遥控电动小车装置.docx
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遥控电动小车装置
题目：
遥控电动小车装置
参赛学校：
参赛队员姓名：
指导教师姓名：
遥控电动小车装置
摘要:
本设计主要分为两大部分，一部分是无线遥控的设计，该系统主要采用STC89C52RC单片机做为控制核心，通过无线数据传输模块RF1100SE发送指令和接收小车回传的数据信息并能过128*64液晶进行实时显示。
该遥控可以完成对车前进、后退、转向及设定行进坐标等功能。
另一部分是小车系统的设计，小车采用MC56F8366单片机为控制核心，通过采集电子罗盘的角度和小车的行驶距离等信息，实现小车在平面坐标的精确定位。
小车系统中还采用了无线传输模块，与无线遥控器进行通信，从而实现遥控能灵活、精确的控制小车的运动状态并能及时将小车的坐标等信息上传至遥控器。
在本设计中我们还创新地增加了利用PWM方式进行智能语音提示，模仿真人发声进行语音提示，从而使得整个系统的人机交互更生动，更亲切。
经过测试，系统的整机性能非常优良，要求和精度都能达到题目中的要求都能够完成，并且精度能够达到5%以上，比题目中要求的精度还高。
关键词：
STC89C52单片机；无线传输模块；PWM语音；电子罗盘
一、系统的总体设计
1.系统的设计框图
（1）.无线遥控的设计框图（如图1-1）
图1-1无线遥控的总体设计
（2）.小车的设计框图（图1-2）
图1-2小车的总体设计
二、理论分析与计算
1、电动小车实现从指定点A到指定点B的理论分析：
如图2-1所示；
图2-1A点到B点的坐标示意图
在选定好坐标轴及坐标原点之后，我们假设A点的坐标为
，B点的坐标为
，运用平面坐标系的公式我就可以得出AB两点之间的距离ι为：
AB相对x轴的夹角为：
。
这样在遥控器上设定坐标点，小车就能够实现从A点到B点的移动。
2、小车行进过程中实时显示坐标位置的理论分析：
如图2-2所示，
图2-2小车行进中的坐标计算
假设小车的起始点坐标为
，小车与x轴的夹角为
，行走的距离为
则小车在行进过程中的坐标为：
三、系统的硬件设计
1、遥控器的硬件设计
（1）电源模块
本系统采用9V电池为遥控器供电，采用7805和LM1117电压转换芯片转换成单片机系统和无线模块使用的+5V和+3.3V。
其电路如图3-1所示。
图3-1电源转换电路
（2）无线数据传输模块
无线数据传输采用CC1100芯片开发而成的RF1100模块。
RF1100可以自动产生前导码 和 CRC ，可以通过SPI 接口进行编程配置，电流消耗低。
其接口电路如图3-2所示，实物图见附录1
图3-2无线数据传输模块接口
（3）显示模块
我们采用了128*64的液晶做为显示屏，此液晶模块组接口简单，应用方便，且可以完成很多液晶的特效功能，显示信息丰富。
其接口电路如图3-3所示。
图3-3液晶显示器接口电路
2、小车系统的硬件设计
小车以MC56F8366单片机为控制核心，通过电子罗盘实现小车方位的定位，通过无线数据传输模块与遥控器进行通信，完成小车的精确控制。
我们还创新性的实现利用PWM发声，进行智能语音提示，可以模仿真人发音，使系统的人机交互性更强，更亲切！
电机驱动模块采用L298作为驱动芯片，L298芯片是一种高压,大电流双H桥式驱动器，该模块具有使用元件少,组件的损耗低,可靠性高体积小,软件开发简单等优点。
小车系统的电路图见附录2。
四、系统的软件设计
本系统的程序设计分两部分：
遥控系统的软件设计（如图4-1所示）和小车系统的软件设计（如图4-2所示）.
·
图4-1遥控系统的程序设计图4-2小车系统的程序设计
五、调整、测试
1、经过我们对系统的测试，电动小车能在无线遥控器的控制下能实现按左转键左转，按右转键右转，按前进键前进，按后退键后退，遥控距离在12米。
测试结果如表5-1所示：
表5-1遥控功能测试数据
方向选择
测试距离（m）
是否完成任务
前进
13
是
后退
13
是
左转
13
是
右转
13
是
2、对系统设置遥控系统，实现了在无线遥控的控制下从指定的A点到达指定的B点。
显示系统实时显示电动小车位置的X、Y坐标值（坐标原点可自定义），即电动小车能将其位置的坐标值实时传送至手持无线遥控器，测试数据如表5-2所示。
表5-2测试数据
理论值（cm）
实际值（cm）
误差（cm）
X
Y
X
Y
X
Y
0
90
0
92
0
2
10
75
11
76
1
1
80
10
82
12
2
2
90
8
91
10
1
2
六、总结
首先感谢山东省大学生电子设计大赛组委会为我们提供这次施展才能的机会，同时感谢我们的指导老师在这次比赛中给予我们的帮助、鼓励和支持。
通过这次比赛我们感受到了实践出成果的喜悦，也体会到理论联系实际的重要性这次比赛不仅锻炼了我们的动手操作能力，还增强了我们的实践意识，同时还激发了我们的创新思维。
还培养了我团队合作精神，不怕困难和坚持不懈的竞争精神。
因此我们顺利完成了这次比赛的任务，最后再次感谢老师的辛勤指导和支持！
参考文献：
[1]C程序设计（第三版）》.谭浩强著.北京：
清华大学出版社，2005.
[2]模拟电子技术基础》.童诗白、华成英.北京：
电子工业出版社2000年.
[3]《全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编》.北京：
理工大学出版社.
[4]《电子电路分析与设计》.（美国）纽曼于红云.清华大学出版社,2009.
附录
附录1.遥控装置原理图
附录2.遥控小车的电路原理图
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