89C51單片機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在遙控潛水艇模型中的應(yīng)用

呂萌 李丹

摘要：利用51系列單片機(jī)強大的編譯功能和穩(wěn)定的物理屬性，結(jié)合當(dāng)前遙控潛水艇模型中缺少調(diào)速系統(tǒng)的特點，設(shè)計出以89C51單片機(jī)為核心的遙控潛水艇模型調(diào)速系統(tǒng)。經(jīng)實驗證明，該系統(tǒng)能有效地調(diào)節(jié)遙控潛水艇模型的行進(jìn)速度。

關(guān)鍵詞：單片機(jī) 調(diào)速系統(tǒng) 遙控潛水艇模型

1 概述

玩具遙控潛水艇是一種可以通過無線電遙控器遠(yuǎn)程控制的模型潛水艇。遙控潛水艇控制動作較多，但是絕大多數(shù)遙控潛水艇模型的動作比較簡單，只有前進(jìn)，后退，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)，啟動，停止六個控制功能，并無調(diào)速按扭，只能控制玩具變換從前進(jìn)變?yōu)楹笸耍蛘咄Ｖ棺優(yōu)閱樱蛘咿D(zhuǎn)動（如圖1所示）。因此很多遙控潛水艇模型一次性消費現(xiàn)象比較嚴(yán)重，本文從可編程的角度出發(fā)，適當(dāng)增加多種遙控調(diào)速的功能，提高遙控潛水艇模型的趣味性。

2 硬件設(shè)計

2.1 處理執(zhí)行元件

與INTEL公司的8051單片機(jī)相比，采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行處理，其引腳如如圖2所示，該型號的單片機(jī)具有一定的優(yōu)點，主要表現(xiàn)為低功耗、高性能，采用8位CMOS微控制器，在系統(tǒng)具有8K的可編程Flash存儲器。

2.2 時鐘電路

對于計算機(jī)來說，時鐘電路作為心臟，能夠?qū)τ嬎銠C(jī)的工作節(jié)奏進(jìn)行控制。因型號不同，單片機(jī)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(jī)內(nèi)部有一個可控的負(fù)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(jī)時鐘電路框圖如圖3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(jī)也就停止工作，以達(dá)到節(jié)電目的。清“0”PD，使振蕩器工作產(chǎn)生時鐘，單片機(jī)便正常運行。對于電容C1、C2來說，其作用主要表現(xiàn)為：一是使振蕩器起振，二是微調(diào)振蕩器的頻率f。

2.3 復(fù)位電路

在啟動運行計算機(jī)的過程中，需要進(jìn)行復(fù)位處理，通過復(fù)位處理，使CPU和系統(tǒng)中的其它部件處于一個確定的初始狀態(tài)，并且從這個狀態(tài)開始工作。

在MCS-51單片機(jī)中，有一個RST復(fù)位引腳，如圖4所示，它是史密特觸發(fā)輸入，振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個機(jī)器周期以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，那么MCS-51就保持復(fù)位狀態(tài)，在這種情況下，ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3等口都輸出相應(yīng)的高電平。當(dāng)RST變?yōu)榈碗娖胶螅珻PU開始工作。

2.4 模擬調(diào)速系統(tǒng)

利用單片機(jī)開發(fā)板上的流水燈的顯示速度來模擬調(diào)速系統(tǒng)，如果8個流水燈的閃爍速度加快，說明遙控潛水艇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，說明遙控潛水艇模型的運行速度減慢。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計及調(diào)試

單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，采用的是SP-5180USB開發(fā)板，+5V供電系統(tǒng)，KEIL4編寫C語言程序，STC-ISP軟件來燒錄程序到單片機(jī)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(xiàn)調(diào)速。實現(xiàn)每按下一次P11，速度提高20%，每按下一次P33，速度降低20%。通過8個紅色LED燈的閃爍速度，模擬調(diào)速系統(tǒng)。圖6是硬件電路實物圖。

4 結(jié)語

該單片機(jī)調(diào)速系統(tǒng)外接紅外收發(fā)器之后，就可以實現(xiàn)由遙控器直接控制。因該系統(tǒng)獨立于原有的控制系統(tǒng)，所以可以在啟動后同時實現(xiàn)遙控潛水艇模型的速度控制。該系統(tǒng)若與PLC相聯(lián)系，可以控制體積較大的遙控潛水艇模型。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：呂萌（1985-），男，碩士研究生，助教，鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院任教，研究方向：電子技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)。