基于C51单片机的遥控小车设计与制版

1、熟悉用Proteus绘制原理图的过程；

2、利用Proteus进行电路仿真

3、熟悉PCB制版的过程；

4、学会封装的制作；

5、学会自动、手动布局、布线；

二、设计思路

此次试验采用基于C51单片机的遥控小车的设计。以 89C51 单片机为控制核心，采用 L298N 对小车电机的控制，利用以 PT2262/PT2272 芯片为模块的无线遥控装置，实现小车的前进、后退、左转、右转。

整个系统的构成是由两部分组成。 一部分是硬件系统， 一 部分是软件系统（见附录1）。

硬件方案确定如下：在现有电动车模型的基础上，加装无线控制模块，电机驱动模块，实现对电动车的无线遥控，并将数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所接收到检测的数据实现对电动车的控制。

三、单片机简介

1、89c51硬件结构

89C51（引脚图如图一）是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

1.1、存储器

89C51 片内有 ROM（程序存储器，只能读）和 RAM（数据存储器，可读可写） 两类， 他们有各自独立的存储地址空间， 与一般微机的存储器配置方式很不相同。

1、程序存储器（ROM） 存放程序，一些原始数据和表格。89C51 及 8751 的片内程序存储器容量为 4KB，地址从 0000H 开始，用于存放程序和表格常数。

2、数据存储器（RAM） 存放可以读/写的数据---运算的中间结果、最终结果、欲显示的数据等。

3. 特殊功能寄存器 89C51 单片机内部还有 SP，DPTR，PCON，…，IE，IP 等特殊功能寄存器，它 们也同 128 字节 RAM 在一个队列编址，地址为 80H~FFH。在这 128 字节 RAM 单元 中有 21 个特殊功能寄存器（SFR） ，在这些特殊功能寄存器中还包括 P0~P3 口锁存器。

1.2、I/O接口

四个8位并行I/O接口 P0-P3。每个口既可以用作输入，也可以用作输出。它们都是双向端口，每个端口有8条I/O 线，均可输入/输出。P0-P3 口四个锁 存器同 RAM 统一编址，可以把 I/O 口当作一般特殊功能寄存器来寻址。一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O 口。用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信。
1.3、定时器/计数器
89c51有两个定时器/计数器，每个定时器/计数器都可以设置成计数方式， 用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。
1.4、五个中断源的中断控制系统
1.INT0——外部中断0 请求，低电平有效。通过P3.2引脚输入。

2.INT1——外部中断1请求低电平有效。通过P3.3引脚输入。

3.T0——定时器/计数器0溢出中断请求。

4.T1——定时器/计数器1溢出中断请求。

5.TX/RX——串行口中断请求。当串行口完成一帧数据的发送或接收时，便请求中断。
1.5、振荡器及定时电路
石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振荡频率 24MHZ。89C51单片机片内有振荡电路，只需外接石英晶体和频率微调电容（2个30pF左右），其频率范围为1.2MHz-12MHz。以上各个部分通过内部数据总线相连接。

1.6、复位电路

单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。

图二

手动按钮（图二）复位需要人为在复位输入端RST上加入高电平，一般采用的办法是在RST端和正电源Vcc之间接一个按钮。当人为按下按钮时，则Vcc的+5V电平就会直接加到RST端。手动按钮复位的电路如所示。由于人的动作再快也会使按钮保持接通达数十毫秒，所以，完全能够满足复位的时间要求。

1.7、单片机最小系统：

单片机最小系统（图三）是由复位电路和晶振电路组成的，它是单片机实现工作的最小系统。

图三

2、系统运动控制部分设计

2.1、电机选型
电机种类繁多，本设计采用比较常见的两种电机进行比较。

1、直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机，直流电动机具有调速性能好、 起动容易、能够载重起动等优点，所以目前直流电动机的应用仍然很广泛，尤其 在可控硅直流电源出现以后。

2、步进电动机 步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超 载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受