基于单片机的红外遥控小车设计 下载本文

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电平禁止输出。

GND(8脚):接地。

Vss:逻辑电源电压,典型值为5V。

INPUT3(10脚)、INPUT4(12脚):电桥B的输入控制端。 OUTPUT3(13脚)、OUTPUT4(14脚):电桥B的输出端。

2.3 LCD显示模块

常用的数码显示器件主要有LED数码显示器和LCD液晶显示器。LCD显示器具有低功耗、散热小、浅薄轻巧、显示锐利、屏幕调节方便等特点,同时又是现在市场的主流产品,价格较以往也有大幅的下降。常用的有12864和1602考虑到价格和实用性最终选择了1602液晶屏,既可以满足产品需要价格也相对低廉。

图2.3 LCD 1602管脚排列图

各引脚功能说明如下: Vss:电源地。 Vcc:电源正极。

RS: 寄存器选择,高电平选择数据寄存器,低电平选择指令寄存器。 R/W: 读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。 E: 使能端,当E从高电平跳转到低电平时有效。 D0-D7:8位双向数据线。

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3 系统硬件设计

3.1 主控模块的电路设计

3.1.1 AT89C51单片机的简介

51系列单片机的内部功能可由图3.1所示的框架来描述。

图3.1 51系列单片机内部组成功能图

1.中央处理器CPU

CPU又称微处理器,或中央处理器,是单片机的核心部件,它决定了单片机的主要功能特性。CPU负责控制、指挥和调度整个系统单元协调工作,完成运算和控制输入输出功能。CPU就像人的大脑一样,决定了单片机的运算能力和出理速度。

2.程序存储器ROM

ROM是只读存储器的简称,是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器,用来存放用户程序,可分为EPROM、EEPROM、MaskROM、OTP ROM和Flash ROM等。

3.随机存储器RAM

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RAM是随机存储器的简称,用来存放运行程序的地址和数据,由于RAM的制造工艺复杂,价格比ROM高得多。当电源关闭时RAM不能保留数据。如果需要保存数据,就必须把它们写入静态随机存取存储器(例如硬盘)。RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM不会动消失,可以长时间断电保存。 4.可编程并行输入输出I/O口

可编程并行输出口通常作为独立的双向I/O口使用,既可作为输入方式,又可作为输出方式,通过软件设定实现。I/O口是单片机的重要资源,也是衡量单片机功能的重要指标。 5.定时计数器T/C

定时/计数器用于单片机内部精确定时或对外部信号或脉冲计数,通常单片机内部有多个定时计数器。 6.中断系统

中断系统使技术安吉的重要组成部分。实时控制中往往用到中断系统,计算机与外部设备传送数据及实现人机联系时要用到中断系统。 7.时钟电路

单片机通常需要外接石英晶振或其他振荡源提供时钟信号输入,也有的使用内部RC震荡器。 3.1.2 AT89C51管脚功能

51系列单片机最常用的是40引脚集成电路芯片,由于单片机是一个芯片,体积较小,为了增其功能,许多引脚具有两个功能,其引脚功能如下图所示。

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图3.2 单片机引脚功能图

1.主电源引脚

Vcc(40脚):接+5V电源;Vss(20脚):接数字电路地。 2.外接晶体引脚

XTAL1(19脚):接石英晶体一端;XTAL2(18脚):接石英晶体另一端。 3.输入输出引脚

P0口(32-39脚):P0.0-P0.7统称为P0口,是一组8位漏极开路型双向型I/O口,也是地址/数据复用总线。

P1口(1-8脚):P1.0-P1.7统称为P1口,是一组带内部上拉电阻的8位准双向I/O口。

P2口(21-28脚):P2.0-P2.7统称为P2口,是一组带上拉电阻的8位双向I/O口。在接有片外存储器或扩展I/O口且寻址范围超过256B时,P2口用作8位地址总线。

P3口(10-17脚):P3.0-P3.7统称为P3口,是一组带内部上拉电阻的8位双向I/O口。除此之外,还可以将每一位用作第二功能。 4.控制信号引脚

RET/VPD(9脚):该引脚为单片机的上电复位端或掉电保护段。 ALE(30脚):地址锁存有效信号输出端,高电平有效。

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EA/Vpp(31):片外程序存储器选用段,低电平有效。高电平时选用片内程序存储器。

3.2 红外遥控模块的电路设计

3.2.1 红外遥控的实现原理

红外遥控的实现主要是如何用程序去分析位0和位1。位0和位1所不同之处就是在高电平脉冲后的低电平脉宽不一样,采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。

解码的关键也是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后,开始延时,0.56ms以后,若读到的电平为低,说明该位为“0”,反之则为“1”,为了可靠起见,延时必须比0.56ms长些,但又不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”,读到的已是下一位的高电平,因此取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可靠,一般取0.84ms左右均可。 根据码的格式,应该等待9ms的起始码和4.5ms的结束码完成后才能读码。

红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分。红外遥控芯片将红外码调制成合适的脉冲信号经红外发射二极管发射红外编码后由红外接收器把接收到的信号处理后输出给单片机。红外遥控的流程图如图3-5所示。

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