遥控汽车系统设计及制作毕业设计论文

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1、无线遥控小车驱动系统制作郑州科技学院郑州科技学院本科毕业设计（论文）题 目 无线遥控小车驱动系统制作 无线遥控小车驱动系统制作I毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名：

2、日期： 使用授权说明使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 无线遥控小车驱动系统制作II学位论文原创性声明学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做

3、出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日无线遥控小车驱动系统制作III无线遥控小车驱动系统摘 要目前，市场上的遥控玩具车数不胜数

4、，无线遥控车（赛车）在市场上的拥有数量较大，其电路工作原理大同小异，所采用的核心元件是一家比较有实力的公司生产的 TX-2/RX-2 专用芯片。该芯片适用于遥控车的 CMOS 大规模集成电路。该芯片有 5 种控制功能，即前进、后退、加速、左转、右转等。由于其采用了编码发射及解码接收电路，相对而言就提高了其抗干扰性能，而且该车具有工作电压范围宽，外围元件少等特点。TX-2/RX-2 是专为遥控玩具而设计的发射、接收大规模集成电路， 它采用 CMOS 工艺，具有五个功能控制键，可以用来控制玩具的运动（ 即前进、后退、左转、右转、加速） 。TX2RX2 系配套专用遥控集成电路。它能组成具有红外遥控或

5、无线电遥控等功能的独立控制电路，可对遥控玩具汽车、各种家用电器及照明灯等进行遥控。关键词：无线 译码 谐振回路 振荡器 遥控无线遥控小车驱动系统制作IIWireless remote control car drive systemABSTRACTAt present, the market remote control toy car countless, wireless remote control car (car) in the market with the amount is larger, the circuit principle of work very much the

6、same, using the core element is a relatively a strength of the company produces the TX - 2 / RX - 2 special-purpose chip. The chip suitable for remote car CMOS list. The chip 5 kinds of control functions, namely, forward, backward, accelerate, turn left, turning right, etc. Due to the use of the cod

7、ing and decoding receiving circuit, launch relatively improved its anti-jamming performance, and the vehicle with wide working voltage range, peripheral less component etc. Characteristics. TX - 2 / RX - 2 is designed for remote control toy and design of transmitting and receiving large scale integr

8、ated circuit, it USES CMOS technology, has five function control keys, can be used to control the toy movement (i.e., forward, backward, left, turn right, acceleration). TX - 2 / RX - 2 is supporting dedicated remote integrated circuits. It can form a infrared remote control or wireless remote contr

9、ol functions such as independent control circuit, may to the remote control toy car, all kinds of household appliances and floodlight etc undertake with remote control.Keywords: wireless decoding resonance loop oscillator with remote control无线遥控小车驱动系统制作III目 录摘 要 .IABSTRACT.II前言.1第 1 章 无线遥控车的概述.21.1

10、开发背景.21.2 无线通信技术.2第 2 章 元器件的性能介绍及应用.42.1 F05P 芯片.42.1.1 F05P 的主要特点 .42.1.2 F05P 的引脚定义 .42.1.3F05P 的性能参数 .52.1.4 F05P 的应用说明 .52.2 JO4V 芯片.62.2.1 J04V 的主要特点 .62.2.2 J04V 的引脚定义 .62.2.3 J04V 的性能参数 .72.2.4 J04V 的应用说明 .82.3 PT22622272 编解码器.92.3.1 PT22622272 编解码集成电路工作原理.9无线遥控小车驱动系统制作IV2.3.2 PT2262/2272 芯片的

11、地址编码设定和修改应用.122.4 三极管 8550、8050 引脚参数及应用.132.4.1 8550 参数.142.4.2 8050 参数.14第 3 章 系统分析与设计.153.1 需求分析.153.1.1 系统目的.153.1.2 系统功能需求.153.1.3 故障处理.153.2 系统主功能设计.153.2.1 无线通信遥控车系统规则描述.153.2.2 系统总体结构设计.153.2.3 H 桥驱动电路.17第 4 章 系统实现.224.1 系统实现概述.224.2 遥控器部分.224.2.1 遥控器的简要介绍.224.2.2 无线遥控器的系统原理.224.2.3 无线遥控器的应用领

12、域.234.3 实物照片.25第五章 系统测试.27无线遥控小车驱动系统制作V5.1 测试目的.275.2 系统功能测试.275.3 测试结果.27总结.28致谢.29参考文献.30无线遥控小车驱动系统制作前言无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。该系统采用一款无线收发器 F05T 和 J04V 的无线收发模块。F05T 采用 STM 工艺，树脂封装，小体积低功耗，声表谐振器稳频，免调试，特别适合短距离无线遥控及数据传输。能够实现点对点、点对多点的无线通信，低功耗，在比较理想环境中，其室内传输距离可达 2030 米，

13、室外传输距离可达 1020 米。工作电压3V12V,工作温度范围为-40- +60。无线通信遥控车采用 PT2262PT2272 芯片实现数据通讯，可以控制车辆进行前进、后退、左转、右转的操作，它不仅可以作为消遣娱乐的玩具，也可以在特定领域发挥作用，如在狭小的空间运送东西或进入人不方便到达的地方等。无线遥控小车驱动系统制作2第 1 章 无线遥控车的概述1.1 开发背景315MHz，无线通信技术是最近几年热起来的一项无线通信技术，它具有稳定性强、传输速率高、功耗低等优点，具有很广泛的应用前景，选择此课题目的在于通过学习和实践，了解并能应用 315MHz 无线通信技术。 1.2 无线通信技术F05

14、P 具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，可以根据需要调整发射电流，当发射电压为 3V 时，发射电流约 2mA。12V 具有较好的发射效果，发射电流约 5-8mA。F05P 为 OOK 方式调制， 需要输入数据信号才能工作，数据信号停止，发射电流为零，但停止状态时必须为低电平。不合适的数据信号会引起调制效率下降，收发距离变近。当低于 300HZ 或高于 10K 的频率信号发射效率会变的很差。 直流电平及模拟信号是不能发射的。常见的几种无线通信技术介绍：蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般 10内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。

15、利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与英特网 Internet 之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的 2.4MHz ISM （即工业、科学、医学）频段。其数据传输速率为 1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。Wi-Fi 是一种可以将个人电脑、手持设备（如 PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi 是一个无线网路通信技术的品牌，由 Wi-Fi 联盟（Wi-Fi Alliance）所持有。Zigbee 是 IEEE 8

16、02.15.4 协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡” （zig）抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在的方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点就是近距离、低复杂无线遥控小车驱动系统制作3度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。Zigbee 是一种高可靠的无线数传网络，类似于 CDMA 和GSM 网络。Zigbee 数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的 75m 到几百米、几公里、并且支持无限扩展。与移动通信的

17、 CDMA 网域 GSM 网不同的是，Zigbee 网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。Gazell 是 Nordic 推出的专为 nRF 无线 SOC 芯片设计的无线通信协议。采用这一协议，可以很方便的完成产品设计。例如，只要调用发送函数，该协议即可自动完成跳频，遇干扰自动避开及应答等功能，而无需用户再进行参与。该协议提供C51 源代码，直接编译调用即可，可以与 nRF24LEI 及 nRF24LUI 无缝链接使用。本系统采用了是这一协议的 315MHz 无线通信技术。 无线遥控小车驱动系统制作4第 2 章 元器件的性能介绍及

18、应用2.12.1 F05PF05P 芯片芯片2.1.1 F05P 的主要特点1.小体积，低功耗 技术资料 2.无数据时发射电流为零 ，当发射电压为 3V 时，发射电流约 2mA。12V 具有较好的发射效果，发射电流约 5-8mA。3. 较宽的工作电压范围 图 2-1 F05T 的外形2.1.2 F05P 的引脚定义图 2-2 引脚定义无线遥控小车驱动系统制作52.1.3F05P 的性能参数图 2-3 性能参数2.1.4 F05P 的应用说明 F05P应用与 F05A、F05B、F05E的基本相同；引脚功能与 F05P兼容，可直接替换。 F05P采用 SMT工艺，树脂封装，小体积低功耗，声表谐振

19、器稳频，免调试，特别适合短距离无线遥控 及数据传输。 F05P具有较宽的工作电压范围及低功耗特性，可以根据需要调整发射电流，当发射电压为 3V 时，发射电流约 2mA。12V 具有较好的发射效果，发射电流约 5-8mA。F05P 为 ASK 方式调制，需要输入数据信号才能工 作，数据信号停止，发射电流为零，但停止状态时必须为低电平。不合适的数据信号会引起调制效率下降，收发距离变近。当低于 300HZ 或高于 10K 的频率信号发射效率会变的很差。直流电平及模拟信号是不能发射的。如采用单片机请选用 F05T、F05V 或 F05C。采用通用编解码器，发射效果比单片机要好得多，因为通用编 解码器的

20、数据无论怎么变但每一位的脉宽是不变的，即使出现一点干扰，解码器的宽容性也会解码输出高电 平。而单片机则不同了，脉宽是随着数据变化的，过宽过窄的脉冲会引起过调制或调制不足，接收到的数据 便会出现错误。所以单片机必须要工作在可靠的收发区域。F05P有 4个功能引脚，因为体积小功耗低，无天线只能满足短距离使用，而天无线遥控小车驱动系统制作6线对距离起着很大的作 用，天线能否匹配也是很关键，匹配良好的天线能增加几倍的距离，匹配不好的天线效果很差甚至会引起频 率漂移。天线的长度应取发射频率的 1/4波长，可以用一根直径 0.5-1毫米，长度（433M）18 厘米 ； （315M）24 厘米的漆包线代替。

21、但天线必须拉直，指向无所谓。短于1/4 波长或弯曲的天线效果会很差。 F05TP应垂直安装在印板边部，应离开周围器件 5mm以上，以免受分布参数影晌而停振。FO5T 发射距离 与输入信号，发射电压，电池容量，发射天线及环境有关。在障碍区由于折射反射会形成一些死区及不稳定 区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。 F05P最简单的应用电路见 F05E。调整输入端限流电阻可调整发射电流。当R 为240K 时发射电流最小 为 0.2mA，发射功率最小，距离约几米。 F05P对应接收电路根据需求可选用 J04VJ04T J04P J04E 3400 3100等同频率接收模块配套。2.2 JO4V 芯片

22、2.2.1 J04V 的主要特点1.输出无噪声干扰(零电平）2.极低功耗（工作状态 3V/0.2 mA）3.特小体积（不需要外接天线）无线遥控小车驱动系统制作7图 2-4 J04V 实物2.2.2 J04V 的引脚定义1-外接天线2-数据输出端3-数据反向输出端配 F05P+使用4-工厂测试端悬空5-地6-正电源（DC+3V）图 2-5 引脚定义2.2.3 J04V 的性能参数接收频率：315MHz 433MHz工作电压：DC3V(2.6-3.5V)工作电流：0.15-0.3mA调制带宽：10K输出电平：TTL 电平无线遥控小车驱动系统制作8接收灵敏度：-90dBm电路结构：超再生外形尺寸：1

23、0235mm(宽 X 长 X 厚)工作温度：-40-+60图 2-6 性能参数2.2.4 J04V 的应用说明J04V 工作频率为 315MHz 及 433MHz，可以定做 300470MHz 之间与声表面波谐振器对应的频率。J04V 性能与 J04P 及 J04E 基本相同，是 J04P 及 J04E 的改进型低功耗产品，但引脚不兼容。J04V 与 J04T 性能有区别但引脚兼容可直接替换。为方便后级电路的电平接口 J04V、J04T 增加了数据反相输出端，无 数据时 2 脚输出为零电平，3 脚为高电平,可输出 2mA 的驱动电流。若驱动低阻抗负载会引起 J04V 及 J04T 工作电压的不

24、稳定。J04V 工作电压范围：2.63.5V；2.6V 时工作电流在 0.15mA；3V 时约 0.2mA；3.5V 时约在 0.3mA。J04V 适合电池或线性电源，可采用 3.7K4.7K 电阻从 5V 取得 33.5V，再加 220UF 电解电容滤波，电 解电容的接地点必须靠近 J04V 的地，J04V 输出能力可驱动一支发光二极管。如果从 6V 以上的电压用电 阻降压会引起工作电压的不稳定。也可以从 220V 用电容降压整流滤波后用 7805 取得 5V 再用 无线遥控小车驱动系统制作93.7K4.7K 电阻降压滤波取得 3.3V。不适合用稳压管串联分压。接收模块的电源直接影响到接收电

25、路的稳定性，也 是 接收电路的主要干扰源，J04V 不适合开关电源也不适合用实验室大整流电源做试验。 J04V 不适合与发射 用同一电源做试验。J04V 顶部镀银电感不要碰压，否则会引起频率偏移距离变近。J04V 内部具有放大整形电路，只适合数据信号的接收而不适合模拟信号。J04V 在 A 处点可根据需要接一支 470K1M 的电阻可使 J04V 输出更干净，但接收灵敏度会降低。J04V 应按装在印板边部并离开周围器件 5mm 以上，要垂直于线路板，否则会引起频率偏移。如果器 件 较多还必须注意地线布局合理，如果有晶振或其他信号源必须远离 J04V，否则会引起很多无法排除的干扰 致使接收电路无

26、法正常工作。J04V 可外接天线提高接收灵敏度，天线长度不限。2.3 PT22622272 编解码器2.3.1 PT22622272 编解码集成电路工作原理PT2262/2272 是台湾普城公司生产的一种 CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272 最多可有 12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供 531441 地址码,PT2262 最多可有 6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从 17 脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。 编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，

27、解码芯片 PT2272 接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262 不接通电源，其 17 脚为低电平，所以315MHz 的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262 得电工作，其第 17 脚输出经调制的串行数据信号，当 17 脚为高电平期间 315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当 17 脚为低平期间 315MHz 的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于 PT2262 的 17 脚输出的数字信号，从而对高频电路完成无线遥控小车

28、驱动系统制作10幅度键控（ASK 调制）相当于调制度为 100的调幅。一、PT2262 的点1、CMOS 工艺制造，低功耗2、外部元器件少 3、RC 振荡电阻 4、工作电压范围宽：2.6-15v 5、数据最多可达 6 位6、地址码最多可达 531441 种二、 应用范围1、车辆防盗系统2、家庭防盗系统 3、遥 控 玩 具 4、其他电器遥控名称 管脚说 明 A0-A111-8、10-13地址管脚,用于进行地址编码,可置为“0”,“1”,“f”(悬空),D0-D57-8、10-13数据输入端，有一个为“1”即有编码发出，内部下拉 Vcc18电源正端（）Vss9电源负端（）无线遥控小车驱动系统制作1

29、1TE14编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效；OSC116振荡电阻输入端，与 OSC2 所接电阻决定振荡频率；OSC215振荡电阻振荡器输出端； Dout17编码输出端（正常时为低电平）图 2-7 应用范围图 2-8 仿真图上面是我们从超再生接收模块信号输出脚上截获的一段波形，可以明显看到，图上半部分是一组一组的字码，每组字码之间有同步码隔开，所以我们如果用单片机软件解码时，程序只要判断出同步码，然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。图下部分是放大的一组字码：一个字码由 12 位 AD 码（地址码加数据码，比如 8 位地址码加 4 位数据码）组成，每个 AD 位用两个脉冲来代表：两个

30、窄脉冲表示“0” ；两个宽脉冲表示“1” ；一个窄脉冲和一个宽脉冲表示“F”也就是地址码的“悬空”2262 每次发射时至少发射 4 组字码，2272 只有在连续两次检测到相同的地址码加数据码才会把数据码中的“1”驱动相应的数据输出端为高电平和驱动 VT 端同步为高电平。因为无线发射的特点，第一组字码非常容易受零电平干扰，往往会产生误码，所以程序可以丢弃处理。无线遥控小车驱动系统制作12图 2-9 2262 波形图PT2272 解码芯片有不同的后缀，表示不同的功能，有 L4/M4/L6/M6 之分，其中 L 表示锁存输出，数据只要成功接收就能一直保持对应的电平状态，直到下次遥控数据发生变化时改变

31、。M 表示非锁存输出，数据脚输出的电平是瞬时的而且和发射端是否发射相对应，可以用于类似点动的控制。后缀的 6 和 4 表示有几路并行的控制通道，当采用 4 路并行数据时（PT2272-M4)，对应的地址编码应该是 8 位，如果采用 6 路的并行数据时(PT2272-M6)，对应的地址编码应该是 6 位。2.3.2 PT2262/2272 芯片的地址编码设定和修改应用在通常使用中，我们一般采用 8 位地址码和 4 位数据码，这时编码电路 PT2262和解码 PT2272 的第 18 脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3 的 8 次方为 6561，所以地址编码不重复

32、度为 6561 组，只有发射端PT2262 和接收端 PT2272 的地址编码完全相同，才能配对使用，遥控模块的生产厂家为了便于生产管理，出厂时遥控模块的 PT2262 和 PT2272 的八位地址编码端全部无线遥控小车驱动系统制作13悬空，这样用户可以很方便选择各种编码状态，用户如果想改变地址编码，只要将PT2262 和 PT2272 的 18 脚设置相同即可，例如将发射机的 PT2262 的第 1 脚接地第 5 脚接正电源，其它引脚悬空，那么接收机的 PT2272 只要也第 1 脚接地第 5 脚接正电源，其它引脚悬空就能实现配对接收。当两者地址编码完全一致时，接收机对应的 D1D4 端输出

33、约 4V 互锁高电平控制信号，同时 VT 端也输出解码有效高电平信号。用户可将这些信号加一级放大，便可驱动继电器、功率三极管等进行负载遥控开关操纵。图 2-10 实物图设置地址码的原则是：同一个系统地址码必须一致；不同的系统可以依靠不同的地址码加以区分。至于设置什么样的地址码完全随客户喜欢。PT2262 和 PT2272 除地址编码必须完全一致外，振荡电阻还必须匹配，否则接收距离会变近甚至无法接收，随着技术的发展市场上出现一批兼容芯片，在实际使用中只要对振荡电阻稍做改动就能配套使用，根据使用经验下面的参数匹配效果较好：编码发射芯片编码接收芯片PT2262PT2260 SC2260SC2262

34、CS5211PT2272/SC2272/CS52121.2M无3.3M1.1M1.3M200K1.5M无4.3M1.4M1.6M270K2.2M无6.2M2M2.4M390K3.3M无9.1M3M3.6M680K4.7M1.2M12M4.3M5.1M820K无线遥控小车驱动系统制作142.4 三极管 8550、8050 引脚参数及应用2.4.1 8550 参数 图 2-11 8550 管脚图 1.发射极 2.基极 3.集电极8550 参数:集电极-基极电压 Vcbo：-40V工作温度：-55 to +150 和 8050（NPN）相对。2.4.2 8050 参数8050 三极管参数:类型:开关

35、型; 极性:NPN; 材料:硅; 最大集存器电流(A):0.5 A; 直流电增益:10 to 60; 功耗:625 mW; 最大集存器发射电（VCEO）:25;频率:150 KHz无线遥控小车驱动系统制作15第 3 章 系统分析与设计3.1 需求分析3.1.1 系统目的本系统的目标是通过 315MHz 的 F05TJ04V 无线通信技术实现遥控车的控制。3.1.2 系统功能需求总体上分为四 大功能模块，包括控制信息产生模块、控制信息发送模块、控制信息接收模块、 驱动模块，具体功能分别如下：1.控制信息产生模块：通过四个触点开关，实现前进、后退、左转、右转的控制信息的产生。2.控制信息发送模块：

36、包括前进、后退、左转、右转控制信息的发送，通过一个 F05T 模块来实现。3.控制信息接收模块：包括前进、后退、左转、右转控制信息的接收，通过一个 J04V 模块来实现。4.驱动模块：通过两个马达实现车辆的前进、后退、左转、右转。3.1.3 故障处理对于在焊接测试阶段系统所出现的故障，未能达到约定的功能，可修改电路设计内容，以完善系统。3.2 系统主功能设计3.2.1 无线通信遥控车系统规则描述无线通信遥控车的实现主要是通过一个遥控器来控制车辆，实现车辆的前进、后退、左转、优质稻功能。无线遥控小车驱动系统制作16遥控器上有四个触点开关，分别控 制着车辆的前进、后退、左转、右转，按下相应的按键，

37、车辆即可作出相应的 反应。3.2.2 系统总体结构设计无线通信遥控车系统的功能可以用下图来描绘，它简单的概括了系统各个模块的功能，对各个功能进行了合理的分配，使我们很明了的知道系统的功能。无线通信遥控车系统分为了两大模块，即遥控器部分和车辆部分。这两个模块又有各自的功能，遥控部分可分为遥控信息产生模块和控制信息发送模块，车辆部分可分为控制信息接收模块、和驱动模块。系统分为四大模块，即控制信息产生模块、控制信息发送模块、控制信息接收模块、驱动模块。具体如下图：图 3-1 系统主要模块1. 控制信息产生模块：通过四个触点开关，实现前进、后退、左转、右转的控制信息的产生。遥控车遥控器车控制信息产生模

38、块控制信息发送模块控制信息接收模块驱动模块无线遥控小车驱动系统制作172. 控制信息发送模块：包括前进、 后退、左转、右转控制信息的发送，通过一个 F05T 模块来实现。3. 控制信息接收模块：包括前进、后退、左转、右转控制信息的接收，通过一个 J04V 模块来实现。4. 驱动模块：通过两个马达实现车辆的前进、后退、左转、右转。3.2.3 H 桥驱动电路一、 H 桥由两个三极管，一个可以对正极导通实现上拉，另一个可以对负极导通实现下拉。由两套这样的电路，在同一个电路中，同时一个上拉，另一个下拉，或相反，两者总是保持相反的输出，这样可以在单电源的情况下使负载的极性倒过来。由于这样的接法加上中间的

39、负载画出来经常会像一个 H 的字样，故得名 H 桥。二、 H 桥驱动图 01 中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H 桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母 H。4 个三极管组成 H 的 4 条垂直腿，而电机就是 H 中的横杠（注意：图 01 及随后的两个图都只是示意图，而不是完整的电路图，其中三极管的驱动电路没有画出来） 。图 3-2 H 桥驱动电路无线遥控小车驱动系统制作18如上图所示，H 桥式电机驱动电路包括 4 个三极管和一个电机。要使电机运转，必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况，电流可能会从左至右或从右至左流过电机，从而控制电机的转向。 图 3-3 H

40、桥电路驱动电机顺时针转动要使电机运转，必须使对角线上的一对三极管导通。例如，如上图所示，当 Q1管和 Q4 管导通时，电流就从电源正极经 Q1 从左至右穿过电机，然后再经 Q4 回到电源负极。按图中电流箭头所示，该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1 和 Q4 导通时，电流将从左至右流过电机，从而驱动电机按特定方向转动（电机周围的箭头指示为顺时针方向） 。无线遥控小车驱动系统制作19图 3-4 H 桥驱动电机逆时针转动图所示为另一对三极管 Q2 和 Q3 导通的情况，电流将从右至左流过电机。当三极管 Q2 和 Q3 导通时，电流将从右至左流过电机，从而驱动电机沿另一方向转动（电机周围的

41、箭头表示为逆时针方向） 。三、使能控制和方向逻辑驱动电机时，保证 H 桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管 Q1 和 Q2 同时导通，那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时，电路中除了三极管外没有其他任何负载，因此电路上的电流就可能达到最大值（该电流仅受电源性能限制） ，甚至烧坏三极管。基于上述原因，在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。下图 所示就是基于这种考虑的改进电路，它在基本 H 桥电路的基础上增加了4 个与门和 2 个非门。4 个与门同一个“使能”导通信号相接，这样，用这一个信号就能控制整个电路的开关。而 2 个非门通过提供一种方向输人，

42、可以保证任何时候在 H 桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。 （与本节前面的示意图一样，图 4.15所示也不是一个完整的电路图，特别是图中与门和三极管直接连接是不能正常工作的。 ）无线遥控小车驱动系统制作20图 3-5 具有使能控制和方向逻辑的 H 桥电路采用以上方法，电机的运转就只需要用三个信号控制：两个方向信号和一个使能信号。如果 DIRL 信号为 0，DIRR 信号为 1，并且使能信号是 1，那么三极管 Q1 和 Q4 导通，电流从左至右流经电机（如图4.16 所示） ；如果DIRL 信号变为 1，而 DIRR 信号变为 0，那么 Q2 和 Q3 将导通，电流则反向流过电机。 图 3-6

43、 使能信号与方向信号的使用实际使用的时候，用分立元件制作H 桥是很麻烦的，好在现在市面上有很多封装好的 H 桥集成电路，接上电源、电机和控制信号就可以使用了，在额定的电压和电流内使用非常方便可靠。比如常用的无线遥控小车驱动系统制作21L293D、L298N、TA7257P、SN754410 等。附两张分立元件的 H 桥驱动电路： 图 3-7 H 桥驱动电路 无线遥控小车驱动系统制作22无线遥控小车驱动系统制作23第 4 章 系统实现4.1 系统实现概述系统的实现包括： 四个无触点开关、编码芯片 PT2262 一个、发射芯片F05P 一个、接收芯片 J04V 一个、解码芯片 PT2272 一个、

44、实验板 2 块、导线若干、电池盒一个、玩具车辆一台（包含2 个电机） 。4.2 遥控器部分遥控器模块分两个功能，一个是控制信号的产生，一个是控制信号的发送。通过触点开关，使遥控器的 PT2262 芯片上对应的引脚 产生编码信号，通过F05P 芯片发送给车辆部分的接收部分进行读取遥控器上的状态并与之同步，从而实现信息传递的功能。4.2.1 遥控器的简要介绍无线遥控器是利用无线电信号对远方的遥控车进行控制的遥控设备。这些信号被远方的遥控车接收后，可以指令或驱动各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如前进、后退、左转、右转等，做出相应的机械动作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类，在电动车

45、、汽车的遥控控制及防盗领域得到了广泛的应用。4.2.2 无线遥控器的系统原理发射部分一般分为两种类型，即遥控器与发射模块，遥控器和遥控模块是对于使用方式来说的，遥控器可以当一个整机来独立使用，对外引出线有接线桩头；而遥控模块在电路中当一个元件来使用，根据其引脚定义进行应用，使用遥控模块的优势在于可以和应用电路天衣无缝的连接、体积小、价格低、物尽其用，但使用者必须真正懂得电路原理，否则还是用遥控器来的方便。接收部分一般来说也分为两种类型，即超外差与超再生接收方式，超再生解调电路也称超再生检波电路，它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。超外差式解调电路与超外差收音机相同，它是设置一本机振荡

46、电路产生振荡信号，与接收到的载频信号混频后，得到中频（一般为 465kHz）信号，经中频放大和检波，解调出数据信号。由于载频频率是固定的，所以其电路要比收音机简单一些。超外无线遥控小车驱动系统制作24差式的接收器稳定、灵敏度高、抗干扰能力也相对较好；超再生式的接收器体积小、价格便宜。遥控车遥控常用的载波频率为 315mHz 或者 433mHz，遥控器使用的是国家规定的开放频段，在这一频段内，发射功率小于 10mW、覆盖范围小于 100m 或不超过本单位范围的，可以不必经过“无线电管理委员会”审批而自由使用。我国的开放频段规定为 315mHz，而欧美等国家规定为 433mHz，所以出口到上述国家

47、的产品应使用 433mHz 的遥控器。遥控车遥控常用的编码方式有两种类型，即固定码与滚动码两种，滚动码是固定码的升级换代产品，目前凡有保密性要求的场合，都使用滚动编码方式。其特点如下：1、保密型强，每次发射后自动更换编码，别人不能用“侦码器”获得地址码； 2、编码容量大，地址码数量大于 10 万组，使用中“重码”的概率极小； 3、对码容易，滚动码具有学习存储功能，不需动用烙铁，可以在用户现场对码，而且一个接收器可以学入多达 14 个不同的发射器，在使用上具有高度的灵活性； 4、误码小，由于编码上的优势，使得接收器在没有收到本机码时的误动作几乎为 0。固定码的编码容量仅为 6561 个，重码概率

48、极大，其编码值可以通过焊点连接方式被看出，或是在使用现场用“侦码器”来获取，所以不具有保密性，主要应用于保密性要求较低的场合，因为其价格较低所以也得到了大量的应用。影响无线电遥控距离的因素主要有如下几点：1、发射功率：发射功率大则距离远，但耗电大，容易产生干扰； 2、接收灵敏度：接收器的接收灵敏度提高，遥控距离增大，但容易受干扰造成误动或失控； 3、天线：采用直线型天线，并且相互平行，遥控距离远，但占据空间大，在使用中把天线拉长、拉直可增加遥控距离； 4、高度：天线越高，遥控距离越远，但受客观条件限制； 5、阻挡：目前使用的无线遥控器使用国家规定的 UHF 频段，其传播特性和光无线遥控小车驱动

49、系统制作25近似，直线传播，绕射较小，发射器和接收器之间如有墙壁阻挡将大大打折遥控距离，如果是钢筋混泥土的墙壁，由于导体对电波的吸收作用，影响更甚。4.2.3 无线遥控器的应用领域1、工业行车：工业用行车是遥控系统应用最广泛的领域之一，以德国为例，占遥控系统每年产量的 40%左右；特别是冶金、汽车制造、造纸厂、物料仓库等新增行车几乎全部配备工业无线遥控器1； 2、汽车吊、随车吊：通常，大型汽车吊遥控系统还配置了数据反馈装置，反馈装置可将运行参数（如负荷、起重臂长、负荷力矩、油温，压力，角度等）显示在发射系统显示屏上，操作人员可根据显示数据来监控吊车； 3、混凝土泵车：混凝土泵车操作时因控制台距

50、浇注作业面有几十米（甚至上百米） ，传统的操作方式需数人配合才能完成，由于效率低，限制了混凝土泵车的性能发挥；对于长距离、大排量的大型泵车，矛盾更为突出；采用工业无线遥控器可以最大地发挥整机的性能，泵车司机在工作地点驾车定位后，即可用携带遥控系统依次操作泵车的各个动作，如布料杆的左右回转，多级杆的变幅升降等。操作人员可携带发射系统，远离泵车控制台，直接站在软管喷口附近，控制布料杆的动作和混凝土泵的运作； 4、矿山机械：对于矿井里能见度较低的场合下，可选用配有反馈装置的工业无线遥控器控制液压机械。即使在能见度较低、环境恶劣的地方，也可以方便控制重型凿岩机架钻孔作业。操作员可以选择最近的地点对位钻

51、孔，而不必呆在距钻孔作业点十米以外的钻孔机的操作台上。无线电控制装置采用 IP65 保护标准完全适应在潮湿和含盐的环境中使用。大大增加了操作的安全性、舒适性和准确性，节约投资，提高了效率； 5、专用机械如：炼钢厂清渣装载机，采用工业无线遥控器对装载机进行遥控改造，在不改变现有手动操作方式的前提下，百分之百模拟原履带装载机的机械动力性能和作业功能，达到无人驾驶完成清渣作业的目的。操作员带着轻巧的发射机，自由选择最佳的视觉位置，遥控的装载机在清渣作业中运行自如。遥控装载机的成功运用消除了以往环境恶劣，视线不清，高温落渣带来的事故隐患，使操作人员从恶劣的环境中解脱出来，提高了清渣作业效率、改善冶金工

52、人的工作环境，降低工无线遥控小车驱动系统制作26人的劳动强度； 6、建筑塔吊：在欧洲、北美超过 60%的建筑回转式塔吊采用无线遥控方式控制，不仅在设备制造时节省成本（无空中操作台） ，安全性和可靠性也得到充分保障，提高了施工效率； 7、其它方面：随着工业无线遥控器技术的发展，在装载机、调车机车、液压机械和移动车辆港口装卸船机等设备中，工业无线遥控器都得到了广泛应用，市场前景极为广阔。 无线遥控小车驱动系统制作274.3 实物照片图 4-1 车辆整体无线遥控小车驱动系统制作28遥控器图 4-2 遥控器和小车无线遥控小车驱动系统制作29第五章 系统测试5.1 测试目的测试是为了发现信号的收发程序过

53、程中是否可以正常的工作，实现设计的要求一个好的测试方案是极可能发现迄今尚未发现的错误的测试方案；成功的测试是发现了至今为止尚未发现的错误的测试。5.2 系统功能测试测试按照本系统的功能实现设计和执行，打开电源，按下遥控器上的左、右、前、后按键，测试车辆功能是否正常。5.3 测试结果经测试，本系统基本完成了需求的基本功能，实现了车辆遥控的基本功能，但也有出现不正常的地方，第一次测试时发现按下触点开关后，车辆立即响应并作出相应的动作，但是当车辆距离遥控器稍远点时车辆动作迟钝缓慢，查阅资料分析原因，发现问题出现在遥控器这边，因为控制信号的产生发送需要一定的天线来发出，由于天线过短发射的信号距离有限，

54、导致接收不到或接收到微弱的信号不能很好的给驱动电路，从而导致车辆动作迟钝缓慢。后来给遥控器接上一个一定长了天线，增强了发射距离，从而解决了短距离的遥控问题。无线遥控小车驱动系统制作30总结2010 年 11 初，我开始了我的毕业设计工作，时至今日，毕业设计与论文已基本完成。我从最初的茫然到慢慢进入状态，再到最后的思路清晰，整个过程受益匪浅。回想这段时光，我每天对自己的系统都会有一个新的认识，系统也是在我的认识中逐步完善，并且我自身也从这次毕业设计中有了相当大是进步。从一开始的毕业设计选题到后来的芯片选型、系统程序设计、做板，我们遇到了很多问题。当毕业设计题目定下来后，我先查找了很多相关资料，在

55、徐老师的指导下和我们小组的讨论，我们少走了很多弯路，明确了哪些是要用到的，及时避免了不需要的资料给我们带来的麻烦。先做好的需求分析说明书中，出现了很多不合理的地方，后来的芯片选型、做板时候遇到的问题，徐老师都给我们逐一指出并提出合理的建议。这次毕业设计中，我对大学三年所学的专业科目有了更加全面的认识，知识都是相通的，由于我的题目涉及到了高频电子技术、信号与系统、电路基础，模拟电子等科目，使我对这些科目的知识有了更深刻的理解。所有的芯片、零件都是自己和同学一起动手组装、焊接的，在这次的焊接中锻炼了我的动手能力。无线通信遥控车的系统设计与实现，是我大学三年所学的展现，在这次系统的设计过程中，我查看

56、了很多相关资料，特别是有关 F05P 芯片无线通信的知识和 H桥的驱动电路原理知识，还有焊接电路板的方法，对我的知识有了很大的补充。总之在这毕业设计的制作过程中，对我的各方面都有了提升。无线遥控小车驱动系统制作31致谢在我做毕业设计的这几个月中，从毕业设计的选题、资料的收集到论文的撰写和排版的整个过程中，我得到了许多帮助。首先，我要感谢的是我的导师徐增勇老师。在我们的毕业设计的整个过程中，他都认真的为我们辅导，并对我们的毕业设计提出了很多宝贵的意见，使我们的无线遥控小车的系统设计有了明确的目标和方向，当我们的系统设计出现问题时，他总是耐心的为我们讲解相关知识，为我们提出合理建议，指导我们解决出

57、现的问题。同时，徐老师渊博的学识、分析问题的方法也令我们十分敬佩，是我们以后学习和工作的榜样。再次，我还有我的好朋友刘德添同学在我们遇到问题时给予我们的帮助，帮助我们一起分析系统出现的问题，体会示例系统的思想，使我们对该系统的设计有了更深一步的了解。最后，再一次感谢所有关心帮助过我们的老师、同学和朋友！无线遥控小车驱动系统制作32参考文献1谭晖.Nordic 中短距离无线应用与入门实践M.北京航空航天大学出版社，2009 年 12 月.2康华光.电子技术基础（模拟部分）和（数字部分）.高等教育出版社，2005年.3王俊峰.电子产品开发设计与制作M.人民邮电出版社，2005 年.4付家才.电机试验与实践.高等教育出版社，2006 年.5龚根华.轮式移动机器人控制系统设计与研究.南京航空航天大学硕士论文,2004 年.6邱关源.电路.高等教育出版社,2005 年.7郑浩.高静，董磊等.怎样用万用表检测电子元器件M.人民邮电出版社,2005年 6 月.