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创新教育|工训案例:升级版智能循迹小车(三)遥控模块

创新教育|工训案例:升级版智能循迹小车(三)遥控模块

  • 分类:新闻资讯
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2020-05-09
  • 访问量:0

【概要描述】  上期小梦主要分享了升级版智能循迹小车的避障模块的电路设计、制作,本期我们将完成另一个主要功能模块——遥控模块的电路设计、制作。文末附有完整制作视频,欢迎查看。
  01红外遥控模块的电路设计
  采用红外遥控传感器代替小车自主循迹工作,STC89C52单片机依旧为电路控制核心,利用红外遥控器代替开关按键控制小车的启动和停止,实现小车的启动停止、左转、右转和前进后退等功能。1实现原理



红外遥控的实现主要是如何用程序去分析位0和位1。位0和位1所不同之处就是在高电平脉冲后的低电平脉宽不一样,采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。解码的关键也是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后,开始延时,0.56ms以后,若读到的电平为低,说明该位为“0”,反之则为“1”,为了可靠起见,延时必须比0.56ms长些,但又不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”,读到的已是下一位的高电平,因此取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可靠,一般取0.84ms左右均可。根据码的格式,应该等待9ms的起始码和4.5ms的结束码完成后才能读码。2电路组成红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分。红外遥控芯片将红外码调制成合适的脉冲信号经红外发射二极管发射红外编码后由红外接收器把接收到的信号处理后输出给单片机。





遥控发射器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。



遥控接收器该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221。HT6221是采用PPM(Pulse Position Modulation)进行编码,1.12ms为0,2.24ms为1。HT6221能编码16位地址码和8位数据码,最多能同时支持32个开关键。3电路设计HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。下图中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。各个开关的功能分别为:K1停止;K2右转;K3左转;K4启动;K5加速;K6循迹;K7制动;K8后退。



红外遥控发射器电路图

 

  该模块使用红外接收头1838,有三个引脚,包括供电脚,接地和信号输出脚。其电路如下图所示。瓷片电容104为去耦电容,滤除输出信号的干扰。1端是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.2口相连。有红外编码信号发射时,经红外接头处理后,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机,执行相应的操作来达到控制电机的目的。

  02红外遥控模块的电路制作

  让我们一起来试试吧!



  PCB快速制作系统

  1液态金属电子电路打印

  我们使用梦之墨DREAM S1液态金属电子电路打印机完成电路打印:打开软件连接软件与设备通信、载入图纸并进行调试、调试完成后放入打印基材,按下开始键,线路板立等可取✌。



  2液态金属电子电路板工艺处理1热处理

  为使导电材料在基材上具备更佳的附着力,首先要对打印完成的线路板进行热处理,热烘箱达到指定温度后将电路板水平放入即可。



 



  热处理前后示意图

  2贴合

  此次小车使用电路板为硬性板,因此需要将打印出来的基础电路贴合在硬板之上。

  

  3打孔避障模块电路采用背面安装元器件模式,使用打孔机,调整转速转速至40000r/min。依据电路原理图进行打孔。



 



3电子电路板贴片焊接

  贴片元件焊接流程依次为,加高焊盘→元件预处理→贴片→补焊,焊接时低温烙铁温度均设置为72℃。

  

  03红外遥控模块的测试  

  1、目检电子电路线路是否短路。

  2、使用万用表检测电子电路长线路是否断路。

  3、使用万用表检测芯片相邻引脚是否短路。

  4、检验电路功能性。

  5、直插件插接到底, 且元件本体不可移动。

  完成电路设计、制作和测试三大模块后,再写入相关程序、零件组装,铛铛,就完成带有遥控模块智能小车的模型啦~



 


创新教育|工训案例:升级版智能循迹小车(三)遥控模块

【概要描述】  上期小梦主要分享了升级版智能循迹小车的避障模块的电路设计、制作,本期我们将完成另一个主要功能模块——遥控模块的电路设计、制作。文末附有完整制作视频,欢迎查看。
  01红外遥控模块的电路设计
  采用红外遥控传感器代替小车自主循迹工作,STC89C52单片机依旧为电路控制核心,利用红外遥控器代替开关按键控制小车的启动和停止,实现小车的启动停止、左转、右转和前进后退等功能。1实现原理



红外遥控的实现主要是如何用程序去分析位0和位1。位0和位1所不同之处就是在高电平脉冲后的低电平脉宽不一样,采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。解码的关键也是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后,开始延时,0.56ms以后,若读到的电平为低,说明该位为“0”,反之则为“1”,为了可靠起见,延时必须比0.56ms长些,但又不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”,读到的已是下一位的高电平,因此取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可靠,一般取0.84ms左右均可。根据码的格式,应该等待9ms的起始码和4.5ms的结束码完成后才能读码。2电路组成红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分。红外遥控芯片将红外码调制成合适的脉冲信号经红外发射二极管发射红外编码后由红外接收器把接收到的信号处理后输出给单片机。





遥控发射器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。



遥控接收器该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221。HT6221是采用PPM(Pulse Position Modulation)进行编码,1.12ms为0,2.24ms为1。HT6221能编码16位地址码和8位数据码,最多能同时支持32个开关键。3电路设计HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。下图中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。各个开关的功能分别为:K1停止;K2右转;K3左转;K4启动;K5加速;K6循迹;K7制动;K8后退。



红外遥控发射器电路图

 

  该模块使用红外接收头1838,有三个引脚,包括供电脚,接地和信号输出脚。其电路如下图所示。瓷片电容104为去耦电容,滤除输出信号的干扰。1端是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.2口相连。有红外编码信号发射时,经红外接头处理后,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机,执行相应的操作来达到控制电机的目的。

  02红外遥控模块的电路制作

  让我们一起来试试吧!



  PCB快速制作系统

  1液态金属电子电路打印

  我们使用梦之墨DREAM S1液态金属电子电路打印机完成电路打印:打开软件连接软件与设备通信、载入图纸并进行调试、调试完成后放入打印基材,按下开始键,线路板立等可取✌。



  2液态金属电子电路板工艺处理1热处理

  为使导电材料在基材上具备更佳的附着力,首先要对打印完成的线路板进行热处理,热烘箱达到指定温度后将电路板水平放入即可。



 



  热处理前后示意图

  2贴合

  此次小车使用电路板为硬性板,因此需要将打印出来的基础电路贴合在硬板之上。

  

  3打孔避障模块电路采用背面安装元器件模式,使用打孔机,调整转速转速至40000r/min。依据电路原理图进行打孔。



 



3电子电路板贴片焊接

  贴片元件焊接流程依次为,加高焊盘→元件预处理→贴片→补焊,焊接时低温烙铁温度均设置为72℃。

  

  03红外遥控模块的测试  

  1、目检电子电路线路是否短路。

  2、使用万用表检测电子电路长线路是否断路。

  3、使用万用表检测芯片相邻引脚是否短路。

  4、检验电路功能性。

  5、直插件插接到底, 且元件本体不可移动。

  完成电路设计、制作和测试三大模块后,再写入相关程序、零件组装,铛铛,就完成带有遥控模块智能小车的模型啦~



 


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  上期小梦主要分享了升级版智能循迹小车的避障模块的电路设计、制作,本期我们将完成另一个主要功能模块——遥控模块的电路设计、制作。文末附有完整制作视频,欢迎查看。

  01红外遥控模块的电路设计

  采用红外遥控传感器代替小车自主循迹工作,STC89C52单片机依旧为电路控制核心,利用红外遥控器代替开关按键控制小车的启动和停止,实现小车的启动停止、左转、右转和前进后退等功能。1实现原理

红外遥控的实现主要是如何用程序去分析位0和位1。位0和位1所不同之处就是在高电平脉冲后的低电平脉宽不一样,采用脉宽调制的串行码,以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”;以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。解码的关键也是如何识别“0”和“1”,从位的定义我们可以发现“0”、“1”均以0.56ms的低电平开始,不同的是高电平的宽度不同,“0”为0.56ms,“1”为1.68ms,所以必须根据高电平的宽度区别“0”和“1”。如果从0.56ms低电平过后,开始延时,0.56ms以后,若读到的电平为低,说明该位为“0”,反之则为“1”,为了可靠起见,延时必须比0.56ms长些,但又不能超过1.12ms,否则如果该位为“0”,读到的已是下一位的高电平,因此取(1.12ms+0.56ms)/2=0.84ms最为可靠,一般取0.84ms左右均可。根据码的格式,应该等待9ms的起始码和4.5ms的结束码完成后才能读码。2电路组成红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分。红外遥控芯片将红外码调制成合适的脉冲信号经红外发射二极管发射红外编码后由红外接收器把接收到的信号处理后输出给单片机。

遥控发射器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,继彩电、录像机之后,在录音机、音响设备、空调机以及玩具等其它小型电器装置上也纷纷采用红外线遥控。工业设备中,在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下,采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。

遥控接收器该电路的主要控制器件为遥控器芯片HT6221。HT6221是采用PPM(Pulse Position Modulation)进行编码,1.12ms为0,2.24ms为1。HT6221能编码16位地址码和8位数据码,最多能同时支持32个开关键。3电路设计HT6221将红外码调制成38KHZ的脉冲信号通过红外发射二极管发出红外编码。下图中D1是红外发射二极管,D2是按键指示灯,当有按键按下时D2点亮。各个开关的功能分别为:K1停止;K2右转;K3左转;K4启动;K5加速;K6循迹;K7制动;K8后退。

红外遥控发射器电路图

 

  该模块使用红外接收头1838,有三个引脚,包括供电脚,接地和信号输出脚。其电路如下图所示。瓷片电容104为去耦电容,滤除输出信号的干扰。1端是解调信号的输出端,直接与单片机的P3.2口相连。有红外编码信号发射时,经红外接头处理后,输出为检波整形后的方波信号,并直接提供给单片机,执行相应的操作来达到控制电机的目的。

  02红外遥控模块的电路制作

  让我们一起来试试吧!

  PCB快速制作系统

  1液态金属电子电路打印

  我们使用梦之墨DREAM S1液态金属电子电路打印机完成电路打印:打开软件连接软件与设备通信、载入图纸并进行调试、调试完成后放入打印基材,按下开始键,线路板立等可取✌。

  2液态金属电子电路板工艺处理1热处理

  为使导电材料在基材上具备更佳的附着力,首先要对打印完成的线路板进行热处理,热烘箱达到指定温度后将电路板水平放入即可。

 

  热处理前后示意图

  2贴合

  此次小车使用电路板为硬性板,因此需要将打印出来的基础电路贴合在硬板之上。

  

  3打孔避障模块电路采用背面安装元器件模式,使用打孔机,调整转速转速至40000r/min。依据电路原理图进行打孔。

 

3电子电路板贴片焊接

  贴片元件焊接流程依次为,加高焊盘→元件预处理→贴片→补焊,焊接时低温烙铁温度均设置为72℃。

  

  03红外遥控模块的测试  

  1、目检电子电路线路是否短路。

  2、使用万用表检测电子电路长线路是否断路。

  3、使用万用表检测芯片相邻引脚是否短路。

  4、检验电路功能性。

  5、直插件插接到底, 且元件本体不可移动。

  完成电路设计、制作和测试三大模块后,再写入相关程序、零件组装,铛铛,就完成带有遥控模块智能小车的模型啦~

                                      

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