单片机专业课程设计范文.doc

单片机课程设计

题目：遥控小车
学院：电气和控制工程学院
专业：电气工程及其自动化
班级：电气1102
姓名：简帮华
日期：1月9日

基于单片机遥控小车设计

摘要： 当今社会现代科技逐步发展，工业自动化不停发展，在信息化时代环境背景下，科技发展已经深入到了生活各个领域，遥控小车在我们生活中也随地可见。由此，我们也想到了用自己所学知识，简单设计一个遥控小车。
本课程设计是由三个人合作完成，关键设计用了我们所学日常生活中利用最为广泛51单片机和芯片L298N共同作用来驱动直流电机正反转，以控制小车前后左右四个方向旋转；用SC2262作为无线发射信号SC2272-M4作为接收信号模块；用12V直流电源作为驱动电源。它们共同完成对小车控制。

关键词：遥控小车；MCS-51单片机； L298N

1 设计方案
1.1 设计要求
1、MCS-51单片机和L298N能灵活控制电机旋转。
2、 遥控器能灵活控制小车前进后退，左右转向。
1.2 设计方案
以MCS-51单片机作为主控系统关键，作为输入信号给电机驱动芯片L298N，L298N输出端直接和电机相连，无线控制模块发出信号给接收模块，再传给单片处理信号，以此来达成无线控制目标，从而对电机驱动芯片L298N进行控制，最终控制电机正反转，以此达成遥控小车目标。
2 系统设计思绪及原理框图
2.1设计思绪
1、 主控系统
依据设计要求，我们认为此设计属于多输入量复杂程序控制问题。 采取MCS-51单片机作为整个系统关键，用其控制电机驱动芯片L298N，从而控制电机正反转，以实现其既定性能指标。充足分析我们系统，其关键在于实现小车前后左右灵活运动，而在这一点上，MCS-51单片机就显现出来它优势——控制简单、方便、快捷。这么一来，MCS-51单片机就能够充足发挥其资源丰富、有较为强大控制功效及可位寻址操作功效、价格低廉等优点。所以，这种方案是一个较为理想方案。 
2、电机驱动模块 
采取芯片L298N作为关键芯片，四个输入端5、7、10、12分别和单片机P2.0 P2.1 P2.2 P2.3相连，使能控制端6和11分别接MCS-51单片机P1.4 P1.5，输出端2、3、13、14分别和两个电机相接，4号引脚VSS接12V电源，9号引脚VS接稳压芯片L7805稳压输出端5V，1、8和15引脚接地。L298N以下图

3、 遥控部分
遥控部分我们采取了芯片SC2272-M4为信号接收模块，SC2206-M4作为信号发射模块，因为课程设计时间太短，该部分是直接在试验室借用两个集成好电路直接使用。信号接收模块SC2272-M4集成模块以下图所表示：

信号发射模块儿SC2262-M4以下图：

4、 电源模块
MCS-51单片机电源用3节1.5V干电池作为单片机电源，其它电源用两节4.2V（实际电压为10到11V）干电池串联用作12V电源经稳压芯片L7805CV输出5V直流电作为无线遥控接收模块工作电源，12V作为驱动两个直流电机驱动电源。

5、 原理框图

开始

SC2262发出信号

SC2272-M4接收信号

接收信号送给MCS-51单片机P1口

经过驱动芯片L298N驱动两个电机正反转
结束
MCS-51单片机处理信号并将信号经过P2口送给驱动芯片L298N

3 单元电路设计说明及电路图
3.1 驱动电路设计及其说明
L298N芯片5、7、10、12引脚分别接MCS-51单片机P2.0到P2.3；使能控制引脚6和11分别接MCS-51单片机P1.4和P1.5；1、8、15引脚接GND；输出引脚2、3、13、14分别接两个电机；4号引脚接12V电源；9号引脚接5V电源。
驱动电路图以下图所表示：

3.2 L7805CV稳压电路设计及其说明
L7805CV中间引脚为公共接地端，左边引脚为12V输入端，右边引脚为5V输出端。其电路图以下图所表示：

4 程序模块步骤图及设计说明
4.1 程序步骤图

开始

in1=0;in2=0;in3=0;in4=0;qian=0;hou=0;zuo=0;you=0

pwm1=0;pwm2=0

while=1

you==1
zuo==1
hou==1
qian==1

NO NO NO
Yes Yes Yes Yes

实施go子程序
实施back子程序
实施right子程序
实施left子程序

4.2 程序清单及说明
程序清单：

#include <reg51.h>
sbit qian=P1^0;
sbit hou=P1^1;
sbit zuo=P1^2;
sbit you=P1^3; //4个按键控制
sbit pwm1=P1^4;
sbit pwm2=P1^5;
sbit in1=P2^0;
sbit in2=P2^1;
sbit in3=P2^2;
sbit in4=P2^3;

//***********前进子函数************//
void go(void)
{
in1=1;
in2=0;
in3=1;
in4=0;
}
//***********************************//

//*************后退子函数************//
void back(void)
{
in1=0;
in2=1;
in3=0;
in4=1;
}
//*************************************//

//***************原地左转子函数*************//
void left(void)
{
in1=0;
in2=1;
in3=1;
in4=0;
}
//***************************************//

//**************原地右转子函数****************//
void right(void)
{
in1=1;
in2=0;
in3=0;
in4=1;
}
//*************************************//

//******************主函数**************//
void main(void)
{
in1=0;
in2=0;
in3=0;
in4=0;
pwm1=0;
pwm2=0;
qian=0;
hou=0;
zuo=0;
you=0;

while(1)
{
while(qian==1)
{
go();
if(qian==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}

}

while(hou==1)
{
back();
if(hou==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}
}

while(zuo==1)
{
left();
if(zuo==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}
}

while(you==1)
{
right();
if(you==0)
{
pwm1=0;
pwm2=0;
}
}

}

}

5 参考文件
【1】 柴钰. 单片机原理及应用【M】.西安，西安电子科技大学出版社..
【2】 柴钰，刘晓荣，杨良煜. QTH-XS单片机试验指导书【M】.西安，西安科技大学.
【3】 龚尚福，贾澎涛. C/C++语言程序设计【M】.西安，西安电子科技大学出版社.

6 单片机课程设计心得体会
单片机课程设计实习心得 简帮华

学了一学期《单片机原理及应用》现在最终派上用场了，大多数同学学习估量全部是为了考试拿到好成绩，但这次却是要把课堂上所学理论实实在在地利用到真正实物上去，要求多个同学共同完成一个实物设计，对我们来说真是一个挑战。好在我们小组多个组员全部是试验室组员，全部有一点儿设计基础，同时也能够在试验室焊接部分硬件和软件调试，共同拥有一个良好环境。试验室也有多个大四学长，设计过程中，有问题能够问问她们。
这次我们小组设计题目为“基于MCS-51单片机遥控小车设计》，不过因为时间紧迫，我们差不多也就做了驱动电机那部分和稳压电源那部分，遥控部分实在没有时间自行设计，于是就在试验室借用了一个，但我们全部把遥控部分各个引脚基础全部搞明白了，我认为这也是一个不小收货。
因为时间紧迫，加上我们有试验室这个平台，我们就提前了两天开始做，从周六就开始搜集了相关遥控小车设计相关资料。周日对相关资料进行了分析，并继续搜集了相关资料。到周一我们就开始进行硬件焊接和程序调试，在硬件焊接那部分，焊接时候还是很快，但脑海中也意识到了焊接好会出问题，果不其然焊接好了出现了很多问题。周一下午我们就把硬件焊接好了，然后开始检验所出现问题直到晚上8点全部没查出问题。周二继续检用万用表查电路板问题，一遍又一遍到下午了还是没把全部问题全部处理，但大致上能够确定是无线信号接收模块儿那一部分出了问题，于是就从新把那一部分焊接了一边最终确定了电路板已经无任何问题，但无线遥控器却不能控制。晚上我们继续查找，最终我们一致认为是无线接收模块儿或无线接收模块儿出了问题。周三找试验室老师换了一个接收模块儿就好了，当初大家全部很兴奋，接下来就是硬件组装，和汇报书写。
这次实习给我收获不小。我愈加深刻体会到了理论和实践差距所在了。实习过程中是有多种问题出现，不过我们还是一一给处理了。只有我们发觉了问题所在，再一一将其消亡掉，才能收获更多，只有问题越多我们收获才会更多。于是我不然想到了，我们理论课要是老师在课前先给同学们多个问题，让同学去处理了，然后再上新课，我们收获会不会更大呢？实在是感觉这次实习时间太短了，让我们原本报“智能避障小车”不得不改为“遥控小车”而且遥控部分全部还没来及做呢！
最终真心期望以后像这种要同学们做出实物实训课多给点儿时间，那种用理论处理实践课能压缩一下时间，让我们更多用时间去做出实物来，做出实物也能让我们感觉到理论关键性，反过来要求我们更用心去学习理论知识。

单片机课程设计实习心得 姜立超

单片机课程设计开始于这个学期最终一个礼拜，考完试，临近过年，大家全部有回家急切心情我也是如此
经过这次设计， 发觉单片机这门课程能和以前学模电，数电，电路知识配合上，而程序仿佛就是硬件灵魂，指挥硬件动作
很庆幸我能找到一个很好小组，我们有很好配合，当一个人焊接东西时候，另两个人在看程序，弄原理，大家分工明确，相互帮助，当最终要出结果时候，发觉做东西竟然不好使，大家难免有些失望，然后我们只好激励，然后去问学长和会人，这么经历一天吧，好使了，很快乐，在这次设计里我学到了很多东西，比如说，坚持，细心，合作等等部分精神，对书本知识有了深入认识，知道了问渠那得清如许，为有源头活水来道理。

单片机课程设计实习心得 方子朝

元月六号迎来我们本学期最终一个实训项目—单片机课程设计，在进行一个学期《单片机原理及应用》学习，老师早早告诉我们在学期末有一个课程设计，在没有进行课程设计之前，就没有多大重视，快到实习时候，大家才慢慢重视，因为这次实习我们只有一周时间，从时间角度来讲，我们是很有限，所以在实习前一个周末，我们已经来到试验隔壁教室来着手准备我们所要做单片机课程设计-遥控小车。
在进行设计之前，我们小组组员经过到图书馆和网上找部分相关元器件资料，准备工作已经做到十足，就缺乏做出实物这一过程，第一天早早来到试验室，在老师讲了一番相关课程设计所注意问题和内容以后，大家就开始忙起来，我们根据原先约定好计划，焊接元件焊接元件，找资料找资料，写程序写程序，当我们再次看表时候，已经晚上七点了，焊接驱动电路基础上已经完成，程序基础上告一段落，经过小组其它组员指导，总于将程序基础完成，就等明天上机测试。
第二天，像昨天一样，早早来到试验室，接着我们第一天未完成任务继续，这天早晨早早完成了最终焊接和程序调试，不过就在这里，我们碰到了大麻烦，遥控小车并不能根据我们预期那样实现所预想功效，就因为这个我们排查了整整一天，在这一天里，我们对驱动电路进行了大规模检验，原来是将L298N芯片管脚一个引脚引线端给焊接错了，将其从新焊接以后，不过测量电机转速是很缓慢，我们认为是驱动电路又出现了问题，将驱动电路又从新查了一遍，查完结果是驱动电路是正确，这就是我们所以惑不解时候，过了很久，组内一组员说我们单片机地和驱动电路地不一样，要将二者连接起来，连接起来以后，电机这次确实是动了，不过还和我们所实现目标相差一小段距离，以后，在我们慢慢探索下，总于是完成了她所预想功效。今天大家全部很快乐，总算是完成一大半啊。
在接下来这一天我们进行组装和测试，组装也不轻易，固定打孔全部费时间啊，不过总算是完成了，在这次实习中，确实学到了不少东西，就这个实物来说吧，理论和实际差距还是蛮大，在这次实习中，经过实习我已经明白不少课堂上学习不到知识，只有经过自己亲手做了东西，才发觉自己还是懂知识太少，也不会在真正做东西时候困难重重，所以这次实习对我来讲，是很有必需，假如这次实习时间能够再长部分话，我们将在此基础上加部分其它功效，避障，循迹等，不过时间有限，只能完成到这一步了，我在这次实习中，最大感受，团体力量是巨大，一个人力量毕竟有限，大家相互帮助，集思广益，对于完成一件事很有帮助。
这次实习机会对我来讲是很难得一次实习机会，因为对大四毕业设计也奠定了一定基础，所以在这次设计学到是实实在在东西。总而言之，这次实习对我帮助很大，我也学到了不少东西，期望能够在以后学习生活中能够有更多这么机会。