摘 要

现代科技飞速发展，人类社会对自动化的要求越来越高。而高速发展的智能化技术也渐渐可以满足人类社会的这种需求。无人驾驶汽车是现代化汽车发展的趋势，在不久的将来也必将进入实用阶段。遥控小车作为无人驾驶汽车的雏形，一直以来都是本科大学生研究的重点。本设计以单片机和无线遥控技术为基础，基于51单片机进行设计。在综合考虑各方面因素后，拟采用兼具易用性和多功能性的89C51单片机。本设计为实用型设计类课题。主要介绍如何用89C51单片机设计实现可以能够轻松自如地实现小车启动停止、左转、右转和前进后退、避障等功能的无线遥控小车。本系统根据设计题目的要求，以89C51单片机为控制核心。采用成熟的L298N芯片对小车电机进行驱动。利用蓝牙作为无线遥控模块进行通信控制。本设计软硬件系统完备可靠，能很好地通过遥控控制小车的启动以及停车、前后左右行进，以及避障行驶。整个系统电路结构简单，可靠性高。模拟仿真的结果满足要求。本文着重介绍系统的硬件设计方法等。

关键词：单片机；无线遥控技术；L298N。

Abstract

With the rapid development of modern science and technology, human society is demanding more and more in automation, and the rapid development of intelligent technology is gradually able to meet this demand of human society. Driver-less car is the trend of modern vehicle development and will also enter the practical stage in the near future. Remote control car, as the prototype of unmanned vehicles, has been the focus of undergraduate college students’ study. The design is based on the micro-controller and wireless remote control technology as well as 51 micro-controller. After considering various factors, I decided to use the 89C51 micro-controller that adopted both ease of use and versatility. The design is for the class of practical design issues, mainly containing how to use 89C51 micro-controller to design and realize the function of being able to ease to achieve start and stop the car, turn left, turn right, forward and backward, obstacle avoidance and so on wireless remote control car functions. The system use 89C51 micro-controller as the core according to the design requirements of the subject, using sophisticated chip L298N to drive the motor, and the Bluetooth can be used as the communication control module, the design of system’s hardware and software is complete and reliable, the car can work very well by remote control to start and stop, traveling around, and do obstacle avoidance travel. The entire system is simple in circuit structure and high in reliability. Simulation results meet the requirements. This paper mainly describes the hardware design of the system.

Key Words：MCU; Wireless Remote Control; L298N

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究的背景及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3论文研究内容概述 2

第2章 遥控小车子系统方案的论证与选择 4

2.1直流调速系统 4

2.1.1旋转变流机组 4

2.1.2静止可控整流器 4

2.1.3直流斩波器或脉宽调制变换器 4

2.2无线遥控系统 5

2.2.1 红外遥控系统 5

2.2.2无线电遥控系统 6

2.3 避障系统 6

2.3.1红外避障传感器 6

2.3.2超声波传感器 7

2.4 本章小结 7

第3章 遥控小车硬件设计 8

3.1 89c51单片机硬件结构 8

3.2 89C51单片机引脚及其功能 10

3.3 51单片机最小系统 11

3.4 系统运动控制部分设计 12

3.4.1 电机选型 12

3.4.2 L298N电机驱动芯片 12

3.5 蓝牙模块介绍 15

3.6 超声波模块介绍 15

3.7 本章小结 16

第4章 遥控小车软件设计 17

4.1 小车程序流程图 17

4.2 小车程序的主要模块 18

4.3 小车主要的子程序 20

4.4 本章小结 20

第5章 结论 21

参考文献 22

附录 23

系统的电路图 23

致谢 27

绪论

1.1研究的背景及意义

近些年来，世界各地与汽车相关的科技创新以及工程技术呈现出一种迅猛发展的态势。与此相关的领域越来越备受人们的关注。遥控小车最初起源于美国。归功于政府对无线遥控小车的重视及大量的资金投入，美，日，德等传统工业大国在该技术领域上占有着明显的优势。20世纪中后期，我国的无线遥控小车领域才开始慢慢地起步。在国家相关的技术发展计划的大力促进下，关于无线遥控小车的研究开始在全国大范围、深层次地开展起来。智能小车相关题目在国家级以及省级电子设计大赛每次都未曾缺席。基于种种原因以及大势所趋，国内各个大学以及研究所也对该方向的课题投入了大量的人力物力来进行研究。但即便如此，由于我国的无线遥控小车技术处于刚开始起步的状态，因此与国际先进水平还存有不小的差距。相关的研究还有不少值得深入的地方。由此可见该课题研究意义还是十分重大的。在这样的背景下，本设计顺理成章地被提出来了。本设计的无线遥控小车可以在蓝牙的遥控下进行运动，也可以通过传感器进行避障行驶。实现无线遥控的方式有很多，而其中以蓝牙更具优势，因而本次设计决定采取该技术作为无线遥控模块。

本设计拟完成一个能够进行无线遥控及避障行驶的小车。遥控这一块以蓝牙作为工具来传输控制小车的各个信号。避障这一块通过相关传感器提供的反馈信息来进行简单的避障行驶。该设计基本能够实现任务书的功能。此次设计的成果预计包括：画出软件流程图；编写相关程序；完成部分调试工作；提交不少于一万字的论文和不少于3张的硬件电路图纸；翻译不少于2万印刷字符的外文文献等。

1.2国内外研究现状

智能车辆的研究始于国外。从上世纪50年代开始，一直发展至今。按照发展的程度，可以大致拆分成三个阶段。