基于89c52智能遥控绘图小车设计大学毕设论文.doc

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1、通信工程专业单片机系统课程设计通信工程专业 单片机系统课程设计基于89C52智能遥控绘图小车学 院：信息与通信工程学院 p（系）专 业：通信工程 p学 生 姓 名：解鹏飞 杨爽 p学 号：2014083209 2014136323 p指 导 教 师：陈宏巍 p完 成 日 期：2016.5.20 p大连民族大学摘要随着电子业的发展自动化已不再是一个新鲜的话题无人驾驶的遥控小汽车也必将进入实用阶段智能作为现代的新发明是以后的发展方向他可以按照预先设定的模式在一个环境里自动的运作不需要人为的管理可应用于科学勘探等等的用途。本系统模拟基于51单片机的遥控小车的设计。89C52单片机是一款八位单片机，他

2、的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。这里介绍的是如何用89C52单片机来实现无线遥控小车的毕业设计，该设计是结合实际应用而确定的设计类课题。本系统以设计题目的要求为目的，采用89C52单片机为控制核心，采用L298N对小车电机的控制，利用以HC05无线遥控模块装置，本次设计基于完备的软硬件系统，很好的实现了电动小汽车的前后行进，特定路径的行驶，以及停车。整个系统的电路结构简单，可靠性能高。实验测试结果满足要求。关键词:单片机 无线遥控AbstractAlong with the development of electronic, automation is not a fresh wo

3、rd any more, and no-man controlled cars will be realized. The new invention of modern intelligence, is a future of development, he can follow the pattern set in advance in an environment where automatic operation, no humans management, used in scientific exploration and so on. Smart electric car is

4、one of expression. That system is based on the design of 51 MCU controlled car. 89C51 MCU is eight-figure microcontroller, which receives high praise from the users because of its easy use and versatility. This graduation design introduces how 89C51 MCU realize the remote control of the car a combin

5、ation of the practical application and design. This system designs for the purpose of the topic request, using 89C51 MCU as control core, the car motor control by L298N and wireless remote control which chip PT2262/2272 device, with the electric car, driving, and the particular path park. The whole

6、system of the circuit structure is simple and reliable. Key words: MCUWireless remote control通信工程专业单片机系统课程设计目 录1.设计背景及要求.11.1 研究背景11.3 设计要求12 系统方案设计.12.1系统方案框图.12.2方案分析.33.系统硬件电路设计.33.1单片机最小系统.34.系统软件设计.44.1 STC89C52程序.5 4.2手机蓝牙app程序.125.结论376.参考文献.37通信工程专业单片机系统课程设计1 设计背景及要求1.1 研究背景智能小车利用单片机STC89C52

7、作为控制核心，使用蓝牙无线收发模块，遥控小车的运动轨迹，用单片机输入/输出接口控制直流电机方向、速度，模块化结构保证了小车成为一个可靠整体，软件采用C语言编程，完成小车所要实现的功能。1.2 设计要求以单片机为控制中心，实现小车的前进、后退、左转、右转、加速、减速等功能。2 系统方案设计2.1 系统方案框图图2.1 系统方案框图2.1.1 单片机最小系统 （1）机最小系统的概念：能使单片机正常工作的最小硬件单元电路，就叫单片机最小系统。（2）单片机最小系统的组成：(1)复位电路; (2)时钟电路：C2=C3=(3010)pF(一般是2030pF); (3)存储器访问路经控制:EA/VPP=+5

8、V时，先内后外。2.1.2 蓝牙模块HC05模块是一款高性能的主从一体的蓝牙串口模块。该模块支持非常宽的波特率范围:48001382400，并且模块兼容5V或3.3V单片机系统。使用非常灵活、方便。采用CSR主流蓝牙芯片，蓝牙V2.0协议标准，带底板的可以为3.1-6.5V之间。核心模块尺寸大小为：28mm15 mm 2.35mm。底板尺寸27mm47mm。工作电流：配对中为50MA，配对完毕通信中为28MA。可以与蓝牙、笔记本电脑、电脑加蓝牙适配器、PDA等设备进行无缝连接。2.1.3 电机驱动模块L298N是SGS公司的产品，内部同样包含4通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机，或一

9、个两相步进电机。L298N芯片可以驱动两个二相电机，也可以驱动一个四相电机，输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；可以直接用单片机的IO口提供信号；而且电路简单，使用比较方便。2.1.4 电机模块采用360直流电机。直流电机运转平稳，精度有一定的保证。直流电机控制的精确度虽然没有步进电机那样高，但完全可以满足本题目的要求。通过单片机输出PWM波同样可以控制直流电机的旋转速度，实现电动车的速度控制。并且直流电机相对于步进电机价格经济。2.1.5 电源在本系统中，需要用到的电源有单片机的5V，L298N芯片的电源5V和电机的电源7-15V。所以需要对电源的提供必须正确和稳定可靠。

10、用12V的锌电源给电机供电，然后使用7805稳压管来把高电压稳成5V分别给单片机和电机驱动芯片供电。因此为了方便，这里我们采用12V电源给电机供电，再用7805转换成5V电源给单片机使用。2.2 方案分析2.2.1 电机模块工作原理通过使单片机产生PWM波来控制直流电机。PWM波:PWM（Pulse Width Modulation）控制脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。占空比:就是输出的PWM中，高电平保持的时间与该PWM的时钟周期的时间之比如，一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期就是1ms，就是1000s，如果高电平出现的

11、时间是200s，那么低电平的时间肯定是800s，那么占空比就是200:1000，也就是说PWM的占空比就是1:5。2.2.2 电机驱动模块工作原理L298N可接受标准TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接457 V电压。4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为2546 V。输出电流可达25 A，可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。L298可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动一台电动机。5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停

12、转。2.2.3 蓝牙模块表2.2.1 蓝牙模块引脚说明名称说明VCC电源（3.3V5V）GND地TXD模块串口发送引脚（TTL电平）RXD模块串口接收引脚（TTL电平）KEY高电平进入AT状态，低电平或者悬空进入正常状态LED配对成功输出高电平，不成功输出低电平3 系统硬件电路设计3.1 单片机最小系统图3.1.1 单片机最小系统在此单片机最小系统中，P1口和P2口接排针，串口P0.0和P0.1可写入程序和与蓝牙模块相连。由开关S1控制，当开关关闭时，可写入程序。排针P3外接蓝牙模块。串口P1.0P1.3与电机驱动模块相连，并输出PWM波。U3为LM7805，将电池体提供的12V电压转化为5V

13、，供单片机工作，排针P5起到电池和USB供电切换的作用，当P5的1号脚和2 号脚短接时，由USB供电，当2号脚和3号脚相连时，由电池供电。P4为12V供电端，P5为5V供电端。S2为复位开关。4 系统软件设计4.1 STC89C52程序#include#define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar time=0,count=20,flag=1; /低电平的占空比sbit PWM1=P20;/PWM 通道 1，电机1反转脉冲sbit PWM2=P21;/PWM 通道 2，电机1正转脉冲sbit PWM3=P22;/PWM 通道

14、 3，电机2反转脉冲sbit PWM4=P23;/PWM 通道 4，电机2正转脉冲uchar ch; /定义蓝牙接收字符变量 /*函数声明*/void delayxms(uint z); /延时函数void JS(); /电机加速void XJ(); /电机减速void timer1_init(); /定时器T1及其串口初始化void timer0_init(); /定时器T0初始化void QJ(); /前进void HT(); /后退void ZZ(); /左转void YZ(); /右转void TZ(); /停止/*主函数*/void main()timer0_init();timer

15、1_init();PWM1=0;PWM2=0;PWM3=0;PWM4=0;while(1) switch(ch) casew: QJ(); cases: HT(); casea:ZZ(); cased:YZ();casej:JS();casex:XJ();caset:TZ();/*延时处理*/void delayxms(uint z)/延时xms程序 uint x,y;for(y=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-); /*电机加速*/void JS()/电机加速if(ch=j) if(ch=j) count+=5;if(count=100)count=0; /*电机减速*/voi

16、d XJ()/电机减速if(ch=x) if(ch=x) count-=5;if(count=100)count=0; /* 左转*/void ZZ()while(ch=a)/右电机正转，左拐if(ch=a) time+; if(time=100) time=0; /*停止*/void TZ() if(ch=t)PWM1=0;PWM2=0;PWM3=0;PWM4=0;/*右转*/void YZ()while(ch=d)if(ch=d)/ 左电机正转，右拐 PWM2=1;PWM3=0; time+; if(time=100) time=0; /*前进*/void QJ()int i=0;whil

17、e(ch=w)if(ch=w)/电机正转 time+; if(time=100) time=0; /*后退*/void HT()while(ch=s)if(ch=s)/电机正转 time+; if(time=100) time=0; /*定时器0初始化*/void timer0_init()TMOD=0x01; /定时器0工作于方式1TH0=(65536-10)/256;TL0=(65536-10)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1; /*定时器0*/void timer0_int() interrupt 1 TR0=0;/设置定时器初值期间，关闭定时器TH0=(65536-10)/2

18、56;TL0=(65536-10)%256;TR0=1;/*定时器1初始化*/void timer1_init() TMOD = 0x20; /设定定时器的工作方式（方式2） TH1 = 0xfd; /设定波特率为 9600 bps （在11.0592MHZ晶振时） TL1 = 0xfd; SM0 = 0; /SM0 和 SM1 设定串口的工作方式（方式1） SM1 = 1; REN = 1; /允许串口接收外部传来的数据 ES = 1; /允许串口收到数据后产生中断通知我们 EA = 1; /因为总中断开关是控制所有中断的，所以要把它打开 TR1 = 1; /启动定时器，串口就开始工作喽！/

19、*串口中断*/void com_ser() interrupt 4 /串口中断处理函数，收到数据后产生中断，在这里处理 /定义一个变量，用来存放电脑端发来的数据 if(RI) /如果数据已经接收完，即RI=1 RI=0; /对RI进行清零 ch = SBUF; /把收到的数据赋值给变量（注意接收的写法） TI = 0; 4.2 手机蓝牙app程序package com.test.BTClient; import java.io.File;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import java.io.Input

20、Stream;import java.io.OutputStream;import java.util.UUID;import com.test.BTClient.DeviceListActivity;import android.app.Activity;import android.app.AlertDialog;import android.bluetooth.BluetoothAdapter;import android.bluetooth.BluetoothDevice;import android.bluetooth.BluetoothSocket;import android.c

21、ontent.DialogInterface;import android.content.Intent;import android.os.Bundle;import android.os.Environment;import android.os.Handler;import android.os.Message;import android.view.LayoutInflater;import android.view.Window;import android.view.WindowManager;/import android.view.Menu; /如使用菜单加入此三包/impor

22、t android.view.MenuInflater;/import android.view.MenuItem;import android.view.View;import android.widget.Button;import android.widget.EditText;import android.widget.ScrollView;import android.widget.TextView;import android.widget.Toast;public class BTClient extends Activity private final static int R

23、EQUEST_CONNECT_DEVICE = 1; /宏定义查询设备句柄private final static String MY_UUID = 00001101-0000-1000-8000-00805F9B34FB; /SPP服务UUID号private InputStream is; /输入流，用来接收蓝牙数据/private TextView text0; /提示栏解句柄 /private EditText edit0; /发送数据输入句柄 private TextView dis; /接收数据显示句柄 private ScrollView sv; /翻页句柄 private St

24、ring smsg = ; /显示用数据缓存 private String fmsg = ; /保存用数据缓存 public String filename=; /用来保存存储的文件名 BluetoothDevice _device = null; /蓝牙设备 BluetoothSocket _socket = null; /蓝牙通信socket boolean _discoveryFinished = false; boolean bRun = true; boolean bThread = false; private BluetoothAdapter _bluetooth = Bluet

25、oothAdapter.getDefaultAdapter(); /获取本地蓝牙适配器，即蓝牙设备 /* Called when the activity is first created. */ Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); /设置画面为主画面 main.xml /requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); / getWindo

26、w().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN, WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); /text0 = (TextView)findViewById(R.id.Text0); /得到提示栏句柄 / edit0 = (EditText)findViewById(R.id.Edit0); /得到输入框句柄 sv = (ScrollView)findViewById(R.id.ScrollView01); /得到翻页句柄 dis = (TextView) findViewById(R

27、.id.in); /得到数据显示句柄 /如果打开本地蓝牙设备不成功，提示信息，结束程序 if (_bluetooth = null) Toast.makeText(this, 无法打开手机蓝牙，请确认手机是否有蓝牙功能！, Toast.LENGTH_LONG).show(); finish(); return; / 设置设备可以被搜索 new Thread() public void run() if(_bluetooth.isEnabled()=false) _bluetooth.enable(); .start(); /方形-R-大 public void onR_F_DButtonCli

28、cked(View v) /Fr-D-u int i=0; int n=0; try OutputStream os = _socket.getOutputStream(); /蓝牙连接输出流 String df=u; byte bos = df.getBytes(); for(i=0;ibos.length;i+) if(bosi=0x0a)n+; byte bos_new = new bytebos.length+n; n=0; for(i=0;ibos.length;i+) /手机中换行为0a,将其改为0d 0a后再发送 if(bosi=0x0a) bos_newn=0x0d; n+;

29、bos_newn=0x0a; else bos_newn=bosi; n+; os.write(bos_new); catch(IOException e) /圆形-大-R public void onR_Y_DButtonClicked(View v) /Yr-D-i int i=0; int n=0; try OutputStream os = _socket.getOutputStream(); /蓝牙连接输出流 String dy=i; byte bos = dy.getBytes(); for(i=0;ibos.length;i+) if(bosi=0x0a)n+; byte bos

30、_new = new bytebos.length+n; n=0; for(i=0;ibos.length;i+) /手机中换行为0a,将其改为0d 0a后再发送 if(bosi=0x0a) bos_newn=0x0d; n+; bos_newn=0x0a; else bos_newn=bosi; n+; os.write(bos_new); catch(IOException e) /圆形-小-R public void onR_Y_XButtonClicked(View v) /Yr-X-o int i=0; int n=0; try OutputStream os = _socket.g

31、etOutputStream(); /蓝牙连接输出流 String ry=o; byte bos = ry.getBytes(); for(i=0;ibos.length;i+) if(bosi=0x0a)n+; byte bos_new = new bytebos.length+n; n=0; for(i=0;ibos.length;i+) /手机中换行为0a,将其改为0d 0a后再发送 if(bosi=0x0a) bos_newn=0x0d; n+; bos_newn=0x0a; else bos_newn=bosi; n+; os.write(bos_new); catch(IOExce

32、ption e) /方形-R-小 public void onR_F_XButtonClicked(View v) /Fr-x-p int i=0; int n=0; try OutputStream os = _socket.getOutputStream(); /蓝牙连接输出流 String rf=p; byte bos = rf.getBytes(); for(i=0;ibos.length;i+) if(bosi=0x0a)n+; byte bos_new = new bytebos.length+n; n=0; for(i=0;ibos.length;i+) /手机中换行为0a,将其

33、改为0d 0a后再发送 if(bosi=0x0a) bos_newn=0x0d; n+; bos_newn=0x0a; else bos_newn=bosi; n+; os.write(bos_new); catch(IOException e) /圆形 public void onYButtonClicked(View v) / -y int i=0; int n=0; try OutputStream os = _socket.getOutputStream(); /蓝牙连接输出流 String y=y; byte bos = y.getBytes(); for(i=0;ibos.length;i+) if(bosi=0x0a)n+; byte bos_new = new bytebos.length+n; n=0; for(i=0;ibos.length;i+) /手机中换行为0a,将其改为0d 0a后再发送 if(b