CN104317290A - 红外遥控多功能小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外遥控多功能小车，包括主控电路、LCD显示模块、遥控电路、复位电路、时钟电路、避障红外对管、温度电路、报警电路和电机驱动，所述LCD显示模块、所述遥控电路、所述避障红外对管、所述温度电路、所述报警电路、所述电机驱动、所述时钟电路和所述复位电路均与所述主控电路连接。与现有技术相比，本发明实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。

Description

红外遥控多功能小车

技术领域

本发明涉及一种电子遥控小车，尤其涉及一种红外遥控多功能小车。 

背景技术

自第一台工业机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及机械、电子、冶金、交通、宇航、国防等领域。近年来机器人的智能水平不断提高，并且迅速地改变着人们的生活方式。人们在不断探讨、改造、认识自然的过程中，制造能替代人劳动的机器一直是人类的梦想。 

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种红外遥控多功能小车。 

本发明通过以下技术方案来实现上述目的： 

本发明包括主控电路、LCD显示模块、遥控电路、复位电路、时钟电路、避障红外对管、温度电路、报警电路和电机驱动，所述LCD显示模块、所述遥控电路、所述避障红外对管、所述温度电路、所述报警电路、所述电机驱动、所述时钟电路和所述复位电路均与所述主控电路连接。 

本发明所述红外多功能小车的主控方式为以下步骤： 

(1)初始化各个端口； 

(2)查询是否有按键按下，若有按键按下则进入下一步，若无按键按下则返回步骤(1)； 

(3)进行检测按键并检测是否有遥控控制和避障控制，若有遥控控制则进入下一步，若有避障控制则进入步骤(5)，若无遥控控制或无避障控制则均返回检测按键控制； 

(4)进行方向行驶并检测是否有避障控制，若有避障控制则进入下一步， 若无避障控制则返回方向行驶检测； 

(5)停止运行，结束步骤。 

本发明所述避障红外对管的避障方式为以下步骤： 

(A)小车后退一点进行报警； 

(B)小车进行后退、右转、前进、左转和前进； 

(C)检测小车是否遇到障碍，若未遇到障碍则继续前进，若遇到障碍则进行右转。 

本发明所述LCD显示模块的实施流程为以下步骤： 

(a)串口初始化和12864液晶初始化； 

(b)进行时钟更新，同时判断是否有标定键按下，若无标定键按下，则进入下一步，若有标定键按下，则进入步骤(d) 

(c)接受的角度信号进行数据处理，用于显示； 

(d)进行键盘扫描； 

(e)进行液晶显示同时返回步骤(b)。 

本发明的有益效果在于： 

本发明是一种红外遥控多功能小车，与现有技术相比，本发明实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。 

附图说明

图1是本发明的硬件电路原理框图； 

图2是本发明的主控电路的电路结构原理图； 

图3是本发明的避障红外对管电路图； 

图4是本发明的电机驱动的电路结构图； 

图5是本发明的LCD显示模块电路结构图； 

图6是本发明的避障红外对管的总体电路图； 

图7是本发明的温度电路的电路图； 

图8是本发明的报警电路的电路图； 

图9是本发明的遥控电路结构框图； 

图10是本发明的主控方式流程图； 

图11是本发明的避障方式流程图； 

图12是本发明的LCD显示模块的实施流程图。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明： 

如图1所示：本发明包括主控电路、LCD显示模块、遥控电路、复位电路、时钟电路、避障红外对管、温度电路、报警电路和电机驱动，所述LCD显示模块、所述遥控电路、所述避障红外对管、所述温度电路、所述报警电路、所述电机驱动、所述时钟电路和所述复位电路均与所述主控电路连接。采用STC89C52为主控芯片、L298N为电机驱动、温度电路采用为DS18B20温度传感器、避障红外对管为小型红外21键发射模块为红外发射模块、一体化红外接收头位红外接收模块、显示模块利用蓝屏的12864液晶。 

如图2所示：采用51系列单片机作为核心处理器。单片机控制系统基本由最小系统和外围信号I/O口组成，其中最小系统包括电源(地)，CPU时序电路(一般使用11.0592M或者12M和30P电容组成)，复位电路。有了以上三块，单片机就能够正常工作。STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机， 片内含8kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C52引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机的STC89C52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。其应用范围广，性能良好，可用于解决复杂的控制问题。利用STC89C52的I/O端口对传感器信号进行实时判断监控来控制步进电机做出相应的反映。 

如图9所示：遥控电路由发射机、接收机及执行机构三部分组成。发射机主要包括编码电路和发射电路。编码电路由操纵器(操纵开关或电位器等)控制，操纵者通过操纵器；使编码电路产生所需要的控制指令。这些控制指令是具有某些特征的、相互间易于区分的电信号，例如：用频率为270Hz的正弦信号作为控制左舵的指令，用频率为350Hz的正弦信号作为控制右舵的指令，即不同频率的正弦信号代表不同的控制指令。除了可利用频率特征外，还可用正弦信号的幅度及相位特征、脉冲信号的幅度、宽度及相位特征以及码组特征等表示各种指令。 

图3是避障红外对管的电路图。 

如图4所示：电机驱动模块的小车电机为直流减速电机，带有齿轮组，考虑不需调速功能，所以采用电机驱动芯片L293D。L293D为单块集成电路，高电压，高电流，四通道驱动，设计用来接收DTL或者TTL逻辑电平，驱动感性负载(比如继电器，直流和步进马达)，和开关电源晶体管。内部包含4通道逻辑驱动电路。L293D可直接的对电机进行控制，无须隔离电路。通过单片机的I/O输入改变芯片控制端的电平，即可以对电机进行正反转，停止的操作，非常方便，用程序输入对应的码值，能够实现对应的动作，有效控制电机运动。J16和 J17控制左边电机，J18和J19控制右边电机。取左边电机为例，当J16输入数字电平“1”，J17输入数字电平“0”时实现正转；当J16输入数字电平“0”，J17输入数字电平“1”时实现反转；当J16输入数字电平“0(1)”，J17输入数字电平“0(1)”时实现停止；最后结合左右电机通过单片机共同实现小车的前后左右四个方向行驶。 

如图5所示：采用LCD12864液晶显示，其中RS接P2.5；RW接P2.6；E接p2.7；D0～D7接P0～P7。 

如图6所示：红外避障模块主要实现小车的避障处理，当小车检测到前面有障碍物时，由单片机发出指令实现小车停止功能。其实现原理与红外线对管寻迹模块基本一致，只是为了实现更好的避障效果(主要是距离问题)，所以采用了红外对管模块。 

如图7所示：温度检测模块DS18B20采用一线传输协议，可以使用外部电源工作方式也可以采用寄生电源工作方式，本设计中采用外部电源工作模式。 

如图8所示：报警电路由三极管驱动蜂鸣器构成。 

如图10所示：本发明所述红外多功能小车的主控方式为以下步骤： 

(1)初始化各个端口； 

(2)查询是否有按键按下，若有按键按下则进入下一步，若无按键按下则返回步骤(1)； 

(3)进行检测按键并检测是否有遥控控制和避障控制，若有遥控控制则进入下一步，若有避障控制则进入步骤(5)，若无遥控控制或无避障控制则均返回检测按键控制； 

(4)进行方向行驶并检测是否有避障控制，若有避障控制则进入下一步，若无避障控制则返回方向行驶检测； 

(5)停止运行，结束步骤。 

如图11所示：本发明所述避障红外对管的避障方式为以下步骤： 

(A)小车后退一点进行报警； 

(B)小车进行后退、右转、前进、左转和前进； 

(C)检测小车是否遇到障碍，若未遇到障碍则继续前进，若遇到障碍则进行右转。 

如图12所示：本发明所述LCD显示模块的实施流程为以下步骤： 

(a)串口初始化和12864液晶初始化； 

(b)进行时钟更新，同时判断是否有标定键按下，若无标定键按下，则进入下一步，若有标定键按下，则进入步骤(d) 

(c)接受的角度信号进行数据处理，用于显示； 

(d)进行键盘扫描； 

(e)进行液晶显示同时返回步骤(b)。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (4)

1.一种红外遥控多功能小车，其特征在于：包括主控电路、LCD显示模块、遥控电路、复位电路、时钟电路、避障红外对管、温度电路、报警电路和电机驱动，所述LCD显示模块、所述遥控电路、所述避障红外对管、所述温度电路、所述报警电路、所述电机驱动、所述时钟电路和所述复位电路均与所述主控电路连接。

2.根据权利要求1所述的红外遥控多功能小车，其特征在于，所述红外多功能小车的主控方式为以下步骤：

(1)初始化各个端口；

(2)查询是否有按键按下，若有按键按下则进入下一步，若无按键按下则返回步骤(1)；

(3)进行检测按键并检测是否有遥控控制和避障控制，若有遥控控制则进入下一步，若有避障控制则进入步骤(5)，若无遥控控制或无避障控制则均返回检测按键控制；

(4)进行方向行驶并检测是否有避障控制，若有避障控制则进入下一步，若无避障控制则返回方向行驶检测；

(5)停止运行，结束步骤。

3.根据权利要求1所述的红外遥控多功能小车，其特征在于，所述避障红外对管的避障方式为以下步骤：

(A)小车后退一点进行报警；

(B)小车进行后退、右转、前进、左转和前进；

(C)检测小车是否遇到障碍，若未遇到障碍则继续前进，若遇到障碍则进行右转。

4.根据权利要求1所述的红外遥控多功能小车，其特征在于，所述LCD显示模块的实施流程为以下步骤：

(a)串口初始化和12864液晶初始化；

(b)进行时钟更新，同时判断是否有标定键按下，若无标定键按下，则进入下一步，若有标定键按下，则进入步骤(d)

(c)接受的角度信号进行数据处理，用于显示；

(d)进行键盘扫描；

(e)进行液晶显示同时返回步骤(b)。