沈阳理工大学课程设计论文说明书

键盘 编码调制 LED 遥控发射

解调 光/电放大 解码 遥控接收

图3.3 红外遥控系统框图

红外线遥控是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因而，继彩电、录像机之后，在录音机、音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。 3.2.2 红外发射器

该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221。HT6221是Holtek公司生产的多功能编码芯片，采用脉冲位置调制PPM（Pulse Position Modulation）进行编码，利用脉冲的时间间隔来区分0和1。1.12ms为0，2.24ms为1。 HT6221能编码16位地址码和8位数据码，最多能同时支持32个开关键。

HT6221键码的形成：当一个键按下超过36ms，振荡器使芯片激活，如果这个按键按下且延迟大约108ms，这108ms发射代码由一个起始码（9ms），一个结果码（4.5ms），低8位地址码（9ms~18ms），高8位地址码（9ms~18ms），8位数据码（9ms~18ms）和这个8位数据码的反码（9ms~18ms）组成，如果按键按下超过108ms仍未松开，接下来发射的代码将仅由起始码（9ms）和结束码（2.5ms）组成。

红外遥控发射器电路图如图3-6所示。HT6221采用455KHZ的晶振，利用分频电路将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。红外码共有32位（起始码、结束码、用户码数据码和数据反码）图3-6中D1是红外发射二极管，D2是按键指示灯，当有按键按下时D2点亮。各个开关的功能分别为：K1前进；

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K2后退；K3左转，K4右转，K5停止。K6、K7、K8暂时无指定功能。

图3.4 遥控发射器电路原理图

3.2.3 红外接收器

红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。内部电路包括红外监测二极管，放大器，限幅器，带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30KHZ到60KHZ的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的，这样的目的是为了提高接收的灵敏度。

该模块使用红外接收头1838，有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。其电路如图3-7所示。瓷片电容104为去耦电容，滤除输出信号的干扰。1端是解调信号的输出端，直接与单片机的P3.2口相连。有红外编码信号发射时，经红外接

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头处理后，输出为检波整形后的方波信号，并直接提供给单片机，执行相应的操作来达到控制电机的目的。

图3.5 红外接收硬件图

3.3 电机驱动模块的电路设计

该模块主要芯片L298，其可以同时控制两个电机的正反转，以及改变电机的转速，足以满足设计要求。

L298是SGS公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298，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，或一个两相步进电机。

L298芯片是一种高压、大电流双全桥式的驱动器。其中SENSEA、SENSEB分别为两个H桥的电流反馈脚，不用时可以直接接地。VCC，VS是接电源引脚，电压范围分别是4.5~7V、2.5~46V，设计中VCC端与单片机电源端共用5V工作电源，VS端接12V电源。ENA，ENB为使能端，低电平禁止输出。IN1，IN2，IN3，IN4为数据输入引脚，分别于单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3连接，从单片机内输入控制信号。OUT1，OUT2、OUT3，OUT4为数据输出引脚，分别接电动机MG1和MG2。通过调节IN1，IN2，IN3，IN4之间输入的高低电平的变化来实现电动机MG1和MG2的正反

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转动，从而实现小车的前进、后退、左转和右转等功能。当IN1输入低电平时，电机MG1正转；当IN2输入低电平时，电机MG1反转；当IN3输入低电平时，电机MG2正转；当IN4输入低电平时，电机MG2反转。高电平输入时，电机不工作。D1~D8是保护二极管（IN5819），用于释放掉电机紧急制动停车时产生的反向尖峰电势，起到保护L298不被损坏的作用。电机驱动模块的电路图如图3-8所示：

图3.6 电机驱动电路原理图

3.4 显示模块的电路设计

本系统采用14脚的1602型号的LCD显示器。其电路原理图如图3.7所示，图中RP1是9个插针作为排阻封装的上拉电阻，主要是对器件1602注入电流，把不确定信号通过电路钳位在高电平，同时也起到限流的作用。1602LCD显示器的D0~D8分别接在单片机的P0口，RS引脚高电平输入时输入数据，低电平输入时输入指令，接在单片机的P2.0口。RW引脚低电平输入时向LCD写入指令或数据，高电平输入时从LCD读取信息，接在单片机的P2.1口。E引脚使能信号，高电平输入时读取信息，高电平向低电平转换时执行指令，接在单片机的P2.2口。

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图3.7 LCD显示电路原理图

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