无线遥控小车控制系统软件设计

2017-02-14盐城工业职业技术学院机电工程学院王丽丽黄春香

河北农机 2017年1期

盐城工业职业技术学院机电工程学院王丽丽黄春香

无线遥控小车控制系统软件设计

盐城工业职业技术学院机电工程学院王丽丽黄春香

本控制系统基于STC89C51单片机，将单片机作为系统控制核心，系统由主机和从机组成，通过无线传输，主机发送控制指令，从机接收指令并控制小车运行，实现无线遥控小车控制系统。主机软件设计分为无线数据传输程序、控制程序和显示程序，从机软件设计分为小车车速数据采集（中断处理程序）、无线传输程序、车体控制程序、数码显示程序。通过调试，控制系统较好地实现了无线遥控小车的前进、后退、左转、右转、显示运动状态和行驶路程的功能。

无线遥控；STC89C51；RF1100无线模块；软件设计

1 引言

无线电遥控技术发展历史仅有几十年，20世纪20年代，才刚刚出现无线电遥控的雏形。二次世界大战以后，无线电遥控技术得到迅速发展，并逐渐应用于建设、军事、国防、工农业生产以及科学技术领域。无线电波是由发射点向周围传播，可穿透阻挡物，而且传播距离也相当遥远，因此它能完成在很大区域和空间内的控制，成为遥控的主导形式，在国防、军事、生产、建设和日常生活中有极广泛的应用。

依据无线小车控制系统的总体结构，整个小车系统由移动平台、车载控制系统、遥控系统和传感器检测四大部分组成。结合无线通信技术与单片机控制技术，实现控制无线小车的前进、后退、左转、右转，并显示相应的数据。

2 主机软件设计

主机软件设计分为无线数据传输程序，控制程序和显示程序。当系统上电复位后，首先对系统初始化，包括无线模块和液晶模块初始化，再根据系统功能实现要求扫描按键，然后根据按键的不同功能发送对应的控制信号，本系统设置4个控制按键为key1、key2、key3、key4，分别接到单片机的 P1.1、P1.2、P1.4、P1.7口，控制按键发送的控制信号分别是1、2、3、4，其功能分别是前进、后退、左转、右转，再判断从机是否发送小车运动的转数信号，等待接收数据，将接收到数据进行处理，用转数乘以小车的车轮周长，并将处理好的数据传给接收标志位buff，再送到lcd1602液晶模块显示。软件流程图如图1所示。

图1 软件主机流程图

3 从机流程图

3.1 从机主流程图

系统上电复位时，首先是系统初始化，包括单片机寄存器初始化和无线模块初始化，再设置功能标志位buff和计数器标志位geshu，然后等待并判断无线模块是否接收到主机发送的控制信号，如果判定是，则接收此数据并赋予功能标志位buff，根据不同的功能标志执行相应的控制程序，实现对小车的运动状态的控制，本系统设置的功能标志buff有4种状态，分别为1、2、3、4，其功能分别是前进、后退、左转、右转，再根据霍尔传感器的测量脉冲信号进入相应的中断服务程序，并进行数据处理，处理完后再通过无线发送给主机，中断服务程序执行后返回主程序，计数器清零，为接收下一次数据作准备。软件流程图如图2所示。

3.2 从机中断流程图

系统要求测量小车行驶的路程，其测量方法是通过计数小车在行驶过程中车轮转动的圈数，其圈数通过霍尔传感器检测，霍尔传感器测量电路和磁钢共同完成其测量装置，将霍尔传感器检测的脉冲由T0引脚（P3.2引脚）输入，来一个脉冲计数器值加1（程序中为geshu++）。

图2 软件从机主流程图

图3 外部中断0服务子程序

图4 定时器T0中断服务子程序

要测量小车的速度，先测量其车轮转速，将T0工作在定时方式，设置初值为0，测量车轮一圈所用的时间，如果定时时间溢出（超过定时最大值）则进入内部中断即中断1，计数值加1（程序中为NUM++）,然后再进行数据处理，转化为转速(单位rad/s)，可再进行处理表示成速度（单位m/s）。软件流程图如图3、图4所示。