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出遥控小车是一个比较经典的51单片机项目,适合用来作为新手的毕业项目,考察的比较综合。
先放代码:
这是引脚调用和全局变量定义,代码经过多轮调试确定可行,如果复制后运行得不到预期效果,多半是问题出在这个部分,可以更具原理图和开发手册进行修改。
- #include <REGX52.H>
- #include <intrins.h>
- sbit SIO = P3^4; //串行数据输入
- sbit IN_CLK = P3^5; //串输入时钟
- sbit OUT_CLK = P3^6; //并行输出时钟
- sbit beep=P2^3; //蜂鸣器
- int code table[5][8]={{0xE7,0xF3,0xF9,0x00,0x00,0xF9,0xF3,0xE7},//前进
- {0xE7,0xCF,0x9F,0x00,0x00,0x9F,0xCF,0xE7},//后退
- {0xE7,0xE7,0xE7,0x66,0x24,0x81,0xC3,0xE7},//左转
- {0xE7,0xC3,0x81,0x24,0x66,0xE7,0xE7,0xE7},//右转
- {0x7E,0xBD,0xDB,0xE7,0xE7,0xDB,0xBD,0x7E}//待机
- };
- unsigned int AllTimer; // 定时器记录时间
- unsigned int timer33[33];// 用来存放每个脉冲的时间
- unsigned int timer4[4]; //把32位转换成4个字节
- unsigned char isok=0; //33位接收完则为1
- unsigned char Allok=0;//把32位转换成了4字节完成则为1
- sbit IN1=P1^2; //左反
- sbit IN2=P1^3; //左正
- sbit EN1=P1^4; //左电机
- sbit EN2=P1^5; //右电机
- sbit IN3=P1^6; //右正
- sbit IN4=P1^7; // 右反
- int pwm_t=0; //调速的计数变量
- int speed; //调速变量
- int n=4; //切换点阵模式,初始显示待机
初始化定时器,TH和TL分别为高八位和低八位,如果是在8位模式下,两者相同,关键地方已加注释,不多做赘述,定时器中断是51单片机中非常重要的一个模块,必须掌握。调用定时器0来解码计时,定时器1则用来给电机调速。
- void init()
- {
- //设置定时器中断
- EA=1;
- ET1=1;//设置定时器0,用来计算一个脉冲的时间
- ET0=1;//用来处理pwm脉宽调制用
- //设置外部中断
- EX0=1; //设置外部中断0允许
- IT0=1;//设置下降沿触发
- //启动定时器
- TR1=1;
- TR0=1;
- //设置定时器模式
- TMOD=0X22;
- //设置定时器起始时间
- TH1=238;
- TL1=238;
- TH0=56;
- TL0=56;
-
- }
PWM电机调速,定时器1触发中断一次,执行一次pwm,在0~speed区间,小车电机使能,speed~255区间,电机非使能,调整speed数值大小即可调节小车速度的快慢。
- void PWM()interrupt 3
- {
- pwm_t++;
- if(pwm_t>=255)
- {
- pwm_t=0;
- }
- if(pwm_t<=speed)
- {
- EN1=EN2=1;
- }else
- {
- EN1=EN2=0;
- }
-
- }
以下是简单的控制方向和加速减速的代码。
- void speed_up() //加速
- {
- if(speed<=245)
- speed+=10;
- }
- void speed_down() //减速
- {
- if(speed>=10)
- speed-=10;
- }
- //直行
- void move()
- {
- IN1=0;
- IN2=1;
- IN3=1;
- IN4=0;
- }
- //停止
- void stop()
- {
- IN1=0;
- IN2=0;
- IN3=0;
- IN4=0;
- }
- //后退
- void back()
- {
- IN1=1;
- IN2=0;
- IN3=0;
- IN4=1;
- }
- //左转
- void leftmove()
- {
- IN1=0;
- IN2=0;
- IN3=1;
- IN4=0;
- }
- //右转
- void rightmove()
- {
- IN1=0;
- IN2=1;
- IN3=0;
- IN4=0;
- }
定时器0初始值设置位56,从56到255,再发射一次脉冲后才把中断标志置为1,计数次数为255-56+1=200,stc51晶振一般都为11.0592MHz,计数一次为1.085us,如晶振不同,还需要进行调整。
out函数将不同的AllTimer值存入timer33数组
- // 217us=200*1.085us
- void timer() interrupt 1
- {
- AllTimer++;//加1实际加了217us 65535*217us=14.2s
- }
- //外部0中断函数0
- //每一个下降沿会触发一次中断
- //每次中断都是一个波形 13.5ms 1.125ms 2.25ms
- void out() interrupt 0
- {
- static int flag=0; //设置判断是否第一次进入
- static int i=0;//表示数组下标i=0;
- if(flag) //第二次中断 第一个波形下降沿到了
- { //AllTimer 加一次 277.76us
- if(AllTimer>55 && AllTimer<65) //如果是引导码62.2
- {
- i=0;//如果是引导码 存在数组的第一个位置
- }
- timer33[i]=AllTimer;
- i++;//存下一个数据
- AllTimer=0;//下一次脉冲从0开始
- if(i==33) //防止数组越界,最大下标是32
- {
- i = 0;
- isok=1; //用来标识33位已经解析完了
- flag=0;// 33位接收完成后,下次按键从else开始
- }
- }
- else //第一次中断
- {
- flag=1;
- AllTimer=0;
- }
- }
codebyte函数中,根据不同的AllTimer值(AllTimer表示为不同的时间长度),来进行解码,讲脉冲信号转换为数字信号,引导码为13.5ms,逻辑1为2.25ms,逻辑0为1.125ms,此为红外通信相关知识,不多做赘述,实际上也不难。
再将32位,4个8位转换成四个字节存入timer4,(实际解码有33位,第一位引导码,不进行解析)
- void codeByte()
- {
- //总共33位
- unsigned char i,j,k,value;
- unsigned char OneTime;
- k=1;// 引导码不处理 从下标1开始
- for(i=0;i<4;i++)//4个字节
- {
- for(j=0;j<8;j++)//4个字节中每个字节的8位
- {
- OneTime=timer33[k];//每一个脉冲时间
- if(OneTime >7)//0--1.125ms--5.18 1--2.25ms--10.3
- {
- //数据是先收到低位,再收到高位
- value=value|0x80;
- //0000 0000 | 1000 0000
- }
- if(j<7)
- {
- value=value>>1;//0100 0000
- }
- k++;
- }//当前for循环结束 则8位处理完
- timer4[i]=value;//存8位数据
- value=0;
- }//此循环结束 说明32位处理完毕
- Allok=1;//4字节处理完毕标志
- }
点阵显示是动态显示,一次只能显示一行(一列),显示间隔较短,造成视觉残留,使得外面可以在点阵上看到多行(多列)的图案。
- void display()
- {
- int i;
- char da = 0x80;
- int j;
- for(j=10;j>0;j--)
- {
- for(i = 0; i < 8;i++) //显示每一行数据,总共8行
- {
- OUT_CLK =0;
- SendBit(table[n][i]);
- SendBit(da); //0100 0000
- da = _cror_(da,1); //循环右移
- OUT_CLK =1;
- }
- }
- }
- void SendBit(unsigned char SendData) //0xfe
- {
- //发送行0100 0000 0x40
- unsigned char i = 0;
- for(i = 0; i < 8;i++)
- {
- IN_CLK = 0;
- if(SendData & 0x01) SIO = 1;
- else SIO = 0;
- SendData = SendData >>1;
- IN_CLK = 1;
- }
- }
初始时速度为180,8位的数据码(键值) ,解码后存在timer[2],对照遥控器的键值表,不同的按键来实现不同的功能,当加速使得速度超过200后,蜂鸣器开始警报,速度低于200后,蜂鸣器也停止警报。
全局变量n对应多维数组tabler中不同的八位,每一个8位对于一种显示模式,前进显示前进的箭头,转向显示转向的箭头,车辆初始时或者车辆停止时会显示X待机画面。
此处可以优化,我是在主函数体内的while循环内调用display显示函数,一次闪过八位,但是由于51单片机的性能过低,被其他代码拖累运行速度后,diplay的显示间隔较长,肉眼看起来会很闪,可以采用高性能的51芯片,或者使用定时器来显示,进行优化后图像显示会更好。
- void main()
- {
- init();
- speed=180;
- while(1)
- {
- display();
- if(speed>200)
- beep=0;
- else
- beep=1;
- if(isok==1)
- {
- codeByte();//解析32位
- isok=0;
- if(Allok==1)
- {
- switch(timer4[2])
- {
- case 0x18:{move();n=0;}break;
- case 0x1c: {stop();n=4;}break;
- case 0x08: {leftmove();n=2;} break;
- case 0x5a:{ rightmove();n=3;} break;
- case 0x52: {back();n=1;} break;
- case 0x15: speed_up();break;
- case 0x07: speed_down();break;
- default: break;
- }
- }
- }
- }
- }
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