朱嶸濤　徐愛鈞　葉傳濤

摘要：該文設計的智能小車主要由MCU主控模塊、無線通信模塊、電機驅動電路、紅外避障模塊和電源模塊組成。通過無線通信模塊遙控小車，實現(xiàn)前進、后退、轉彎和剎車等基本功能，并利用紅外避障模塊探測障礙物，實現(xiàn)小車的自動避障。經(jīng)測試該系統(tǒng)電路結構簡單，穩(wěn)定性高。

關鍵詞：智能小車；紅外避障；無線通信；

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）14-3445-03

Abstract： In this paper，the smart car consists of MCU master control module，wireless communication module，motor driver module，infrared obstacle avoidance module and Power supply module.The car is controlled through the wireless communication module to achieve forward，backward，turning，braking and other basic functions.Whats more，infrared obstacle avoidance module are equipped to detect obstacles，so that the car could avoid obstacles automatically.The test has proved that the system has advantage of install simple and high reliability.

Key words： smart car； infrared obstacle avoidance ；wireless communication

隨著社會的進步和科技的發(fā)展，以及人民群從生活水平的提高，智能機器人、智能小車得到了越來越廣泛的關注。該文設計了一種基于單片機STC15L2K61S2和無線通信的智能小車，利用紅外遙控器，控制小車前進、后退、轉向和自動避障的功能。

1 智能小車整體設計[1-2]

智能小車的系統(tǒng)框圖如圖1所示，主要包括： STC15L2K61S2最小系統(tǒng)、紅外接收模塊、電源模塊、報警模塊、LCD顯示模塊、電機驅動模塊、紅外避障模塊。小車通過紅外避障模塊來自動前方、左方和右方3個方向的障礙物，并以TTL電平信號的形式送入單片機的I/O口。STC15L2K61S2根據(jù)收到的信號，執(zhí)行相應的操作，觸發(fā)電機驅動模塊實現(xiàn)小車避障。

2 系統(tǒng)硬件設計[3-4]

2.1 STC15L2K61S2簡介

STC15L2K61S2是STC公司生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/高可靠/低功耗/超強干擾的新一代8051單片機，采用第8代加密技術，加密性強，并且指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機，但速度又比傳統(tǒng)的8051單片機快8到12倍。STC15系列單片機內部機集成高精度R/C時鐘，可配置時鐘的范圍是5MHz～35MHz，同時STC15系列單片機內部集成了高可靠復位電路，因此STC15L2K61S2最小系統(tǒng)是不需要外部晶振和時鐘電路。

STC15L2K61S2具有3路CCP/PWM/PCA，8路10位高速A/D，內置2K大容量SRAM，2組超高速異步串行通信口和1組高速同步串行通信端口SPI，并且對于STC15L2K61S2這款單片機來說，它的供電電壓只需要3.3V，因此它的功耗相比傳統(tǒng)的8051單片機要低很多。

2.2 電源模塊

STC15L2K61S2單片機的供電電壓也為3.3V，系統(tǒng)采用USB供電，電壓約為5V，因此需要將5V電壓轉換成3.3V電壓。電源模塊選用線性穩(wěn)壓電源LM317組成模擬電源，通過調節(jié)滑動變阻器，來使輸出電壓為3.3V，3.3V電源模塊原理圖如圖2所示。

2.3 LCD顯示模塊接口電路設計

LCD顯示模塊采用1602字符型工業(yè)液晶，共有16個引腳，其中V0為背光調節(jié)引腳，RS為寄存器選擇引腳，R/W為讀寫引腳，E為使能引腳，DB0-DB7為數(shù)據(jù)線，BLA為背光電源正，BLK為背光電源負，GND為電源地。字符型液晶1602接口電路如圖3所示。

2.4 紅外接收電路設計

本系統(tǒng)采用紅外一體化接收頭HS0038，紅外接收電路如圖4所示。HS0038 黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下，其接收距離可達35m。它能與TTL、COMS 電路兼容。

2.5 步進電機驅動電路設計

本文采用L298N構成電機驅動電路，L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅動芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。使用L298N芯片驅動電機，該芯片可以驅動一臺兩相步進電機或四相步進電機，正好滿足本系統(tǒng)的設計需要，步進電機驅動電路原理圖如圖5所示。

3 系統(tǒng)軟件設計[5]

4 結束語

通過多次大量實驗測試，該文中設計的無線智能遙控小車有較好的實時性和準確性，在有障礙物條件下，也能較好的避開障礙物繼續(xù)前行，達到了預期的設計目標.

參考文獻：

[1] 李娟.智能車系統(tǒng)的研究與設計[D].沈陽： 東北大學，2008：11-14.

[2] 閆晶，周浚哲，劉喜梅.基于DSP的智能小車避障系統(tǒng)設計[J].沈陽理工大學學報，2008，27（1）：37-38.

[3] 朱永濤，李中偉.基于單片機的無線遙控系統(tǒng)設計[J].科技信息，2011（9）：101.

[4] 王曉明.電動機的單片機控制[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002：134-155.

[5] 侯麗華.基于單片機的自動往返電動小汽車[J].微機算計信息，2004，20（3）：36-37.endprint

摘要：該文設計的智能小車主要由MCU主控模塊、無線通信模塊、電機驅動電路、紅外避障模塊和電源模塊組成。通過無線通信模塊遙控小車，實現(xiàn)前進、后退、轉彎和剎車等基本功能，并利用紅外避障模塊探測障礙物，實現(xiàn)小車的自動避障。經(jīng)測試該系統(tǒng)電路結構簡單，穩(wěn)定性高。

關鍵詞：智能小車；紅外避障；無線通信；

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）14-3445-03

Abstract： In this paper，the smart car consists of MCU master control module，wireless communication module，motor driver module，infrared obstacle avoidance module and Power supply module.The car is controlled through the wireless communication module to achieve forward，backward，turning，braking and other basic functions.Whats more，infrared obstacle avoidance module are equipped to detect obstacles，so that the car could avoid obstacles automatically.The test has proved that the system has advantage of install simple and high reliability.

Key words： smart car； infrared obstacle avoidance ；wireless communication

隨著社會的進步和科技的發(fā)展，以及人民群從生活水平的提高，智能機器人、智能小車得到了越來越廣泛的關注。該文設計了一種基于單片機STC15L2K61S2和無線通信的智能小車，利用紅外遙控器，控制小車前進、后退、轉向和自動避障的功能。

1 智能小車整體設計[1-2]

智能小車的系統(tǒng)框圖如圖1所示，主要包括： STC15L2K61S2最小系統(tǒng)、紅外接收模塊、電源模塊、報警模塊、LCD顯示模塊、電機驅動模塊、紅外避障模塊。小車通過紅外避障模塊來自動前方、左方和右方3個方向的障礙物，并以TTL電平信號的形式送入單片機的I/O口。STC15L2K61S2根據(jù)收到的信號，執(zhí)行相應的操作，觸發(fā)電機驅動模塊實現(xiàn)小車避障。

2 系統(tǒng)硬件設計[3-4]

2.1 STC15L2K61S2簡介

STC15L2K61S2是STC公司生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/高可靠/低功耗/超強干擾的新一代8051單片機，采用第8代加密技術，加密性強，并且指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機，但速度又比傳統(tǒng)的8051單片機快8到12倍。STC15系列單片機內部機集成高精度R/C時鐘，可配置時鐘的范圍是5MHz～35MHz，同時STC15系列單片機內部集成了高可靠復位電路，因此STC15L2K61S2最小系統(tǒng)是不需要外部晶振和時鐘電路。

STC15L2K61S2具有3路CCP/PWM/PCA，8路10位高速A/D，內置2K大容量SRAM，2組超高速異步串行通信口和1組高速同步串行通信端口SPI，并且對于STC15L2K61S2這款單片機來說，它的供電電壓只需要3.3V，因此它的功耗相比傳統(tǒng)的8051單片機要低很多。

2.2 電源模塊

STC15L2K61S2單片機的供電電壓也為3.3V，系統(tǒng)采用USB供電，電壓約為5V，因此需要將5V電壓轉換成3.3V電壓。電源模塊選用線性穩(wěn)壓電源LM317組成模擬電源，通過調節(jié)滑動變阻器，來使輸出電壓為3.3V，3.3V電源模塊原理圖如圖2所示。

2.3 LCD顯示模塊接口電路設計

LCD顯示模塊采用1602字符型工業(yè)液晶，共有16個引腳，其中V0為背光調節(jié)引腳，RS為寄存器選擇引腳，R/W為讀寫引腳，E為使能引腳，DB0-DB7為數(shù)據(jù)線，BLA為背光電源正，BLK為背光電源負，GND為電源地。字符型液晶1602接口電路如圖3所示。

2.4 紅外接收電路設計

本系統(tǒng)采用紅外一體化接收頭HS0038，紅外接收電路如圖4所示。HS0038 黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下，其接收距離可達35m。它能與TTL、COMS 電路兼容。

2.5 步進電機驅動電路設計

本文采用L298N構成電機驅動電路，L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅動芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。使用L298N芯片驅動電機，該芯片可以驅動一臺兩相步進電機或四相步進電機，正好滿足本系統(tǒng)的設計需要，步進電機驅動電路原理圖如圖5所示。

3 系統(tǒng)軟件設計[5]

4 結束語

通過多次大量實驗測試，該文中設計的無線智能遙控小車有較好的實時性和準確性，在有障礙物條件下，也能較好的避開障礙物繼續(xù)前行，達到了預期的設計目標.

參考文獻：

[1] 李娟.智能車系統(tǒng)的研究與設計[D].沈陽： 東北大學，2008：11-14.

[2] 閆晶，周浚哲，劉喜梅.基于DSP的智能小車避障系統(tǒng)設計[J].沈陽理工大學學報，2008，27（1）：37-38.

[3] 朱永濤，李中偉.基于單片機的無線遙控系統(tǒng)設計[J].科技信息，2011（9）：101.

[4] 王曉明.電動機的單片機控制[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002：134-155.

[5] 侯麗華.基于單片機的自動往返電動小汽車[J].微機算計信息，2004，20（3）：36-37.endprint

摘要：該文設計的智能小車主要由MCU主控模塊、無線通信模塊、電機驅動電路、紅外避障模塊和電源模塊組成。通過無線通信模塊遙控小車，實現(xiàn)前進、后退、轉彎和剎車等基本功能，并利用紅外避障模塊探測障礙物，實現(xiàn)小車的自動避障。經(jīng)測試該系統(tǒng)電路結構簡單，穩(wěn)定性高。

關鍵詞：智能小車；紅外避障；無線通信；

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）14-3445-03

Abstract： In this paper，the smart car consists of MCU master control module，wireless communication module，motor driver module，infrared obstacle avoidance module and Power supply module.The car is controlled through the wireless communication module to achieve forward，backward，turning，braking and other basic functions.Whats more，infrared obstacle avoidance module are equipped to detect obstacles，so that the car could avoid obstacles automatically.The test has proved that the system has advantage of install simple and high reliability.

Key words： smart car； infrared obstacle avoidance ；wireless communication

隨著社會的進步和科技的發(fā)展，以及人民群從生活水平的提高，智能機器人、智能小車得到了越來越廣泛的關注。該文設計了一種基于單片機STC15L2K61S2和無線通信的智能小車，利用紅外遙控器，控制小車前進、后退、轉向和自動避障的功能。

1 智能小車整體設計[1-2]

智能小車的系統(tǒng)框圖如圖1所示，主要包括： STC15L2K61S2最小系統(tǒng)、紅外接收模塊、電源模塊、報警模塊、LCD顯示模塊、電機驅動模塊、紅外避障模塊。小車通過紅外避障模塊來自動前方、左方和右方3個方向的障礙物，并以TTL電平信號的形式送入單片機的I/O口。STC15L2K61S2根據(jù)收到的信號，執(zhí)行相應的操作，觸發(fā)電機驅動模塊實現(xiàn)小車避障。

2 系統(tǒng)硬件設計[3-4]

2.1 STC15L2K61S2簡介

STC15L2K61S2是STC公司生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速/高可靠/低功耗/超強干擾的新一代8051單片機，采用第8代加密技術，加密性強，并且指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機，但速度又比傳統(tǒng)的8051單片機快8到12倍。STC15系列單片機內部機集成高精度R/C時鐘，可配置時鐘的范圍是5MHz～35MHz，同時STC15系列單片機內部集成了高可靠復位電路，因此STC15L2K61S2最小系統(tǒng)是不需要外部晶振和時鐘電路。

STC15L2K61S2具有3路CCP/PWM/PCA，8路10位高速A/D，內置2K大容量SRAM，2組超高速異步串行通信口和1組高速同步串行通信端口SPI，并且對于STC15L2K61S2這款單片機來說，它的供電電壓只需要3.3V，因此它的功耗相比傳統(tǒng)的8051單片機要低很多。

2.2 電源模塊

STC15L2K61S2單片機的供電電壓也為3.3V，系統(tǒng)采用USB供電，電壓約為5V，因此需要將5V電壓轉換成3.3V電壓。電源模塊選用線性穩(wěn)壓電源LM317組成模擬電源，通過調節(jié)滑動變阻器，來使輸出電壓為3.3V，3.3V電源模塊原理圖如圖2所示。

2.3 LCD顯示模塊接口電路設計

LCD顯示模塊采用1602字符型工業(yè)液晶，共有16個引腳，其中V0為背光調節(jié)引腳，RS為寄存器選擇引腳，R/W為讀寫引腳，E為使能引腳，DB0-DB7為數(shù)據(jù)線，BLA為背光電源正，BLK為背光電源負，GND為電源地。字符型液晶1602接口電路如圖3所示。

2.4 紅外接收電路設計

本系統(tǒng)采用紅外一體化接收頭HS0038，紅外接收電路如圖4所示。HS0038 黑色環(huán)氧樹脂封裝，不受日光、熒光燈等光源干擾，內附磁屏蔽，功耗低，靈敏度高。在用小功率發(fā)射管發(fā)射信號情況下，其接收距離可達35m。它能與TTL、COMS 電路兼容。

2.5 步進電機驅動電路設計

本文采用L298N構成電機驅動電路，L298N是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機驅動芯片。該芯片采用15腳封裝。主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達3A，持續(xù)工作電流為2A；額定功率25W。使用L298N芯片驅動電機，該芯片可以驅動一臺兩相步進電機或四相步進電機，正好滿足本系統(tǒng)的設計需要，步進電機驅動電路原理圖如圖5所示。

3 系統(tǒng)軟件設計[5]

4 結束語

通過多次大量實驗測試，該文中設計的無線智能遙控小車有較好的實時性和準確性，在有障礙物條件下，也能較好的避開障礙物繼續(xù)前行，達到了預期的設計目標.

參考文獻：

[1] 李娟.智能車系統(tǒng)的研究與設計[D].沈陽： 東北大學，2008：11-14.

[2] 閆晶，周浚哲，劉喜梅.基于DSP的智能小車避障系統(tǒng)設計[J].沈陽理工大學學報，2008，27（1）：37-38.

[3] 朱永濤，李中偉.基于單片機的無線遙控系統(tǒng)設計[J].科技信息，2011（9）：101.

[4] 王曉明.電動機的單片機控制[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002：134-155.

[5] 侯麗華.基于單片機的自動往返電動小汽車[J].微機算計信息，2004，20（3）：36-37.endprint