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作者：山东交通学院 刘凤国 梁文娟 王冠军
指导教师：潘为刚 韩耀振

　　作品简介　　

　　随着电子技术的飞速发展，新型大规模的遥控集成电路的不断出现，使得遥控技术有了日新月异的发展。遥控装置中心控制部件由早期的分立元件、集成电路逐步发展到现在的单片微型控制器，智能化程度大大提高。近年来遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫及人们日常生活中得到广泛应用。无线遥控技术起源于无线电通信技术，最初的构想是无线电报技术的建立，真空电子管的发明使得无线电技术得到普及并广泛应用各个领域。自从爱迪生发明电灯以来人们对电器的控制由手动机械控制转为无线的自动控制，20世纪60年代产生了遥控车，直到现在的智能化程度不断提高的智能遥控车。本遥控车采用STC15F2K60S2单片机射频双向通讯，抗干扰能力强，且可以穿墙，信息反馈控制。

　　结构说明：
　　遥控车主要包括以下五部分：
　　1. 电源模块：使用7.2V 2000mAh Ni-cd蓄电池直接供电，经过LM7805给单片，和L298电机驱动供电。
　　2. 电机驱动模块：我们采用L298N 是专用驱动集成电路，其输出电流为2A，最高电流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载。
　　3. NRF24L01：采用RF2401射频发射模块，其控制范围达到100米。
　　4. 红外遥控模块：主要运用其矩阵键盘来控制加减速，方向。
　　5. 单片机STC15F2K60S2处理器。

　　使用说明：
　　首先打开电源开关，单片机上电工作，利用红外遥控矩阵键盘就可以控制电机和舵机，即可以实现遥控车加减速制动，转向等，以下表格是控制按键说明。　　

　　平台选型说明

　　主控制器以STC15F2K60S2芯片为控制核心的51单片机来控制电机和舵机，而选用辅助控制器MSP430控制发射装置。

　　设计说明

　　一.设计方案：
　　1.红外遥控车：
　　这种方式是我们首先想到的一种方式，但是由于红外线遥控不具有穿过障碍物去控制被控对象的能力，遥控车的转弯幅度和速度不可控制，并且遥控距离只有6m左右。
　　2.运用射频遥控车：
　　它可以将控制范围达到100米(红外线控制范围要短很多)，而且可以穿越墙壁，抗干扰能力强。其次它可以双向通信将前方的传感器检测的信息传回控制器，方便对其再次的控制，本作品采用RF2401射频发射模块，2.4Ghz全球开放ISM频段免许可证使用，最高工作速率1Mbps，高效GFSK调制抗干扰能力强125个频道满足多点通讯和跳频通讯的需要，具有转弯幅度控制键，多级速度选择键，使得控制更加灵活、方便。
　　根据上面的论证，因而我们选方案二，即选用射频制作遥控车。

　　二.以下是针对各个模块原理详细介绍：
　　1.硬件设计
　　1. 电源系统
　　为了能使智能车系统能正常工作，就需要对电池电压调节。其中，单片机系统、车速传感器电路需要5V电压，伺服电机工作电压范围4.8V到6V(或直接由电池提供)，直流电机可以使用7.2V 2000mAh Ni-cd蓄电池直接供电。考虑到由于驱动电机引起的电压瞬间下降的现象，因此采用低压降的三端稳压器成为必然。我们在采用lm7805作为稳牙芯片。经试验电压纹波小，完全可以满足要求。　

　　2. 电机驱动部分
　　L298N 是专用驱动集成电路，属于H桥集成电路，与L293D 的差别是其输出电流增大，功率增强。其输出电流为2A，最高电流4A，最高工作电压50V，可以驱动感性负载。　　

　　3. 射频模块NRF24L01
　　nRF24L01是在2.4GHz~2.5GHz的ISM 频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置。　　

　　3. 红外遥控模块
　　通用红外遥控系统由发射和接受两大部分组成，应用编/解码专用集成电路芯片来进行控制操作。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器;接受部分包括光、电转换放大器、解调、解码电路。红外遥控示意图如图下图所示。
　　我们运用红外就是运用其矩阵键盘部分。　　

　　2.软件设计　　

　　作品特色

　　无线射频遥控车最大的优点是其遥控范围：它可以将控制范围达到100米(红外线控制范围要短很多)，而且可以穿越墙壁，抗干扰能力强。其次它可以双向通信将前方的传感器检测的信息传回控制器，方便对其再次的控制，本作品采用RF2401射频发射模块，2.4Ghz全球开放ISM频段免许可证使用，最高工作速率1Mbps，高效GFSK调制抗干扰能力强125个频道满足多点通讯和跳频通讯的需要，特别适合工业控制等环境复杂的场合。本遥控车改变了传统遥控车的转弯幅度和速度不可控制的缺点，具有转弯幅度控制键，多级速度选择键，使得控制更加灵活、方便，类似的作品有消防救险机器人、排爆机器人等。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2643