遥控智能小车机器人系统的设计

李军　戴智鑫　龚小丽　徐永健　李可成

摘 要：本系统是利用ATMEGA89S52单片机设计的一款遥控智能小车系统，其中包括由LM2576T搭建的电源模块、CPU控制器、PT2262/PT2272无线遥控模块、L298搭建的驱动模块。本系统主要介绍了系统组成设计，并通过4个按键远程遥控实现机器人前进、转弯和后退。

关键词：LM2576T；PT2262/PT2272；L298驱动

中图分类号：TP391 文献标识码：A

随着科学技术的不断进步，机器人技术已经广泛地应用在人们的生活和工业发展中的各个角落，在国家提出了工业4.0发展之后，也为遥控机器人技术发展指引了更好的政策导向，遥控技术更是社会进步发展不可缺少的组成，它通常用在车库卷帘门、玩具、电视、空调、投影仪、无限飞行和无线空间探测等众多领域。它可以间接或者直接代替人类完成在特定环境甚至是危险环境下的作业，遥控机器人运行稳定可靠、安全系数高。

一、系统硬件单元设计

（一）系统总体结构及组成

智能遥控小车底盘使用轻质纸塑板切割制作而成，采用双直流电机控制作为两个后轮的驱动，车体与轮胎的连接为内孔尺寸6mm的联轴器，车身前体安装有一个万向轮，总体呈现出稳定的三角结构，对小车行进起到了有力的支撑作用，系统总体结构框图如图1所示。

（二）电源控制模块

根据遥控小车系统电源的需求，本系统利用开关型集成稳压芯片LM2576和少部分外围器件提供整个电路的电源，该电路可提供3A的输出电流和稳定的输出电压，完全满足该控制系统，该设计可输出+12V和+5V的电源，电源原理图如图2所示。

（三）无线遥控模块

该模块由PT2262无线发射器和PT2272接收器两部分模块所组成，在遥控端采用四按键控制开关智能遥控小车；发射器模块主要由电池、315M调制器、编码芯片、功率放大器及按键等组成，具体如图3所示；接收器模块主要由外控电源、放大器、解调器等组成。工作电源电压均为DC5V，发射器采用调幅（OOK）的调制方式具体如图4所示。

由于发射器组成中有315M解调器，所以它对应的工作标准频率段是315M（226MHz～433MHz频率段可选）；采用固定码焊盘编码的编码方式，采用PT2272作为系统的接收器，PT2272为4位的暂存型接收芯片，它有8个数据端口，其中电源为+5V，“ D0、D1、D2、D3”为4个数据输出端口，“ANT”表示接无线发射天线端口。当按下发射器PT2262上的某一点动按键时，对应的PT2272译码器将其译码，译码结果输出的端口连接单片机P0^4～P0^7，无线发射、接收模块原理图分别如图5、图6所示。4个端口控制直接控制驱动器的4个端口，从而实现远程遥控的方向和改变。

（四）L298驱动电路

L298具有大电流的输出特点，在此电路设计中连接单片机P2^0至P2^3连端口，再通过控制TLP521-4光耦隔离器改变输出控制L298的输入端口。光耦隔离器与L298驱动原理图如图7所示。

二、系统软件流程设计

此遥控智能小车的整个软件系统程序设计包含主程序与遥控子程序两部分，根据发射器调制发射的数据，接收器接收解码将数据传输给单片机端口，根据每次端口接收数据的改变，遥控机器人将实现如前进、后退、转弯、停止等动作。外部按键不同发射的请求，CPU接收到的数据也会做出相应判断输出，调用相应的子函数。控制程序流程图如图8所示。

结语

遥控技术的发展是目前社会快速发展所需要的，无论在是天空中飞翔的侦探监控器、还是在陆地远距离操控的控制执行器，很多场合都需要遥控技术来解决实际面对的困难。此遥控智能小车的制作可以提高初学者对遥控技术的了解，对初学者培养学习兴趣、技术创新及成长成才有很大的帮助。

参考文献

[1]余烈.基于PT2262/2272的无线数据传输[M].武汉：武汉科技大学出版社，2011.

[2]李军，李可成.一种AVR16单片机智能循迹小车系统的设计[J].科技风，2016（1）：15.

[3]李梦红，李捍东.基于STC89C52单片机的无线遥控小车设计[J].自动化与仪器仪表，2015（6）：138-140.