基于89C51單片機的調速系統在遙控汽車模型中的應用

呂萌 李丹

摘要：利用51系列單片機強大的編譯功能和穩定的物理屬性，結合當前遙控汽車模型中缺少調速系統的特點，設計出以89C51單片機為核心的遙控汽車模型調速系統。經實驗證明，該系統能有效地調節遙控汽車模型的行進速度。

關鍵詞：單片機 ?調速系統 ?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程控制的模型汽車。根據車身外型的不同，可以分為：普通的私家房車、越野車、貨柜車、翻斗車等等。如現實生活中的越野車，不但可以在野外適應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越感。

遙控汽車控制動作較多，但是絕大多數遙控汽車模型的動作比較簡單，發射器也只有一個按扭，只能控制玩具變換一個動作，如從前進變為后退，或者停止變為啟動。因此很多遙控汽車模型一次性消費現象比較嚴重，本文從可編程的角度出發，適當增加遙控調速的功能，提高遙控汽車模型的趣味性。

2 硬件設計

2.1 處理執行元件

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

2.2 時鐘電路

對于計算機來說，時鐘電路作為心臟，能夠對計算機的工作節奏進行控制。因型號不同，單片機允許的時鐘頻率存在一定的差異性，其典型值一般為12MHZ。

CMOS型單片機內部有一個可控的負反饋反相放大器，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，整個單片機也就停止工作，以達到節電目的。清“0”PD，使振蕩器工作產生時鐘，單片機便正常運行。對于電容C1、C2來說，其作用主要表現為：一是使振蕩器起振，二是微調振蕩器的頻率f。

■

圖1 ?CMOS型單片機時鐘電路框圖 ? ?圖2 上電復位電路

2.3 復位電路

在MCS-51單片機中，有一個RST復位引腳，如圖4所示，它是史密特觸發輸入，振蕩器起振后，該引腳上出現2個機器周期以上的高電平，使器件復位，只要RST保持高電平，那么MCS-51就保持復位狀態，在這種情況下，ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3等口都輸出相應的高電平。當RST變為低電平后， CPU開始工作。

2.4 模擬調速系統

利用單片機開發板上的流水燈的顯示速度來模擬調速系統，如果8個流水燈的閃爍速度加快，說明遙控汽車模型的運行速度加快;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行速度減慢。圖3是系統硬件原理圖。

■

圖3 ?調速系統硬件原理圖

3 系統軟件設計及調試

單片機的應用系統由硬件和軟件組成，采用的是SP-5180USB開發板，+5V供電系統，KEIL μVision4編寫C語言程序，STC-ISP軟件來燒錄程序到單片機上。上電后，實際晶振為11.995M。上述硬件原理圖搭建完成上電之后，通過獨立按鈕P10，P11，P33，P34來實現調速。通過8個紅色LED燈的閃爍速度，模擬調速系統。

4 結語

該單片機調速系統外接紅外收發器之后，就可以實現由遙控器直接控制。因該系統獨立于原有的啟動/停止系統，所以可以在啟動后同時實現遙控汽車模型的速度控制。該系統若與PLC相聯系，可以控制體積較大的遙控汽車模型。

參考文獻：

[1]徐煜明，韓雁.單片機原理及接口技術[M].北京：電子工業出版社，2005.1.

[2]萬光毅，嚴義，邢春香.單片機實驗與實踐教程[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006.4.

[3]張燦.單片機花樣流水燈設計[J].信息通信，2013.2.