基于單片機(jī)的電動車無線遙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2 單片機(jī)雙機(jī)通信

　　AT89C51是一種帶4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8 位微處理器， 俗稱單片機(jī)。

　　多個MCS- 51 單片機(jī)可利用串行口進(jìn)行多機(jī)通信。在多機(jī)通信中， 要保證主機(jī)與所選擇的從機(jī)實(shí)現(xiàn)可靠的通信， 必須保證串行口具有識別功能。串行口控制寄存器SCON 中的SM2 就是為滿足這一要求而設(shè)置的多機(jī)通信控制位。其多機(jī)控制原理是在串行口以方式2（ 或方式3） 接收時(shí)， 若SM2= 1, 表示置多機(jī)通信功能， 這時(shí)出現(xiàn)可能情況： （ 1） 接收到的第9 位數(shù)據(jù)為1 時(shí)， 數(shù)據(jù)才裝入SBU F, 并置中斷標(biāo)志RI= 1 向CPU 發(fā)送中斷請求； （ 2） 接收到的第9 位數(shù)據(jù)為0 時(shí)， 則不產(chǎn)生中斷標(biāo)志， 信息將被拋棄。

　　若SM2= 0, 則接收的第9 位數(shù)據(jù)不論是0 還是1, 都產(chǎn)生中斷標(biāo)志， 接收到的數(shù)據(jù)裝入SBUF 中。

　　雙機(jī)通信的工作過程如下: （ 1） U2 初始化程序允許串行口中斷， 將串行口變成為方式2 或方式3接收， 即9 位異步通信方式， 且置SM2 和REN 位為1, 使U2 只處于雙機(jī)通信且接收地址幀的狀態(tài)； （ 2）在U1 和U2 通信時(shí)， U1 發(fā)送地址信息的第9 位為1, 數(shù)據(jù)（ 包括命令） 信息的第9 位為0.U 2 的串行口接收到的第9 位信息RB8 為1, 且由于SM2= 1, 則置1 中斷標(biāo)志位RI, U2 響應(yīng)中斷， 執(zhí)行中斷服務(wù)程序； （ 3）接著U 1 發(fā)送數(shù)據(jù)幀， U 2 接收數(shù)據(jù)幀， 然后進(jìn)行處理。

　　3 電動機(jī)的驅(qū)動

　　L298N 是一款較常用的高電壓大電流全橋雙路電機(jī)驅(qū)動芯片， 用T TL 電平輸入控制信號即可實(shí)現(xiàn)對伺服電機(jī)、直流電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)等多種電機(jī)的控制。一片L298N 中包含了兩路控制放大電路，用它可以構(gòu)成兩個同類型的控制電路。

　　取其中的一路構(gòu)成的電機(jī)控制電路如圖5 所示。其中， 13、14 腳為電機(jī)控制輸出端， 直接接在電機(jī)的兩個輸入端； 10、11、12 腳為邏輯電路輸入端， 可以直接與單片機(jī)、PLC 等控制芯片相連； 9 腳VSS 接+ 5V 的邏輯電路電源， 4腳VS 接電機(jī)的電源， 電壓大小即電機(jī)額定輸入電壓； 8 腳接地。

　　只要通過控制電路對C、D 兩個輸入端輸入T TL 電平的0 或1 即可控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及停止。

　　當(dāng)向C、D 兩端輸入同樣電平時(shí)， 可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的快速停止。另外將使能端V en 置零也可以使電機(jī)停止。

　　4 電機(jī)的PWM 調(diào)速

　　在直流伺服系統(tǒng)中， 速度調(diào)節(jié)主要通過改變電樞電壓的大小來實(shí)現(xiàn)。 經(jīng)常采用晶閘管相控整流調(diào)速或大功率晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速兩種方法， 后者簡稱PWM, 常見于中小功率系統(tǒng)。它采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)， 其工作原理是： 通過改變“接通脈沖”的寬度， 使直流電機(jī)電樞上的電壓的占空比改變， 從而改變電樞電壓的平均值， 控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。PWM 電路由四個大功率晶體管組成H 橋電路構(gòu)成， 四個晶體管分為兩組， 交替導(dǎo)通和截至， 用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在開關(guān)狀態(tài)， 根據(jù)調(diào)整輸入控制脈沖的占空比， 精確調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于管子只工作在飽和和截止?fàn)顟B(tài)下， 效率非常高。H 型電路使實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制簡單化， 且電子開關(guān)的速度很快， 穩(wěn)定性也極強(qiáng)， 是一種廣泛采用的PWM 調(diào)速技術(shù)。

　　5 顯示電路

　　常用的數(shù)碼顯示器件主要有LED 數(shù)碼顯示器和LCD 液晶顯示器， 本系統(tǒng)采用LED 顯示器。它是用發(fā)光二極管（ 簡稱LED） 組成字形來顯示數(shù)字、文字（ 主要是拉丁字母） 和符號的。同一規(guī)格的數(shù)碼管一般都有共陽極和共陰極兩種類型。本設(shè)計(jì)采用共陰型。其電路圖如圖6 所示。其中74LS247 為譯碼器， 引腳如圖7 所示。

　　6 結(jié)語

　　本文用紅外遙控器來實(shí)現(xiàn)電動車的運(yùn)動狀態(tài)控制， 利用紅外遙控器發(fā)送指令， 指令信號經(jīng)紅外接收頭接收、處理后轉(zhuǎn)換為脈沖信號， 然后發(fā)送到單片機(jī)進(jìn)行譯碼。單片機(jī)譯碼后， 根據(jù)預(yù)先編寫好的程序， 輸出相應(yīng)的指令， 通過電動機(jī)的控制電路， 從而控制電動機(jī)的運(yùn)動， 實(shí)現(xiàn)對電動車的運(yùn)動控制的目的。如把設(shè)計(jì)中的直流電動機(jī)換成伺服電機(jī)， 再配合單片機(jī)可以精確的控制伺服電機(jī)的動作， 凡是需要以單片機(jī)控制想要拉動或是做簡易的機(jī)械式傳動的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)都可以應(yīng)用這種設(shè)計(jì)。