单片机课程设计
题目：遥控小车
学院：电气与控制工程学院
专业：电气工程及其自动化
班级：电气1102
姓名：
日期：20##年1月9日
基于单片机的遥控小车的设计
摘要： 当今社会现代科技逐渐发展，工业自动化的不断发展，在信息化时代的环境背景下，科技发展已经深入到了生活的各个领域，遥控小车在我们生活中也随处可见。由此，我们也想到了用自己所学的知识，简单的设计一个遥控小车。
本课程设计是由三个人合作完成，主要设计用了我们所学的日常生活中运用最为广泛的51单片机和芯片L298N共同作用来驱动直流电机正反转，以控制小车的前后左右四个方向的旋转；用SC2262作为无线发射信号SC2272-M4作为接收信号模块；用12V直流电源作为驱动电源。它们共同完成对小车的控制。
关键词：遥控小车；MCS-51单片机； L298N
1 设计方案
1.1 设计要求
1、MCS-51单片机和L298N能灵活控制电机旋转。
2、遥控器能灵活控制小车的前进后退，左右转向。
1.2 设计方案
以MCS-51单片机作为主控系统的核心，作为输入信号给电机驱动芯片L298N，L298N的输出端直接与电机相连，无线控制模块发出信号给接收模块，再传给单片处理信号，以此来达到无线控制的目的，从而对电机驱动芯片L298N进行控制，最终控制电机的正反转，以此达到遥控小车的目的。
2 系统设计思路及原理框图
2.1设计思路
1、主控系统
根据设计要求，我们认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。 采用MCS-51单片机作为整个系统的核心，用其控制电机的驱动芯片L298N，从而控制电机的正反转，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的前后左右的灵活运动，而在这一点上，MCS-51单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，MCS-51单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此，这种方案是一种较为理想的方案。
2、电机驱动模块
采用芯片L298N作为主要芯片，四个输入端5、7、10、12分别与单片机的P2.0 P2.1 P2.2 P2.3相连，使能控制端6和11分别接MCS-51单片机的P1.4 P1.5，输出端2、3、13、14分别与两个电机相接，4号引脚VSS接12V电源，9号引脚VS接稳压芯片L7805的稳压输出端5V，1、8和15引脚接地。L298N如下图
3、遥控部分
遥控部分我们采用了芯片SC2272-M4为信号接收模块，SC2206-M4作为信号发射模块，由于课程设计时间太短，该部分是直接在实验室借用的两个集成好的电路直接使用。信号接收模块SC2272-M4集成模块如下图所示：
信号发射模块儿SC2262-M4如下图：
4、电源模块
MCS-51单片机电源用3节1.5V干电池作为单片机电源，其他电源用两节4.2V（实际电压为10到11V）干电池串联用作12V电源经稳压芯片L7805CV输出5V直流电作为无线遥控接收模块的工作电源，12V作为驱动两个直流电机的驱动电源。
5、原理框图
3 单元电路设计说明及电路图
3.1 驱动电路设计及其说明
L298N芯片5、7、10、12引脚分别接MCS-51单片机P2.0到P2.3；使能控制引脚6和11分别接MCS-51单片机P1.4和P1.5；1、8、15引脚接GND；输出引脚2、3、13、14分别接两个电机；4号引脚接12V电源；9号引脚接5V电源。
驱动电路图如下图所示：
3.2 L7805CV稳压电路设计及其说明
L7805CV中间引脚为公共接地端，左边引脚为12V输入端，右边引脚为5V输出端。其电路图如下图所示：
4 程序模块流程图及设计说明
4.1 程序流程图
4.2 程序清单及说明
程序清单：
#include
sbit qian=P1^0;
sbit hou=P1^1;
sbit zuo=P1^2;
sbit you=P1^3; //4个按键控制
sbit pwm1=P1^4;
sbit pwm2=P1^5;
sbit in1=P2^0;
sbit in2=P2^1;
sbit in3=P2^2;
sbit in4=P2^3;
//***********前进子函数************//
void go(void)
{
in1=1;
in2=0;
in3=1;
in4=0;
}
//***********************************//
//*************后退子函数************//
void back(void)
{
in1=0;
in2=1;
in3=0;
in4=1;
}
//*************************************//
//***************原地左转子函数*************//
void left(void)
{
in1=0;
in2=1;
in3=1;
in4=0;
}
//***************************************//
//**************原地右转子函数****************//
void right(void)
{
in1=1;
in2=0;
in3=0;
in4=1;
}
//*************************************//
//******************主函数**************//
void main(void)
{
in1=0;
in2=0;
in3=0;
in4=0;
pwm1=0;
pwm2=0;
qian=0;
hou=0;
zuo=0;
you=0;
while(1)
{
while(qian==1)
{
go();
if(qian==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}
}
while(hou==1)
{
back();
if(hou==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}
}
while(zuo==1)
{
left();
if(zuo==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}
}
while(you==1)
{
right();
if(you==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}
}
}
}
5 参考文献
【1】 柴钰. 单片机原理及应用【M】.西安，西安电子科技大学出版社.2009.
【2】 柴钰，刘晓荣，杨良煜. QTH-2008XS单片机实验指导书【M】.西安，西安科技大学.2012
【3】 龚尚福，贾澎涛. C/C++语言程序设计【M】.西安，西安电子科技大学出版社.2012
6 单片机课程设计心得体会
单片机课程设计实习心得 简帮华 1106060231
学了一学期的《单片机原理及应用》现在终于派上用场了，大多数同学的学习估计都是为了考试拿到好成绩，但这次却是要把课堂上所学的理论实实在在地运用到真正的实物上去，要求几个同学共同完成一个实物的设计，对我们来说真是一个挑战。好在我们小组的几个成员都是实验室的成员，都有一点儿设计的基础，同时也可以在实验室焊接一些硬件和软件的调试，共同拥有一个良好的环境。实验室也有几个大四的学长，设计过程中，有的问题可以问问他们。
这次我们小组设计题目为“基于MCS-51单片机的遥控小车的设计》，但是由于时间紧迫，我们差不多也就做了驱动电机那部分和稳压电源的那部分，遥控部分实在没有时间自行设计，于是就在实验室借用了一个，但我们都把遥控部分的各个引脚基本都搞明白了，我认为这也是一种不小的收货。
由于时间紧迫，加上我们有实验室这个平台，我们就提前了两天开始做，从周六就开始收集了关于遥控小车设计相关资料。周日对相关资料进行了分析，并继续收集了相关资料。到周一我们就开始进行硬件的焊接以及程序的调试，在硬件焊接的那部分，焊接的时候还是很快的，但脑海中也意识到了焊接好会出问题，果不其然焊接好了出现了很多问题。周一下午我们就把硬件焊接好了，然后开始检查所出现的问题直到晚上8点都没查出问题。周二继续检用万用表查电路板的问题，一遍又一遍到下午了还是没把所有的问题都解决，但大体上可以确定是无线信号接收模块儿那一部分出了问题，于是就从新把那一部分焊接了一边最后确定了电路板已经无任何问题，但无线遥控器却不能控制。晚上我们继续查找，最后我们一致认为是无线接收模块儿或者无线接收模块儿出了问题。周三找实验室老师换了一个接收模块儿就好了，当时大家都非常兴奋，接下来就是硬件的组装，以及报告的书写。
这次实习给我的收获不小。我更加深刻的体会到了理论与实践的差距所在了。实习过程中是有各种问题的出现，但是我们还是一一给解决了。只有我们发现了问题所在，再一一将其消灭掉，才能收获更多，只有问题越多我们的收获才会更多。于是我不然想到了，我们的理论课要是老师在课前先给同学们几个问题，让同学去解决了，然后再上新课，我们的收获会不会更大呢？实在是感觉这次实习时间太短了，让我们原本报的“智能避障小车”不得不改为“遥控小车”并且遥控部分都还没来的及做呢！
最后真心希望以后像这种要同学们做出实物的实训课多给点儿时间，那种用理论解决的实践课能压缩一下时间，让我们更多的用时间去做出实物来，做出实物也能让我们感觉到理论的重要性，反过来要求我们更用心的去学习理论知识。
单片机课程设计实习心得 姜立超 1106060230
单片机课程设计开始于这个学期的最后一个礼拜，考完试，临近过年，大家都有回家的急切心情我也是如此
通过这次设计， 发现单片机这门课程能和以前学的模电，数电，电路知识配合上，而程序好像就是硬件的灵魂，指挥硬件的动作
很庆幸我能找到一个很好的小组，我们有很好的配合，当一个人焊接东西的时候，另两个人在看程序，弄原理，大家分工明确，互相帮助，当最后要出结果时候，发现做的东西竟然不好使，大家难免有些失望，然后我们只好鼓励，然后去问学长和会的人，这样经历一天吧，好使了，很高兴，在这次设计里我学到了很多东西，比如说，坚持，细心，合作等等一些精神，对书本知识有了进一步认识，懂得了问渠那得清如许，为有源头活水来的道理。
单片机课程设计实习心得 方子朝 1106060227
20##年元月六号迎来我们本学期最后一个实训项目—单片机课程设计，在进行一个学期《单片机原理及应用》学习，老师早早告诉我们在学期末有一个课程设计，在没有进行课程设计之前，就没有多大重视，快到实习的时候，大家才慢慢重视，由于这次实习我们只有一周时间，从时间角度来讲，我们是非常有限的，所以在实习前的一个周末，我们已经来到实验隔壁的教室来着手准备我们所要做的单片机课程设计-遥控小车。
在进行设计之前，我们小组成员通过到图书馆和网上找一些相关元器件的资料，准备工作已经做到十足，就缺少做出实物这一过程，第一天早早来到实验室，在老师讲了一番有关课程设计所注意的问题和内容之后，大家就开始忙起来，我们按照原先约定好的计划，焊接元件的焊接元件，找资料的找资料，写程序的写程序，当我们再次看表的时候，已经晚上七点了，焊接的驱动电路基本上已经完成，程序基本上告一段落，通过小组其他成员指导，总于将程序基本完成，就等明天上机测试。
第二天，像昨天一样，早早的来到实验室，接着我们第一天未完成任务继续，这天上午早早的完成了最后焊接和程序调试，但是就在这里，我们遇到了大麻烦，遥控小车并不能按照我们预期的那样实现所预想的功能，就因为这个我们排查了整整一天，在这一天里，我们对驱动电路进行了大规模检查，原来是将L298N芯片的管脚的一个引脚的引线端给焊接错了，将其从新焊接之后，但是测量的电机转速是非常缓慢，我们以为是驱动电路又出现了问题，将驱动电路又从新查了一遍，查完的结果是驱动电路是正确的，这就是我们所以惑不解的时候，过了好久，组内一成员说我们单片机的地和驱动电路地不同，要将两者连接起来，连接起来之后，电机这次确实是动了，但是还与我们所实现的目标相差一小段距离，后来，在我们慢慢摸索下，总于是完成了他所预想的功能。今天大家都非常高兴，总算是完成一大半啊。
在接下来这一天我们进行组装与测试，组装也不容易，固定打孔都费时间啊，但是总算是完成了，在这次实习中，确实学到了不少东西，就这个实物来说吧，理论和实际差距还是蛮大的，在这次实习中，通过实习我已经明白不少课堂上学习不到的知识，只有通过自己亲手做了东西，才发现自己还是懂的知识太少，也不会在真正做东西的时候困难重重，所以这次实习对我来讲，是非常有必要的，如果这次实习时间能够再长一些的话，我们将在此基础上加一些其他功能，避障，循迹等，但是时间有限，只能完成到这一步了，我在这次实习中，最大的感受，团队的力量是巨大的，一个人力量毕竟有限，大家相互帮助，集思广益，对于完成一件事很有帮助的。
这次实习机会对我来讲是非常难得一次实习机会，因为对大四毕业设计也奠定了一定的基础，所以在这次设计学到的是实实在在的东西。总之，这次实习对我的帮助很大，我也学到了不少东西，希望能够在以后学习生活中能够有更多的这样的机会。