有线遥控机器车系统软件设计（含源程序）

本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455有线遥控机器车软件设计摘要： 随着社会的发展，机器车在人们的社会生活、工作中运用的越来越广。机器人是一种可编程和多功能的，可用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。系统由硬件和软件部分构成，硬件 设计部分：由STC89C52单片机部分、7279键盘输入部分、液晶显示部分、8253输出PWM 波部分、 双电机驱动电路部分 组成。其中系统采用直流电机、同相驱动门7407 与可编程定时/计 数器、 L298N等设计了直流电机驱动模块；软件通过编程控制8253以PWM波的形式输出其控制量。 软件设计采用汇编语言编程，编相应的软件程序实现对直流电机正转、反转、启动、停止四种运行状 态的控制。 该系统结构简单， 调速性能好，性能价格比高，真正实现了直流电机调速系统的高精度控制。基于机器车技术，不但对于我国激烈的空 间技术和资源竞 争中取得有利地位具有关键意义，同时也包括导航控制在内的相关技术有巨大的促进作用。关键词：单片机 PWM 波 直流电机 机器车本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455The Software Design of Wired remote machine carAbstract: With the development of society, remote machine car is used more and more widely in our life. Remote machine car is a programmable and multi-function operation which used to transport materials, spare parts, and tools. Or it is programmable system which can be changed for the special moves or the implementation of different tasks. The system consists of hardware and software design. Hardware circuits include a wireless remote control module, STC89C52 MCU part of 7279 keyboard parts, liquid crystal display part, 8253 part of the output PWM wave, dual-motor drive circuit components. The DC motor drive module is designed by DC motor with the programmable timer / counter , L298N and the driver gate 74 LS07. Software control by programming in the form of 8253 to PWM wave output volume of its control. The main control program, compilation language, controls five operational states of the car including forward , reverse, turn left, turn right and stop. The system simple and good performance machinery velocity modulation prices are high, really to direct the electrical machinery velocity modulation control system of high-precision. Vehicle based on machine technology, not only for Chinas space technology and fierce competition in the advantageous position of resources is crucial, but also includes navigation control, including related technology has a huge role in promoting.Keywords single chip computer , PWM wave , DC Motor , machine car本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455目 录第一章 前言 .11.1 选题的依据及意义 .11.2 国内外研究概况及发展趋势 .11.3 课题的研究内容 .3第二章 PWM 控制的基本工作原理 .4第三章 有线遥控机器车系统组成及工作原理 .73.1 系统设计要求与技术指标 .73.2 系统组成及功能 .7第四章 有线遥控机器车系统硬件电路设计 .94.1 单片机最小系统 .94.2 键盘输入模块 .104.3 双电机驱动模块 .114.3.1 8253 产生 PWM 波模块 .114.3.2 直流电机控制模块 .124.4 数据通讯模块 .144.5 液晶显示模块 .154.6 8255 模块 .164.7 系统总体电路设计 .17第五章 有线遥控机器车系统软件设计 .185.1 软件整体设计思路 .185.2 主程序模块的设计 .185.3 键盘子程序 .195.4 PWM 波子程序 .215.5 液晶显示子程序 .255.6 电机驱动子程序 .27第六章 系统软件调试 .316.1 键盘及显示模块的调试 .316.2 PWM 调速模块的调试 .326.3 电机驱动模块的调试 .326.4 总体调试 .32第七章 总结 .34本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：1945354557.1 完善功能 .347.2 心得体会 .34参考文献 .35致 谢 .36附录 A 程序清单 .37附录 B 硬件原理 .45第一章 前言1.1 选题的依据及意义遥控小车是上世纪提出的一种新型小车，由于在月球车、军事侦察、反恐、防爆、防核化及污染等危险与恶劣环境作业中有广阔的应用前景。要求实现一个无线遥控小车的运动控制将有诸多工程和技术方面的实际困难。遥控方式是目前普遍采用的最实用的控制方式，是解决小车智能发展水平与复杂任务之间矛盾的一条有效途径。为了在复杂环境中获取有效的信息，小车必须配置各种类型的传感器。所以，针对遥控小车系统的作业性能要求，配备合适的传感器系统作为移动小车的感知系统是非常重要的。随着电子产品的智能化，现在越来越多的遥控小车也更加智能化。本实验设计其中一个主要研究方向就是小车的的智能化。单片机以其强大的控制能力已经被广泛应用于诸多领域，配以各种接口传感器可以实现系统的智能化。要求实现一个小车的运动控制将有诸多工程和技术方面的实际困难。遥控方式是目前普遍采用的最实用的控制方式，是解决小车智能发展水平与复杂任务之间矛盾的一条有效途径。为了在复杂环境中获取有效的信息，小车必须配置各种类型的传感器。所以，针对遥控小车系统的作业性能要求，配备合适的传感器系统作为移动无线小车的感知系统是非常重要的。本实验设计具有实际意义，可以应用于考古、军事侦察、机器人、医疗器械和恶劣环境作业等许多方面。尤其是在机器人研究方面具有很好的发展前景，所以本设计与实际相结合，现实意义很强。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：1945354551.2 国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）在智能化程度愈来愈高的当今时代，机器车在诸多领域之中的作用更加明显。早在 20 世纪 60 年代初期，国外就开始对于履带式机器车的研究。从 某 种 意 义 上 说 ，月 球 车 属 于 机 器 车 技 术 。 机 器 车 无 论 是 轮 式 的 还 是 腿 式 的 ， 都 应 具 有 前 进 、 后 退 、转 弯 、 爬 坡 、 取 物 、 采 样 和 翻 转 （ 跌 倒 后 能 翻 身 ） 等 基 本 功 能 ， 甚 至 具 有 初 级 人工 智 能 （ 例 如 ， 识 别 、 爬 越 或 绕 过 障 碍 物 等 ） 。 月 球 车 的 发 展 也 是 从 有 人 驾 驶 月球 车 到 无 人 驾 驶 。 有 人 驾 驶 月 球 车 这 是 由 宇 航 员 驾 驶 在 月 面 上 行 走 的 车 。主 要 用 于 扩 大 宇 航 员 的 活 动 范 围 和 减 少 宇 航 员 的 体 力 消 耗 ， 可 随 时 存 放 宇 航 员 采集 的 岩 石 和 土 壤 标 本 。 这 类 月 球 车 的 每 个 轮 子 各 由 一 台 发 动 机 驱 动 ， 靠 蓄 电 池提 供 动 力 ， 轮 胎 在 100 度 低 温 下 仍 可 保 持 弹 性 ， 宇 航 员 操 纵 手 柄 驾 驶 月 球 车 ，可 向 前 、 向 后 、 转 弯 和 爬 坡 。 1971 年 9 月 30 日 ， 美 国 “阿 波 罗 ”15 号 飞 船登 上 月 球 ， 两 名 宇 航 员 驾 驶 月 球 车 行 驶 了 27.9 公 里 ； “阿 波 罗 ”16 号 、 17号 携 带 的 月 球 车 ， 分 别 在 月 面 上 行 驶 了 27 公 里 和 35 公 里 ， 并 利 用 月 球 车 上 的彩 色 摄 像 机 和 传 输 设 备 ， 向 地 球 实 时 地 发 回 宇 航 员 在 月 面 上 活 动 的 情 景 及 离 开 月球 返 回 环 月 轨 道 时 登 月 舱 上 升 级 发 动 机 喷 气 的 景 象 。 无 人 驾 驶 月 球 车 由 轮 式底 盘 和 仪 器 舱 组 成 ， 用 太 阳 能 电 池 和 蓄 电 池 联 合 供 电 。 这 类 月 球 车 的 行 驶 是 靠 地面 遥 控 指 令 。 苏 联 发 射 的 “月 球 ”17 号 探 测 器 把 世 界 上 第 一 台 无 人 驾 驶 的 月 球 车 “月 球 车 ”1 号 送 上 月 球 。 此 车 约 重 1.8 吨 ， 在 月 面 上 行 驶 了 10.5 公 里 ， 考 察了 8 万 平 方 米 的 月 面 。 此 后 苏 联 送 上 月 球 的 “月 球 车 ”2 号 行 驶 了 37 公 里 ， 并 向地 球 发 回 了 88 幅 月 面 全 景 图 。 2009 年 7 月 美 国 宇 航 局 设 计 的 这 种 新 月 球 车 ， 是“星 座 计 划 (Constellation Program)”在 2020 年 重 返 月 球 的 组 成 部 分 ， 该 车 的 名 字 是“电 力 月 球 车 (LER)”。 由于我国起步较晚，而且此项开发涉及机械、电子、计算机等众多领域，所以在实际开发中面临着很多难题。从“七五”开始，我国的履带式机器车研究开始起步，经过多年来的发展，已经取得了一定的成绩，且继续向前迈进。探 月 工 程 开 启 了 中 国 深 空 探 测 事 业 的 大 门 。 由 此 开 始 ， 一 系 列 的 深 空 探 测 器 将逐 渐 进 入 人 们 的 视 野 。 “月 球 车 ”则 是 其 中 的 首 发 队 员 。 2005 年 3 月 ， 中 国 航 天 部门 已 经 出 台 了 “嫦 娥 工 程 ”用 月 球 车 的 技 术 参 数 和 需 要 完 成 的 科 研 任 务 ， 全 国 公 开竞 争 ， 择 优 选 用 。 此 前 ， 见 诸 报 端 的 至 少 有 7 家 高 校 和 科 研 单 位 在 从 事 月 球 车 的研 制 。 目前,该项目组已研制了一系列“月球车”, 包括国内外普遍采用的主副摇臂六轮本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455月球车移动系统和世界独一无二的四轮菱形布置月球车移动系统。随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制必将迎来它的发展新时代。机器车领域近几年有如下几个发展趋势：（1）性价比逐步提高，性能不断提高（高速度、高精度、高可靠性、便于操作和维修） ，而单价不断下降。（2）工业机器车控制系统向基于 PC 机的开放型控制器方向发展，便于标准化、网络化。同时，器件集成度提高。从而，大大提高了系统的可靠性、易操作性和可维护性。（3）传感器的作用日益重要，除传统的位置、速度、加速度等传感器外，视觉、声觉、力觉、触觉等多种传感器的融合技术已用来进行环境建模及决策控制。（4）虚拟现实技术在机器车中的作用已从仿真、预演发展到用于过程控制，如使遥控机器车操作者产生置身于远端作业环境中的感觉来操作机器车。（5）当代遥控机器车系统的发展特点不是追求全自治系统，而是致力于操作者与机器车的人机交互控制，即遥控加局部自主系统构成完整的操作系统，使智能机器车走出实验室走入实用化阶段。1.3 课题的研究内容本系统针对的是机器车的运行，其运行的环境，条件等诸多因素决定其有不同驱动系统指标；根据这些技术指标，利用单片机组成控制系统，编程实现键盘控制输入，从而控制小车的运行状态，同时系统自动实时采集机器车运行数据并及实时显示功能。本设计中利用 STC89C52 单片机实现了对机器车控制，有较高的实用价值；此外，采用液晶显示和键盘输入实现了“人机对话” ，充分满足了使用者对于产品使用便捷直观的要求。基于机器车技术，不但对于我国激烈的空间技术和资源竞争中取得有利地位具有关键意义，同时也包括导航控制在内的相关技术有巨大的促进作用。经过拓展和开发后，本产品还具有潜在的市场价值。可以作为民用的采掘、服务、娱乐等的分析开发。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455第二章 PWM 控制的基本工作原理Pulse Width Modulation 就是通常所说的 PWM，译为脉冲宽度调制，简称脉宽调制。脉冲宽度调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，由于计算机不能输出模拟电压，只能输出 0 或 5V 的的数字电压值，通过使用高分辨率计数器，利用方波的占空比被调制的方法来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM 信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么是 5V(ON)，要么是0V(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用 PWM 进行编码。PWM 波形最重要的三个参数是周期、频率和占空比。PWM 是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。1.PWM 波形图图 2.1 PWM 波形图2.通用定时器产生的 PWM 波T1 和 T2 分别能够产生 1 路独立的 PWM，以 T1 为例。当 T1 计数寄存器 T1CNT的值和 T1CMPR 的值相等时，就会发生比较匹配事件，这时如果 PWM 的功能使能，本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455则 T1PWM 引脚便可以输出 PWM 波 形。T1 能够产生两种类型的 PWM，一种是不对称的 PWM 波 形，一种是对称的 PWM 波形， 取决于T1CNT 的计数 方式。1.当 T1CNT 为连续增计数时 - 不对称的 PWM 波形。图 2.2 不对称的 PWM 波形定时器 T1 工作于连续增模式。当 T1CNT 的值计数到和 T1CMPR 的值相等时，发生比较匹配事件。如果 T1CON 的第 1 位定时器比较使能为 TECMPR 为 1，即定时器比较操作被使能，且 GPTCONA 的第 6 位比较输出使能位 TCMPOE 为 1，同时 GPTCONA 下的 T1PIN 引脚输出极性为高电平或者低电平的话，T1PWM 就会输出不对称的 PWM 波形。T1 连续增模式，定时器的周期 T=（T1PR+1）*tc，其中 tc 为 T1CNT 每计数 1 次所需的时间TCLK 为定时器时钟频率。分频系数决定T1PWM 的周期为：(T1PR+1)/TCLK,单位为 S；T1PWM 的频率为：TCLK/(T1PR+1), 单位为 HZ；T1PWM 的占空比要分 GPTCONA 中 T1PIN 的输出极性，当 T1PIN 为高电平有效时，则占空比为：D=(T1PR+1-T1CMPR)/(T1PR+1)当 T1PIN 为低电平有效时，PWM 波形的占空比为：D=T1CMPR/(T1PR+1)2.当 T1CNT 为连续增/减计数时 - 对称的 PWM 波形。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455图 2.3 对称的 PWM 波形当定时器 T1 工作于连续增/减计数模式。当 T1CNT 的值计数到和 T1CMPR 的值相等时，发生比较匹配事件。如果 T1CON 的第 1 位定时器比较使能为 TECMPR 为 1，即定时器比较操作被使能，且 GPTCONA 的第 6 位比较输出使能位 TCMPOE 为 1，同时GPTCONA 下的 T1PIN 引脚输出极性为高电平或者低电平的话，T1PWM 就会输出对称的PWM 波形。当 T1 工作于连续增/减计数模式时，T1CNT 一个周期 T=（2*T1PR）*tc，其中tc 是 T1CNT 计一次数所花的时间，T1PWM 的周期为：2*T1PR/TCLK,单位为 S；T1PWM 的频率为：TCLK/(2*T1PR), 单位为 HZ；T1PWM 的占空比要分 GPTCONA 中 T1PIN 的输出极性:当 T1PIN 为高电平有效时，则占空比为：D=(T1PR-T1CMPR)/T1PR当 T1PIN 为低电平有效时，PWM 波形的占空比为：D=T1CMPR/T1PR本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455第三章 有线遥控机器车系统组成及工作原理3.1 系统设计要求与技术指标本设计的主要目标是由 CPU 分别控制各功能模块进行工作，控制机器车电机驱动及运行程控指令解析。系统根据线接的手柄控制 完成运行行程并显示简洁运行信息，系统具有数据存储功能。在本设计方案中，主要采用了 52 单片机控制系统，这就使得小车运动具有快速、平稳、准确的特点。具体技术要求如下：1， 设计 STC89C52 单片机主系统；2， 设计液晶显示电路；3， 设计双电机驱动电路；4， 设计键盘输入模块；5， 设计通讯接口部分电路。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：1945354553.2 系统组成及功能本系统由硬件与软件两大部分组成，硬件电路组成分为以下几个部分：单片机最小系统控制部分、7279键盘输入部分、液晶显示部分、8253输出PWM波部分、双电机驱动电路部分。本次设计主要以单片机 STC89C52 为核心，控制整个系统的工作.前端 7279 键盘检测是否有键按下，如果有键按下，判断是哪个键按下并显示，再把键值送到STC89C52 单片机中，STC89C52 单片机通过对比键值，控制 8253 输出相应的 PWM波到左电机控制及驱动电路、右电机控制及驱动电路中。可实现汽车的加速、减速、刹停, 并可通过两个电机的不同转速实现左转和右转等功能。图 3.1 系统原理框图本系统软件整体设计思路采用模块化设计，软件由主模块、键盘程序模块、液晶显示程序模块、PWM 模块、通讯接口模块等组成。其中键盘输入判断后进行的处理将实现对机器车的控制并显示，另外 PWM 波的产生是本次设计的重点，控制机器车运动状态使用了 PWM 调速控制。其模块框图如图 3.2 所示。主模块通讯接口模块键盘输入模块5 2单片机 PWM 波发生模块液晶显示模块左电机驱动模块右电机驱动模块本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455图 3.2 系统模块框图第四章 有线遥控机器车系统硬件电路设计硬件是整个系统正常工作的基础。本系统硬件电路主要由单片机最小系统、7279 键盘输入及显示电路、双电机驱动模块，其各部分设计如下。4.1 单片机最小系统单片机最小系统它含有 256 字节数据存储器，内置 8KB 的电可擦除 FLASH ROM，可重复编程，主要由单片机、时钟电路、复位电路组成。键盘程序模块液晶显示程序模块PWM模块通讯接口模块本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455图 4.1 单片机最小系统电路时钟电路是计算机的心脏，它是控制着计算机的工作节奏。MCS-51 内部都有一个反相放大器，X1、X2 分别是反相放大器输入和输出端，外接定时反馈元件就组成震荡器产生时钟送至单片机内部的各个部件，在本次实验中使用的是 12M 的晶振频率，电路图如图 4-1 所示。图中 C1、C2 是反馈电容，其值在 5pF30pF 之间选择,本系统采用的是 20pF。作用有两个：其一是使振荡器起振，其二是对振荡器的频率 f起微调作用。图 4.2 单片机时钟电路图计算机在启动运行时都要复位，使中央处理器和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这状态开始工作。在 MCS-51 单片机中系统进行复位后除SP=07，P0、P1、P2、P3 为 0FF 外，其它寄存器都为 0。在本系统中采用的复位方式是手动复位。手动复位是直接通过按键使 RES 信号维持高电平一段时间即可。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：1945354554.2 键盘输入模块根据设计要求以及实际产品的情况，在键盘输入方面至少需要 6 个按键才能满足产品需求。基于如上考虑，本系统在键盘输入电路设计过程中采用 HD7279 芯片驱动的键盘电路。HD7279 是一片具有串行接口的，可同时驱动并连接 64 键的键盘矩阵的智能显示驱动芯片。HD7279 内部含有译码器，可直接接受 BCD 码或 16 进制码，并同时具有两种译码方式。HD7279A 内部含有译码器，可直接接受 BCD 码或 16 进制码，并同时具有 2 种译码方式。此外，HD7279A 还具有多种控制指令，如消隐、闪烁、左移、右移、段寻址等，并且具有片选信号，可方便地实现多于 8 位的显示或多于64 键的键盘接口。HD7279A 芯片大大简化系统电路。HD7279A 只需要 4 根线（CS 、 CLK、DATA、KEY）与 STC89C52 相连，仅仅使用单片机的 P1.0P1.3 口，大大节省了 CPU 的端口资源，即可实现键盘接口功能。由于 HD7279A 内部含有去抖动电路，软件编程时不需要键盘的消抖动程序，而且 HD7279A 的控制指令也使得软件编程更简单。选用 HD7279A 芯片作为驱动接键盘矩阵。扫描键盘时，如果有键按下，直接通过读键盘数据指令即可在 LED 上显示键入的键值，而不需要通过 STC89C52 口线来控制键盘输入值。单片机接收键入的键值以控制履带式机器车系统工作状态。图 4.3 7279 键盘输入模块电路图VD1 VD2NC3 VS4NC5 CS6CLK7 DATA8KEY9 SG10SF1 SE12SD13 SC14 SB 15SA 16DP 17DIG0 18DIG1 19DIG2 20DIG3 21DIG4 2DIG5 23DIG6 24DIG7 25CLKO 26RC 27REAET 287279U17279VCR1520R1420R17 10KR18 10KR920R1020R120R1620R1R2R3R4C115pfR19 1.5KVCR1320R1220R5R6R7R810K x 8S0S1S2S3S4S5S6S7S8SW-PBS9S10S1S12S13S14S15abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS8 abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS7 abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS6 abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS5 abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS4 abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS3 abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS2 abfcgde1234567 8 9 10e d comc dpg fa b comS1R1910KR2010K本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：1945354554.3 双电机驱动模块4.3.1 8253 产生 PWM 波模块调节电动机的速度可以通过控制使能端实现。控制使能端即控制电动机的停止和转动。而在一定的时间周期内，电机转动的时间便可以影响电动机的速度。因此当使能端接上 PWM 波时， 改变 PWM 波的占空比既改变了机器车的速度。产生 PWM 波有多种方案。通过 8253 产生 PWM 波是其中一种。8253作为单片机或微机系统的外设, 可编程性强, 改变计数器的计数值便可改变输出脉冲的频率，即改变电机的速度，实时调速。Intel 8253 是可编程定时/计数量, 片内包含3个独立通道, 每个通道均为16 位计数器, 计数速率可达2. 6MHz。Intel 8253 具有3 个功能相同的16 位递减计数器, 每个计数器的工作方式和计数长度分别由软件编程选择。Intel 8253 的定时/计数器有6 种工作方式: (1)计数结束中断方式。(2) 可编程单稳态。(3) 频率发生器。(4) 方波频率发生器。(5) 软件触发方式。(6) 硬件触发方式。方式(4) 为方波频率发生器方式。工作方式(4) 对输入方波频率 f 0 进行 N 分频, 输出频率为 f 的方波数字脉冲信号。 f = f 0/N式中, N 为写入计数器的计数值, 当 N 的范围为2 65535, 其输出变化范围达 f 0/65535 f/2。方式(2) 可编程单稳态。是我们对电机调速所采用的方式。工作方式2的 OUT平时为高电平，当触发信号GATE正跳变时，OUT降为低电平，计数器开始计数。计数为0时，OUT又升为高电平。由此可知，输出的OUT是一个负脉冲，其在低电平的宽度决定于写入的计数器的初值。当工作在方式2计数器的GATE 端接方波，OUT端便可以输出连续的负脉冲了。而改变计数器的计数值则可以改变脉冲的占空比。而GATE端的方波则可以由另一个计数器产生。由以上分析，电机转速调节只需对8253 的计数器写入新的计数值, 计数器输出频率就会发生相应变化, 进而改变电动机周期内转动的时间。实现了电机转速的调节。本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455EN B IN3 IN4 电机运行情况 1 1 0 正转 1 0 1 反转 1 1 1 快速停止1 0 0 快速停止 0 X X 停止 图 4.4 PWM 波产生电路图4.3.2 直流电机控制模块采用 Intel8253 型微型计算机接口电路产生脉冲宽度调制波,并使用 L298N 型桥式驱动器, 实现对直流电机的一种简单有效的 PWM 调速方法。L298N 是SGS 公司的产品, 内部包含4 通道逻辑驱动电路, 是一种二相和四相电机的专用驱动器,即内含二个H 桥的高电压大电流双全桥式驱动器,接收标准TTL 逻辑电平信号, 可驱动46V、2A 以下的电机。其引脚排列如图4.4所示, 1 脚和15 脚可单独引出连接电流采样电阻器, 形成电流传感信号。L298 可驱动2 个电机, OUT1、OUT2 和OUT3、OUT4 之间分别接2 个电动机。5、7、10、12 脚接输入控制电平, 控制电机的正反转, ENA, ENB 接控制使能端, 控制电机的停转。图4.5 L298N图 表4.1 L298 的逻辑功能表：Intel8253 输出二组PWM波, 每一组PWM波用来控制一个电机的速度, 另外二个I/O口可以控制电机的正反转, 控制方法与控制电路都比较简单。即PA0、PA1 控制第一个电机的方向, 输入的PWM1 控制第一个电机的速度; PA2、PA3 控制第二个电机的方向, 输入的PWM2 控制第二个电机的速度。由于电机在正常工作时对电源的干扰很大, 只用一组电源时会影响单片机的正常工作, 所以选用双电源供电。一组5V 本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455电源给单片机和控制电路供电, 另外一组5V、9V 电源给L298N 的+VSS、+VS供电。图4.6 电机驱动电路 通过Intel8253 和L298N 可实现汽车的加速、减速、刹停, 并可通过两个电机的不同转速实现左转和右转等功能。 4.4 数据通讯模块智能化仪器仪表中，为了实现数据的通讯和构成测控系统，一般均配合有异步串行通讯接口，有不同的通讯接口标准，其传输速率，电平，传输距离，抗干扰能力等都具有较大的差异。RS-232C 是由美国电子工业协会(EIA) 正式公布的，在异步串行通讯中应用最广的标准总线，它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定，适合于短距离或带调制解调器的场合，在仪器仪表中较多地使用在实验室仪器中，为了提高数据传输速率和通讯距离，EIA 又公布了 RS-449，RS-422，RS-423 和 RS-485 串行总线接口标准，这些标准较多地使用在工业现场的各类测控仪表中。20mA电流环是一种非标准的串行接口电路，但由于它具有简单，对电气噪声不敏感的优点，因而在串行通讯中也得到广泛使用。结合本次设计实际情况。采用 RS-232C 标准总线技术，该系列转换器具有十个不同的型号，其组成和功能大体相似，其中较常用的 Max202E 和 Max232E 的引脚图如图 4.7 所示，各引脚功能如下： C1+， C1-(1，3)：正充电泵电容引脚 V+(2)：由充电泵产生的 2 倍 Vcc 电压(2Vcc) C2+， C2-(4，5：负充电泵电容引脚 V-(6)：电充电泵产生的负 2 倍 Vcc 电压(-2Vcc) T1out，T2out(14 ，7)：RS-232 驱动器输出 R1-IN，R2-IN(13 ，8) ：RS-232 接收器输入端 R1out，R2out(12，9)：RS-232 接收器输出端本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455 T1IN， T2IN(11，10)：RS-232 驱动器输入端 GND(15)：电源地 Vcc(16)：+4.5V5.5V 电源输入端图 4.7 MAX232 电路图4.5 液晶显示模块MzLH04-12864为一块12864点阵的LCD显示模组，模组自带两种字号的汉字库（包含一、二级汉字库）以及两种字号的ASCII码西文字库；并且自带基本绘图功能，包括画点、画直线、矩形、圆形等；此外该模块特色的地方就是还自带有直接数字显示。模组为串行SPI接口，接口简单、操作方便；与各种MCU均可进行方便简单的接口操作。1. 128 64 点阵 FSTN ； 2. 串行SPI接口方式（仅写入）； 3. 自带1212点和1616 点汉字库（包含一级和二级汉字库）； 4. 自带610 、 816点ASCII 码西文字库（96个字符）； 5. 自带基本绘图GUI功能（绘点、直线、矩形、矩形框、实心圆形、圆形框）；本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：1945354556. 自带整型数显示功能，直接输入整型数显示，而无需作变换； 7. 带有背光控制指令，只需一条指令便可控制背光亮度等级（0127）。图 4.8 MzLH04-12864 电路图表 4.2 MzLH04-12864 接口引脚说明序号 接口引脚名 说明 1 VCC LCD供电2 CS 片选3 SDA 数据输入线4 NC NC 5 SCK SPI时钟线(2MHz的速度) 6 RST 模块复位线(低电平复位) 7 GND LCD接地 4.6 8255 模块8255A 芯片能够扩展三个 8 位 I/O 口，有三处工作方式，使用起来灵活方便 ，通用性强，可作为单片机与多种外围设备的中间接口电路。由于实时钟芯片已有数据存储功能，电机驱动控制中采用了 8253 的 16 位定时计数器，所以选用 8255 比较好。8255A 芯片引脚的功能如下：VCC 5V 电源；GND 地线。RESET：复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器均被清除，所有 I/O 均被置成输入方式。CS：片选信号线。当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许 8255本科毕业设计（论文）全套资料扣扣：194535455与 CPU 进行通讯。RD：读信号线，当这个输入引脚为低电平时。允许 8255 通过数据总线向 CPU发送数据或状态信息，即 CPU 从 8255 读取信息和数据。WR：写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许 CPU 将数据或控制字写8255。D0-D7：三态双向数据总线，8255 与 CPU 数据传送的通道，当 CPU 执行输入输出指令时，通过它实现