，分别限制小车的左右轮，实现小车的前进、后退、左转、右转、刹车及多级速度的限制。 软件系统设计 软件系统主要包括主程序、外部中断解码子程序、按键扫描子程序等几个部分。在MPLABIDEV8.53环境下，采纳MPLABC18编译器，用C语言编写。软件系统的最大特点是利用PIC16F877A单片机内置的两个PWM模块，产生小车调速所需的PWM信号，可以实现小车的精确调速，而且程序的编写特别便利。 系统通电后，先初始化PWM模块，输出相应的PWM信号，然后不断循环扫描PORTB是否有信号输入（即遥控器是否有按键按下）。无信号输入时保持原状，当有信号输入的时候，转到按键扫描子函数KEYSERVER
6、进行推断。若有符合条件的电平输入则输出相应的限制信号，然后接着扫描是否有新的信号输入；若没有符合条件的电平，则接着扫描新信号的输入。软件系统的主要流程如图6所示。由于篇幅所限，不再给出详细程序的编写。及驱动电路是否正常。正常状况下，解码芯片PT2273的14脚电压，在按下遥控器时应当在一个稳定的电压值上，而没有按下遥控器时，电压则应无规律改变；PT2273第17脚，正常时按下遥控器若能正确解码，此脚电压变为高电平，若电压不正常，而14脚电压又符前述规律改变，应细致查看解码芯片的地址端是否有搭锡等现象。 再进行电机驱动电路与外围电路的检查。用一根导线，一端与地相连，另一端去碰单片机插座上的RC4
7、-RC7引脚，正常可看到四个脚分别对应两个电机向不同方向转动。以上电路功能测试正常后，说明外围电路工作都正常。利用PIC16-MCD2编程器将编译好的程序写入单片机，并将单片机插到电路板上，装上电池，用遥控器限制其转速及转向，小车工作一切正常。 设计完成的小车经测试，遥控距离在开阔地大于150m，有障碍物状况下可达101m，小车前进、后退、左转右转及速度的变更均特别敏捷，电机运行平稳、遥控操控便利，达到了预期的设计效果。 本系统的创新点是采纳内嵌PWM发生器的PIC16F877A单片机作为电路设计的核心，使软件编程极大简化，采纳集成化的无线遥控编解码模块及电机驱动限制模块，使系统结构简洁，功耗极低，且具有良好的抗干扰性能，小车系统整体性价比高。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页