基于STC15单片机的无线遥控智能小车的设计

朱嵘涛　徐爱钧　叶传涛

摘要：该文设计的智能小车主要由MCU主控模块、无线通信模块、电机驱动电路、红外避障模块和电源模块组成。通过无线通信模块遥控小车，实现前进、后退、转弯和刹车等基本功能，并利用红外避障模块探测障碍物，实现小车的自动避障。经测试该系统电路结构简单，稳定性高。

关键词：智能小车；红外避障；无线通信；

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）14-3445-03

Abstract： In this paper，the smart car consists of MCU master control module，wireless communication module，motor driver module，infrared obstacle avoidance module and Power supply module.The car is controlled through the wireless communication module to achieve forward，backward，turning，braking and other basic functions.Whats more，infrared obstacle avoidance module are equipped to detect obstacles，so that the car could avoid obstacles automatically.The test has proved that the system has advantage of install simple and high reliability.

Key words： smart car； infrared obstacle avoidance ；wireless communication

随着社会的进步和科技的发展，以及人民群从生活水平的提高，智能机器人、智能小车得到了越来越广泛的关注。该文设计了一种基于单片机STC15L2K61S2和无线通信的智能小车，利用红外遥控器，控制小车前进、后退、转向和自动避障的功能。

1 智能小车整体设计[1-2]

智能小车的系统框图如图1所示，主要包括： STC15L2K61S2最小系统、红外接收模块、电源模块、报警模块、LCD显示模块、电机驱动模块、红外避障模块。小车通过红外避障模块来自动前方、左方和右方3个方向的障碍物，并以TTL电平信号的形式送入单片机的I/O口。STC15L2K61S2根据收到的信号，执行相应的操作，触发电机驱动模块实现小车避障。

2 系统硬件设计[3-4]

2.1 STC15L2K61S2简介

STC15L2K61S2是STC公司生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/高可靠/低功耗/超强干扰的新一代8051单片机，采用第8代加密技术，加密性强，并且指令代码完全兼容传统的8051单片机，但速度又比传统的8051单片机快8到12倍。STC15系列单片机内部机集成高精度R/C时钟，可配置时钟的范围是5MHz～35MHz，同时STC15系列单片机内部集成了高可靠复位电路，因此STC15L2K61S2最小系统是不需要外部晶振和时钟电路。

STC15L2K61S2具有3路CCP/PWM/PCA，8路10位高速A/D，内置2K大容量SRAM，2组超高速异步串行通信口和1组高速同步串行通信端口SPI，并且对于STC15L2K61S2这款单片机来说，它的供电电压只需要3.3V，因此它的功耗相比传统的8051单片机要低很多。

2.2 电源模块

STC15L2K61S2单片机的供电电压也为3.3V，系统采用USB供电，电压约为5V，因此需要将5V电压转换成3.3V电压。电源模块选用线性稳压电源LM317组成模拟电源，通过调节滑动变阻器，来使输出电压为3.3V，3.3V电源模块原理图如图2所示。

2.3 LCD显示模块接口电路设计

LCD显示模块采用1602字符型工业液晶，共有16个引脚，其中V0为背光调节引脚，RS为寄存器选择引脚，R/W为读写引脚，E为使能引脚，DB0-DB7为数据线，BLA为背光电源正，BLK为背光电源负，GND为电源地。字符型液晶1602接口电路如图3所示。

2.4 红外接收电路设计

本系统采用红外一体化接收头HS0038，红外接收电路如图4所示。HS0038 黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号情况下，其接收距离可达35m。它能与TTL、COMS 电路兼容。

2.5 步进电机驱动电路设计

本文采用L298N构成电机驱动电路，L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，正好满足本系统的设计需要，步进电机驱动电路原理图如图5所示。

3 系统软件设计[5]

4 结束语

通过多次大量实验测试，该文中设计的无线智能遥控小车有较好的实时性和准确性，在有障碍物条件下，也能较好的避开障碍物继续前行，达到了预期的设计目标.

参考文献：

[1] 李娟.智能车系统的研究与设计[D].沈阳： 东北大学，2008：11-14.

[2] 闫晶，周浚哲，刘喜梅.基于DSP的智能小车避障系统设计[J].沈阳理工大学学报，2008，27（1）：37-38.

[3] 朱永涛，李中伟.基于单片机的无线遥控系统设计[J].科技信息，2011（9）：101.

[4] 王晓明.电动机的单片机控制[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002：134-155.

[5] 侯丽华.基于单片机的自动往返电动小汽车[J].微机算计信息，2004，20（3）：36-37.endprint

摘要：该文设计的智能小车主要由MCU主控模块、无线通信模块、电机驱动电路、红外避障模块和电源模块组成。通过无线通信模块遥控小车，实现前进、后退、转弯和刹车等基本功能，并利用红外避障模块探测障碍物，实现小车的自动避障。经测试该系统电路结构简单，稳定性高。

关键词：智能小车；红外避障；无线通信；

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）14-3445-03

Abstract： In this paper，the smart car consists of MCU master control module，wireless communication module，motor driver module，infrared obstacle avoidance module and Power supply module.The car is controlled through the wireless communication module to achieve forward，backward，turning，braking and other basic functions.Whats more，infrared obstacle avoidance module are equipped to detect obstacles，so that the car could avoid obstacles automatically.The test has proved that the system has advantage of install simple and high reliability.

Key words： smart car； infrared obstacle avoidance ；wireless communication

随着社会的进步和科技的发展，以及人民群从生活水平的提高，智能机器人、智能小车得到了越来越广泛的关注。该文设计了一种基于单片机STC15L2K61S2和无线通信的智能小车，利用红外遥控器，控制小车前进、后退、转向和自动避障的功能。

1 智能小车整体设计[1-2]

智能小车的系统框图如图1所示，主要包括： STC15L2K61S2最小系统、红外接收模块、电源模块、报警模块、LCD显示模块、电机驱动模块、红外避障模块。小车通过红外避障模块来自动前方、左方和右方3个方向的障碍物，并以TTL电平信号的形式送入单片机的I/O口。STC15L2K61S2根据收到的信号，执行相应的操作，触发电机驱动模块实现小车避障。

2 系统硬件设计[3-4]

2.1 STC15L2K61S2简介

STC15L2K61S2是STC公司生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/高可靠/低功耗/超强干扰的新一代8051单片机，采用第8代加密技术，加密性强，并且指令代码完全兼容传统的8051单片机，但速度又比传统的8051单片机快8到12倍。STC15系列单片机内部机集成高精度R/C时钟，可配置时钟的范围是5MHz～35MHz，同时STC15系列单片机内部集成了高可靠复位电路，因此STC15L2K61S2最小系统是不需要外部晶振和时钟电路。

STC15L2K61S2具有3路CCP/PWM/PCA，8路10位高速A/D，内置2K大容量SRAM，2组超高速异步串行通信口和1组高速同步串行通信端口SPI，并且对于STC15L2K61S2这款单片机来说，它的供电电压只需要3.3V，因此它的功耗相比传统的8051单片机要低很多。

2.2 电源模块

STC15L2K61S2单片机的供电电压也为3.3V，系统采用USB供电，电压约为5V，因此需要将5V电压转换成3.3V电压。电源模块选用线性稳压电源LM317组成模拟电源，通过调节滑动变阻器，来使输出电压为3.3V，3.3V电源模块原理图如图2所示。

2.3 LCD显示模块接口电路设计

LCD显示模块采用1602字符型工业液晶，共有16个引脚，其中V0为背光调节引脚，RS为寄存器选择引脚，R/W为读写引脚，E为使能引脚，DB0-DB7为数据线，BLA为背光电源正，BLK为背光电源负，GND为电源地。字符型液晶1602接口电路如图3所示。

2.4 红外接收电路设计

本系统采用红外一体化接收头HS0038，红外接收电路如图4所示。HS0038 黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号情况下，其接收距离可达35m。它能与TTL、COMS 电路兼容。

2.5 步进电机驱动电路设计

本文采用L298N构成电机驱动电路，L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，正好满足本系统的设计需要，步进电机驱动电路原理图如图5所示。

3 系统软件设计[5]

4 结束语

通过多次大量实验测试，该文中设计的无线智能遥控小车有较好的实时性和准确性，在有障碍物条件下，也能较好的避开障碍物继续前行，达到了预期的设计目标.

参考文献：

[1] 李娟.智能车系统的研究与设计[D].沈阳： 东北大学，2008：11-14.

[2] 闫晶，周浚哲，刘喜梅.基于DSP的智能小车避障系统设计[J].沈阳理工大学学报，2008，27（1）：37-38.

[3] 朱永涛，李中伟.基于单片机的无线遥控系统设计[J].科技信息，2011（9）：101.

[4] 王晓明.电动机的单片机控制[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002：134-155.

[5] 侯丽华.基于单片机的自动往返电动小汽车[J].微机算计信息，2004，20（3）：36-37.endprint

摘要：该文设计的智能小车主要由MCU主控模块、无线通信模块、电机驱动电路、红外避障模块和电源模块组成。通过无线通信模块遥控小车，实现前进、后退、转弯和刹车等基本功能，并利用红外避障模块探测障碍物，实现小车的自动避障。经测试该系统电路结构简单，稳定性高。

关键词：智能小车；红外避障；无线通信；

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）14-3445-03

Abstract： In this paper，the smart car consists of MCU master control module，wireless communication module，motor driver module，infrared obstacle avoidance module and Power supply module.The car is controlled through the wireless communication module to achieve forward，backward，turning，braking and other basic functions.Whats more，infrared obstacle avoidance module are equipped to detect obstacles，so that the car could avoid obstacles automatically.The test has proved that the system has advantage of install simple and high reliability.

Key words： smart car； infrared obstacle avoidance ；wireless communication

随着社会的进步和科技的发展，以及人民群从生活水平的提高，智能机器人、智能小车得到了越来越广泛的关注。该文设计了一种基于单片机STC15L2K61S2和无线通信的智能小车，利用红外遥控器，控制小车前进、后退、转向和自动避障的功能。

1 智能小车整体设计[1-2]

智能小车的系统框图如图1所示，主要包括： STC15L2K61S2最小系统、红外接收模块、电源模块、报警模块、LCD显示模块、电机驱动模块、红外避障模块。小车通过红外避障模块来自动前方、左方和右方3个方向的障碍物，并以TTL电平信号的形式送入单片机的I/O口。STC15L2K61S2根据收到的信号，执行相应的操作，触发电机驱动模块实现小车避障。

2 系统硬件设计[3-4]

2.1 STC15L2K61S2简介

STC15L2K61S2是STC公司生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，是高速/高可靠/低功耗/超强干扰的新一代8051单片机，采用第8代加密技术，加密性强，并且指令代码完全兼容传统的8051单片机，但速度又比传统的8051单片机快8到12倍。STC15系列单片机内部机集成高精度R/C时钟，可配置时钟的范围是5MHz～35MHz，同时STC15系列单片机内部集成了高可靠复位电路，因此STC15L2K61S2最小系统是不需要外部晶振和时钟电路。

STC15L2K61S2具有3路CCP/PWM/PCA，8路10位高速A/D，内置2K大容量SRAM，2组超高速异步串行通信口和1组高速同步串行通信端口SPI，并且对于STC15L2K61S2这款单片机来说，它的供电电压只需要3.3V，因此它的功耗相比传统的8051单片机要低很多。

2.2 电源模块

STC15L2K61S2单片机的供电电压也为3.3V，系统采用USB供电，电压约为5V，因此需要将5V电压转换成3.3V电压。电源模块选用线性稳压电源LM317组成模拟电源，通过调节滑动变阻器，来使输出电压为3.3V，3.3V电源模块原理图如图2所示。

2.3 LCD显示模块接口电路设计

LCD显示模块采用1602字符型工业液晶，共有16个引脚，其中V0为背光调节引脚，RS为寄存器选择引脚，R/W为读写引脚，E为使能引脚，DB0-DB7为数据线，BLA为背光电源正，BLK为背光电源负，GND为电源地。字符型液晶1602接口电路如图3所示。

2.4 红外接收电路设计

本系统采用红外一体化接收头HS0038，红外接收电路如图4所示。HS0038 黑色环氧树脂封装，不受日光、荧光灯等光源干扰，内附磁屏蔽，功耗低，灵敏度高。在用小功率发射管发射信号情况下，其接收距离可达35m。它能与TTL、COMS 电路兼容。

2.5 步进电机驱动电路设计

本文采用L298N构成电机驱动电路，L298N是ST公司生产的一种高电压、大电流电机驱动芯片。该芯片采用15脚封装。主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46V；输出电流大，瞬间峰值电流可达3A，持续工作电流为2A；额定功率25W。使用L298N芯片驱动电机，该芯片可以驱动一台两相步进电机或四相步进电机，正好满足本系统的设计需要，步进电机驱动电路原理图如图5所示。

3 系统软件设计[5]

4 结束语

通过多次大量实验测试，该文中设计的无线智能遥控小车有较好的实时性和准确性，在有障碍物条件下，也能较好的避开障碍物继续前行，达到了预期的设计目标.

参考文献：

[1] 李娟.智能车系统的研究与设计[D].沈阳： 东北大学，2008：11-14.

[2] 闫晶，周浚哲，刘喜梅.基于DSP的智能小车避障系统设计[J].沈阳理工大学学报，2008，27（1）：37-38.

[3] 朱永涛，李中伟.基于单片机的无线遥控系统设计[J].科技信息，2011（9）：101.

[4] 王晓明.电动机的单片机控制[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002：134-155.

[5] 侯丽华.基于单片机的自动往返电动小汽车[J].微机算计信息，2004，20（3）：36-37.endprint