基于89C51單片機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)在遙控汽車模型中的應(yīng)用

呂萌 李丹

摘要：利用51系列單片機(jī)強(qiáng)大的編譯功能和穩(wěn)定的物理屬性，結(jié)合當(dāng)前遙控汽車模型中缺少調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出以89C51單片機(jī)為核心的遙控汽車模型調(diào)速系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)能有效地調(diào)節(jié)遙控汽車模型的行進(jìn)速度。

關(guān)鍵詞：單片機(jī) ?調(diào)速系統(tǒng) ?遙控汽車模型

1 概述

玩具遙控車是一種可以通過無線電遙控器遠(yuǎn)程控制的模型汽車。根據(jù)車身外型的不同，可以分為：普通的私家房車、越野車、貨柜車、翻斗車等等。如現(xiàn)實(shí)生活中的越野車，不但可以在野外適應(yīng)各種不同程度的路面狀況，而且還能給人一種粗獷豪邁的駕駛優(yōu)越感。

遙控汽車控制動作較多，但是絕大多數(shù)遙控汽車模型的動作比較簡單，發(fā)射器也只有一個按扭，只能控制玩具變換一個動作，如從前進(jìn)變?yōu)楹笸?，或者停止變?yōu)閱?。因此很多遙控汽車模型一次性消費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，本文從可編程的角度出發(fā)，適當(dāng)增加遙控調(diào)速的功能，提高遙控汽車模型的趣味性。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 處理執(zhí)行元件

采用AT89C51單片機(jī)，相較于INTEL公司的8051它本身帶有一定的優(yōu)點(diǎn)。AT89C51單片機(jī)是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K的在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。

2.2 時鐘電路

對于計(jì)算機(jī)來說，時鐘電路作為心臟，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)的工作節(jié)奏進(jìn)行控制。因型號不同，單片機(jī)允許的時鐘頻率存在一定的差異性，其典型值一般為12MHZ。

CMOS型單片機(jī)內(nèi)部有一個可控的負(fù)反饋反相放大器，其振蕩器由外接晶振和電容組成，CMOS型單片機(jī)時鐘電路框圖如圖1所示。振蕩器工作受/PD端控制，由軟件置“1”PD（即特殊功能寄存器PCON.1）使/PD=0，振蕩器停止工作，整個單片機(jī)也就停止工作，以達(dá)到節(jié)電目的。清“0”PD，使振蕩器工作產(chǎn)生時鐘，單片機(jī)便正常運(yùn)行。對于電容C1、C2來說，其作用主要表現(xiàn)為：一是使振蕩器起振，二是微調(diào)振蕩器的頻率f。

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圖1 ?CMOS型單片機(jī)時鐘電路框圖 ? ?圖2 上電復(fù)位電路

2.3 復(fù)位電路

在MCS-51單片機(jī)中，有一個RST復(fù)位引腳，如圖4所示，它是史密特觸發(fā)輸入，振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個機(jī)器周期以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，那么MCS-51就保持復(fù)位狀態(tài)，在這種情況下，ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3等口都輸出相應(yīng)的高電平。當(dāng)RST變?yōu)榈碗娖胶螅?CPU開始工作。

2.4 模擬調(diào)速系統(tǒng)

利用單片機(jī)開發(fā)板上的流水燈的顯示速度來模擬調(diào)速系統(tǒng)，如果8個流水燈的閃爍速度加快，說明遙控汽車模型的運(yùn)行速度加快;反之，如果8個流水燈的閃爍速度變慢，說明遙控汽車模型的運(yùn)行速度減慢。圖3是系統(tǒng)硬件原理圖。

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圖3 ?調(diào)速系統(tǒng)硬件原理圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試

單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，采用的是SP-5180USB開發(fā)板，+5V供電系統(tǒng)，KEIL μVision4編寫C語言程序，STC-ISP軟件來燒錄程序到單片機(jī)上。上電后，實(shí)際晶振為11.995M。上述硬件原理圖搭建完成上電之后，通過獨(dú)立按鈕P10，P11，P33，P34來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。通過8個紅色LED燈的閃爍速度，模擬調(diào)速系統(tǒng)。

4 結(jié)語

該單片機(jī)調(diào)速系統(tǒng)外接紅外收發(fā)器之后，就可以實(shí)現(xiàn)由遙控器直接控制。因該系統(tǒng)獨(dú)立于原有的啟動/停止系統(tǒng)，所以可以在啟動后同時實(shí)現(xiàn)遙控汽車模型的速度控制。該系統(tǒng)若與PLC相聯(lián)系，可以控制體積較大的遙控汽車模型。

參考文獻(xiàn)：

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