无线遥控运水小车的设计.doc在线文档共20页

当中的运水小车的运水 量。

置。

单片机控制运水小车返回注水指定 位置，当到达注水指定位置，光电传感器检测到达注水区并将信号传送给单片机， 单片机控制运水小车停止运动在注水区对射式红外光电传感器检测到小车车尾 的到达并发送信号给注水电机，使电机转动将注水区大型容器的水抽入到运水小 车的容器中。

当液面达到指定位置，液面检测装置将信号送给运水小车单片机， 单片机给小车发送指令，使小车前进，车尾离开对射式红外光电传感器，传感器 停止给注水电机传送信号，注水电机停止，从而结束注水，完成注水功能。

重 显示模块 显示模块可以选择液晶显示数码管显示。

考虑到系统的应用场所和 成本问题，以下对显示驱动电路进行详细方案比较 方案驱动数码管显示。

若选用该方案，显示模块至少占用个 口，而通用口是有限的，可能会导致很多资源使用受到限制，造成资 源浪费，不便于功能扩展，在灵活性方面存在缺憾。

方案二直接用口驱动数码管显示。

装在小车上的接收管接收如果遇到黑线则红外光被吸收，则 小车上的接收管接收不到信号。

重复以上过程次，进行倒水，运水小车则停止，液晶显示屏显 示运水小车在整个过程中所用的时间，以及在这些过程信号送给运水小车单片机， 单片机给小车发送指令，使小车前进，车尾离开对射式红外光电传感器，传感器 ，使电机转动将注水区大型容器的水抽入到运水小 车的容器中。

当液面达到指定位置，液面检测装置将运水小车返回注水指定 位置，当到达注水指定位置，光电传感器检测到达注水区并将信号传送给单片机， 进行倒水动作当倒水结束时，单片机控制步 进电机反转带动容器，使容器回到原始位置。

单片机控制部分内容简介射式光电传感器的信号发送指令，使运水小车根据黑色印记实现进 行自动部分内容简介射式光电传感器的信号发送指令，使运水小车根据黑色印记实现进 行自动循迹运行，当到达注水指定位置，光电传感器检测到达并将信号传给单片 机，单片机控制步进电机带动容器进行倒水动作当倒水结束时，单片机控制步 进电机反转带动容器，使容器回到原始位置。

单片机控制运水小车返回注水指定 位置，当到达注水指定位置，光电传感器检测到达注水区并将信号传送给单片机， 单片机控制运水小车停止运动在注水区对射式红外光电传感器检测到小车车尾 的到达并发送信号给注水电机，使电机转动将注水区大型容器的水抽入到运水小 车的容器中。

当液面达到指定位置，液面检测装置将信号送给运水小车单片机， 单片机给小车发送指令，使小车前进，车尾离开对射式红外光电传感器，传感器 停止给注水电机传送信号，注水电机停止，从而结束注水，完成注水功能。

重复以上过程次，进行倒水，运水小车则停止，液晶显示屏显 示运水小车在整个过程中所用的时间，以及在这些过程当中的运水小车的运水 量。

方案论证 自动循迹模块 本模块实现的是通过光电传感器进行对光信号检测，实现对黑色印记的检 测。

采用反射式光电传感器进行对光信号的感应。

采用比较器进 图系统整体图 电源模块 路程测量模块电机驱动模块 寻迹测量模块 水位测量模块 显示模块 注水模块排水模块 计时模块 无线控制模块 控 制 器 模 块东北林业大学毕业设计 行电压信号的输出。

如图所示。

该智能小车在画有黑线的白纸路面上行驶，由于黑线和白纸对光线的反射 系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断道路黑线。

在该模块中利 用了简单应用也比较普遍的检测方法红外探测法。

红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特 点。

在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生 漫反射，反射光被装在小车上的接收管接收如果遇到黑线则红外光被吸收，则 小车上的接收管接收不到信号。

显示模块 显示模块可以选择液晶显示数码管显示。

考虑到系统的应用场所和 成本问题，以下对显示驱动电路进行详细方案比较 方案驱动数码管显示。

若选用该方案，显示模块至少占用个 口，而通用口是有限的，可能会导致很多资源使用受到限制，造成资 源浪费，不便于功能扩展，在灵活性方面存在缺憾。

方案二直接用口驱动数码管显示。

该方案是在口资源充足的前提 下，进行静态显示的很好方案。

但是与方案存在着同样的问题。

方案三采用串行通信，显示占用个，液晶显示更加清楚 详细。

因此，该设计方案最佳。

无线遥控模块芯片比较与选择 从降低成本，减小开发难度和缩短开发周期等角度考虑，本设计采用单片射 频集成电路构建无线通信模块。

单片射频集成电路的选择直接决定了无线数传模 块的功能和成本。

单片射频集成电路的种类和数量比较多，选择单片射频集成电 路时主要考虑以下几点通信距离收发芯片所需的外围元件数量通信速率开 发难易程度芯片成本数据传输的编码方式等。

下面就常见的单片射频集成电路和的结构原 理特性及应用电路作个对比。

单片射频集成电路 单片射频集成电路是公司研制的单片单片射频集成 电路，工作在，频段。

它采用 调制解调技术，抗干扰能力强，并采用频率合成技术，频率稳定性好，发 射功率最大可达，接收灵敏度最大为，数据传输速率可达 ，工作电压在之间。

单片射频集成电路所需外围元件较 图为比较器接法接法东北林业大学毕业设计 少，并可直接连接单片机串口。

单片射频集成电路内包含有发射功率放大器低噪声接收放 大器晶体振荡器锁相环压控振荡器混频 器解调器等电路。

在接收模式中，单片射频集成 电路被配置成传统的外差式接收机，所接收的射频调制的数字信号被低噪声放大 器放大，经混频器变换成中频，放大滤波后进入解调器，解调后变换成数字信 号输出端。

在发射模式中，数字信号经端输入，经锁相环和压 控振荡器处理后进入到发射功率放大器射频输出。

由于采用了晶体振荡和 合成技木，频率稳定性极好采用调制和解电路含有射频功率放大器锁相 环压控振荡器频率合成器等电路。

基准振荡器采用外接晶体 振荡器产生电路所需的基准频率。

振荡电路采用锁相环方式，由模 式的频率合成器外接的无源回路滤波器和压控振荡器组成。

压控振荡器由片内 的振荡电路和外接的谐振回路组成。

要发射的数据通过端输入。

图单片射频集成电路应用原理图东北林业大学毕业设计 系统主要器件选型及依据 单片机 是美国公司生产的低功耗，高性能位单片机， 片内含的可系统编程的只读程序存储器，器件采用公司 的高密度非易失存储技术生产，兼容标准指令及引脚。

它集程序 存储器既可在线编程也可用传统方法进行编程及通用位微处理器于单 片芯片中，公司的功能强大，低价位单片机可为你提供许多高 性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

与产品指令系统完全兼容 次擦写周期 的工作电压范围 全静态工作模式 三级程序加密锁 字节内部 个可编程口线 个位定时计数器 个中断源 全双工串行通道 低功耗空闲模唤醒系统 看门狗及双数据指针 掉电标识和快速编程特性 灵活的在系统编程字节或页写模式 提供以下标准功能字节闪速存储器，字节内部， 个口线，看门狗，双数据指针，个位定时计数器，个向量 两级中断结构，个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

同时，可降 至的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止的 工作，但允许，定时器计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下个硬件复位。

无线收发模块 是公司最新推出的单片无线收发体的芯片，采用蓝牙核 心技术设计，在个脚的芯片中包括了高频发射高频接收合成 调制解调多频道切换，是目前集成度最高的无线数传产品。

采 用抗干扰能力强的调制方式，工作频率稳定可靠，外围元件少，便于设计 生产，功耗极低，适合于便携及手持产品的设计，由于采用了低发射功率，高接 收灵敏度的设计，满足无线管制要求，无需使用许可证，是目前低功率无线数传 的理想选择，可广泛用于遥控遥测小型无线网络无线抄表门禁系统小 区传呼工业数据采集系统无线标签身份识别非接触智能卡小型无 线数据终端安全防火系统无线遥控系统生物信号采集水文气象监控运 水小车控制无线数据通信无线数据通信无线数字语音数字东北林业大学毕业设计 图像传输等。

特性 工作频率为国际通用的数传频段 调制，直接数据输入输出，抗干扰能力强，特别适合工业控制场 合 采用频率合成技术，频率稳定性极好。

灵敏度高，达到 功耗小，接收待机状态仅为 最大发射功率达 低工作电压，可满足低功耗设备的要求 具有多个频道，可方便地切换工作频率，特别满足需要多信道工作的 特殊场合 工作速率最高可达 仅外接个晶体和几个阻容电感元件，基本无需调试 由于采用了低发射功率高接收灵敏度的设计，使用无需申请许可证， 开阔地的使用距离最远可达米 芯片内部框图 如图为内部原理框图。

如图为引脚图及表为引脚功能图。

图原理框图 图引脚排列和功能东北林业大学毕业设计 表引脚功能表 管脚名称功能说明 输入晶振输入 电源电源 输入环路滤波器 输入环路滤波器