极客手工:自制51四驱无线遥控小车

遥控小车大家应该都玩过,网上也有各种DIY小车的制作详解。我做的这个遥控小车和其他的作品大同小异,但作为单片机设计,这次我把单片机按键发送程序、无线模块使用、电机驱动作为本教程的核心内容。

小车参数:

控制键5个:前进、后退、左转、右转、停止;

有效距离200米。

硬件组装

准备工作:

材料:直流电机4个,L293D电机驱动模块、蓄电池一块,车身底盘一个。

说明:车身底盘大家根据自己的购买力自行购买,蓄电池也是。至于L293D模块,淘宝上卖的比较贵,不过我用的就是成品模块,效果非常好,钱不多的同学可以自己买芯片,自制模块。原理很简单,官方资料也很详细。或者改为继电器控制都可以,具体看自己的实际购买力。用模块的好处是,模块可以输出5V电源给系统供电,详情请参考淘宝。

如果你买的是现成的底盘,把电机固定上去就OK了。至于想自己做底盘的,我想说,一定要结实,这次的小车马力很足,因为有电机驱动,速度比较快(不带减速齿轮的底盘一定要小心,速度非常快),后劲也足,不小心撞墙很正常,所以底盘必须够结实!

组装好后,就是电机和驱动模块的接线了,下面我就详细的说一下L293D模块的使用。

L293D是专门的电机驱动芯片,工作电压5V,驱动电压输入可达36V,输出电流正负600ma,4个控制端,4个输出端。

原理图:

其中A为输出控制端,Y为输出控制端,1A即控制1Y,以此类推。1,2EN 3,4EN需要短接,芯片最大工作电压不得超过7V。

封装图:

Vcc1接工作电压,5V。Vcc2接电机的驱动电源,一般来说,这个电压要比5V高,我用的是12V蓄电池,把12v的正极接到VCC2。要记住的是,芯片、单片机、蓄电池电源是需要共地的,不要因为电机是12V,单片机控制部分是5V就把电源完全独立开来,正极完全独立,但是GND(负极)都必须接在一起。

驱动芯片与电机的接法:

左边前后轮:

1Y接电机红线,2Y接电机黑线,左边前轮电机

3Y接电机红线,4Y接电机黑线,左边后轮电机

前进指令:1A=1(输出12V),2A=0(输出0V),3A=1(输出12V),4A=0(输出0V)

后退指令:1A=0(输出12V),2A=1(输出0V),3A=0(输出12V),4A=1(输出0V)

右边的和左边的接法完全一样。

注意:前进和后退并不是绝对的,因为是直流电机,不刻意的强调正负极,主要看你电机是如何接线的,结果完全可以与教程相反。不过一定要保证电机接线的统一性,不能随意,不能前轮接顺时针线序,后轮却是逆时针线序。如果买的电机连接线不带颜色,一定要自己测好哪种接法是顺时针的,哪种是逆时针,否则前轮前进后轮后退,对电机伤害特别大。或者左右边的2对电机转动方向不统一,导致编程麻烦。

芯片默认输出0V ,所以在没有程序的时候,大家不需要担心电机会转动。一个芯片只能控制2个电机,右边的再接个芯片就OK了,网上卖的模块都有2个驱动芯片,刚刚好够4个电机。买模块的好处就是拿来可以直接接线,而且模块上有标号,不必担心接错。建议初学者还是买模块,虽然贵,但是速度有保证!

驱动模块图:

小车转动方式:前进后退就是4个电机同时的正转、反转;左转弯和右转弯有2种方式:A一边转动一边不转,B一边正向转动一边反向转动。这两种各有各的好处,大家可以根据自己的实际情况来确定转弯的方式,不同车的底盘效果肯定是不一样的,转弯的方式是程序控制的,本程序是B种方式。

我的小车图:

这种电机是减速的,所以不会很快。如果是直接电机带动的轮子,再用12V电源的话,速度就会非常快,模块的输出直接连接电机电源线,输出根据标号或根据程序接入到单片机上。

单片机的接线:

这是我的最小系统板,全部引出IO,带板载USB下载功能,PO口输出接8路流水灯(有选通开关),这样设计开发板是为了PO口做输出时专门看输出状态。

我用的是电机驱动模块,L293D的输入是有标号的,1—8直接按照顺序接到P1.0—P1.7就可以了。

驱动芯片和电机连接好后,把线固定好,留出要与单片机连接的8根控制线。同时也要注意给无线模块留一个小空间。

无线模块解说:

我一直使用的是433无线串口模块,具体型号和价格我会附在清单表里,现在我说下它的性能、这种无线模块最大的好处就是有较强的抗干扰性,2个模块直接可以设置ID,只有在一个ID号下的模块才可以通信,而且可以实现一对多通信;这种模块是无需编程的,直接把数据发送到串口即可,模块会自动调制解调,就目前使用的情况而言,还没发现它有调制解调错误的时候,可以说,在数据传输上,这个模块误码率极低。不过需要注意的是,模块2次接收(发送)之间的间隔要大于200ms,这是非常重要的一个参数,如果想做高速数据传输的朋友请慎重选用!

模块的接线非常简单,电源2根线,数据线2根:TX(接单片机RX)、RX(接单片机TX),关于无线模块的设置方案,请参考淘宝睿迪无线XL02-232AP1型号的资料手册。模块在通电的一瞬间红灯绿灯同时会闪一下,然后熄灭,此时进入待机状态,模块发送数据时,红灯亮;接收数据时,绿灯亮。

组装完毕:

我用的是12v蓄电池,接到驱动模块后,模块的5V输出又可以直接给无线模块和最小系统部分供电。虽然看起来比较笨重,但是12V的电源,与一般的小车在速度和耐力上,都有了本质的提高。

遥控部分:

回复“原理仿真”和“原件清单”获取相应资料。

源代码:

;接收程序

ORG 0 ;程序起始地址

SJMP STAR ;跳转到主程序

ORG 30H ;串口中断地址

sjmp loop ;跳转到中断服务程序

STAR:

MOV SP,#5FH ;设置堆栈

MOV SCON,#50H ;串行数据格式(详情请参考51手册)

MOV TMOD,#20H ;定时器工作方式(请参考51手册)

MOV PCON,#0 ;波特率不倍速(请参考51手册)

MOV TH1,#0fdH ;设置波特率在9600

MOV TL1,#0fdH ;设置波特率在9600

SETB EA ;开起中断

clr ET1 ;关闭定时1中断

SETB ES ;开起串口中断

SETB TR1 ;启动定时器1

mov a,#0 ;

mov p1,a ;设置初始值,即开机p1输出00h小车不动作

main:

mov p1,a ;把a值给p1端口

sjmp main ;无限循环main程序

LOOP:

jnb ri,$ ;判断接收位是否接收完

clr ri ;接收完后清空接收位

mov a,sbuf ;发送的数据给a

reti ;返回后,a的值就会给p1

END

;发送程序

ORG 0 ;程序起始地址

SJMP START ;跳转到主程序

ORG 30H ;串口中断地址

START:

MOV SP,#5FH ;设置堆栈

MOV TMOD,#20H ;定时器工作方式(请参考51手册)

MOV PCON,#0 ;波特率不倍速(请参考51手册)

MOV SCON,#50H ;串行数据格式(详情请参考51手册)

MOV TH1,#0fdH ;设置波特率在9600

MOV TL1,#0fdH

setb EA ;开起中断

clr ET1 ;关闭定时1中断

setb ES ;开起串口中断

SETB TR1 ;启动定时器1

main:

lcall kcs ;调用按键扫描程序

jnz key ;有键按下则跳转到key程序段

sjmp main ;无限循环main程序

kcs:

mov p1,#0ffh ;p1给初值

mov a,p1 ;p1的数值给a

cpl a ;取反a

anl a,#0ffh ;与运算

ret

key:

lcall delay ;软件延时程序,按键去抖

jb acc.0,send1

jb acc.1,send2

jb acc.2,send3

jb acc.3,send4

jb acc.4,send5

ret

DELAY:

MOV R5,#20

D1:MOV R6,#10

D2:MOV R7,#100

DJNZ R7,$

DJNZ R6,D2

DJNZ R5,D1

ret

send1:

mov r1,#10101010b ;前进指令

sjmp send

send2:

mov r1,#01010101b ;后退指令

sjmp send

send3:

mov r1,#01011010b ;左转指令

sjmp send

send4:

mov r1,#10100101b ;右转指令

sjmp send

send5:

mov r1,#00h ;停止指令

sjmp send

send:

MOV SBUF,r1 ;指令给sbuf

JNB TI,$ ;判断是否发送完

reti ;中断返回

END

  • 发表于:
  • 原文链接:http://kuaibao.qq.com/s/20171227A0B3KO00?refer=cp_1026

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