基于单片机2.4ghz遥控车设计

《基于单片机2.4ghz遥控车设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于单片机2.4GHz遥控车设计摘要：随着电子技术的发展，虽然红外遥控（IR）技术依旧凭借其成本低廉的优势，应用于家电等领域，但是由于遥控距离、抗干扰等缺点，无线电遥控（RF）技术在防盗报警设备、门窗遥控、汽车遥控等方面得到更广泛的使用。此文介绍基于STC51单片机设计的2.4GHz远距离遥控车设计。从硬件和软件两个方面介绍如何实现2.4GHz无线遥控车的设计。关键词:STC12LE5410AD；nRF24L01；无线遥控;NOKIA5110液晶中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号:100

2、9-3044（2015）09-0259-021硬件设计1.1系统框图1.2电源模块如图1所示，系统电源主要考虑为单片机、液晶显示、无线收发模块、电机驱动供电。综合考虑功耗和重量，本系统不采用9V干电池而使用四节1.5V干电池（6V）供电。其中6V给电机驱动模块供电，另外采用线性稳压芯片LM1117-3.3将输入电压6V降压到3.3V分别给单片机和无线收发模块供电，因为单片机和无线收发模块都使用低功耗芯片，所以线性稳压芯片功耗较少。为了减少电源干扰对收发模块的影响，使用磁珠和0欧电阻将3.3V和地隔

3、开。1.3单片机模块STC12LE5410AD是单时钟兼容8051内核的单片机，是高速、低功耗的新一代8051单片机。速度比普通8051快8〜12倍，全新的流水线、精简指令集结构，内部集成MAX810专用复位电路。1.4无线收发模块nRF24L01是一款工作在2.4〜2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片，内部集成EnhancedShortBurst协议。可以实现点对点或是1对6的无线通信。无线通信速度可以达到2Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，空旷环境可以达到100米收发。该

4、模块采用SPI接口与单片机进行通信，1.9〜3.6V的低电压工作范围非常适合本系统。为了减少电路对收发模块的干扰，PCB设计时尽量将SPI信号线远离电源线及其他信号线。1.5电机驱动模块四轮结构小车不论是是四轮驱动还是后轮驱动，虽然运行会比较稳定，但是车体转向不够灵活，又或功耗较大。因此，本系统采用三轮结构，车体中心前方使用万向轮，减少阻力，后轮为驱动。两个带减速器的直流电机作为运动驱动，具有转动力矩大、体积小、重量轻、装配简单、使用方便等优点。电机驱动芯片选择L9110S。L9110S是为控制和

5、驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件，将分离电路集成在单片1C内部，仅需极少的外围器件，成本降低，可靠性提高。同时，该芯片具有良好的抗干扰能力，输出端可直接驱动电机正反向运动及刹车，具有较大的电流驱动能力。相比于L298驱动芯片，牺牲了对速度的控制，但是简洁的设计不仅降低成本，提高系统稳定性，同时也极大的减少了软件的复杂度。不同于PWM控制，仅需要四个I/O口的高低电平就可以实现停止、前进、后退、左转、右转的功能，节省了单片机定时器资源。1.6液晶显不模块LPH7366是NOKIA公

6、司生产的可用于5110、6150、6110等系列移动电话的液晶显示模块。NOKIA5110LCD液晶模块采用低功耗COMSLCD驱动芯片PCD8544。84X48点阵LCD，可以显示4行汉字。采用串行接口与单片机通信，整个模块仅需8根线，传输速率高达4Mbps。采用低压（2.7〜3.3V）供电，正常工作电流在200PA以下，且具有掉电保护。在本设计中，发送系统使用液晶显示主要表示当前运动状态，停止、前进、后退、左转、右转五个状态。接收系统使用液晶显示主要用于方便调试，显示接收到的命令。2软件设计软

7、件设计最重要的就是单片机与无线收发模块的通信。无线收发模块预留的通信方式是SPI模式，虽然本系统采用的STC12LE5410AD具有SPI通信接口，但是为了降低软件调试的难度，还是采用I/O口模拟SPI通信实现单片机与无线收发模块的通信。其中，nRF24L01无线收发模块软件设计的重点在初始化过程。2.1发送模块发送（TX）模式初始化过程：1）写入TX节点地址；2）写入RX节点地址（主要用于使能AUTOACK）；3）ffigLAUTOACK；4）使能PIPEO；5）配置自动重发次数；6）选择通信频

8、率；7）配置发射参数（低噪放增益、发射功耗、无线速率）;8）选择通道0有效数据宽度；9）配置nRF24L01的基本参数以及切换工作模式。2.2接收模块接收（RX）模式初始化过程：1）写入RX节点地址；2）｛吏會泛AUTOACK;3）使能PIPEO;4）选择通信频率；5）选择通道0有效数据宽度；6）配置发射参数（低噪放增益、发射功率、无线速率）;7）配置nRF24L01的基本参数以及切换工作模式如图6所示为系统发送模块和接收模块单次发送与接收的程序流程图。发送模块主要指的是遥控器，软