基于51單片機控制的無線遙控溫度檢測小車

劉博 霍家亮

摘要：本文介紹了一款基于紅外遙控技術(shù)與單片機控制技術(shù)的遙控溫度檢測報警小車的設(shè)計。采用C語言編程控制單片機核心，設(shè)計和完成了能夠遙控測溫并在顯示器上實時顯示溫度的小車。文章闡述了項目背景、模塊設(shè)計、業(yè)務(wù)流程以及模塊功能實現(xiàn)的分析；經(jīng)測試達(dá)到功能目的，配合相關(guān)的電路設(shè)計圖，可做為在校學(xué)生的實踐項目進(jìn)行使用。

關(guān)鍵詞：單片機 無線遙控 溫度檢測小車

現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息采集（即傳感器技術(shù)）、信息傳輸（通信技術(shù)）和信息處理（計算機技術(shù)）。傳感器屬于信息技術(shù)的前沿尖端產(chǎn)品，尤其是溫度傳感器被廣泛用，數(shù)量高居各種傳感器之首。數(shù)字溫度傳感器可以直接將被檢測的溫度信息以數(shù)字化形式輸出，而單片機微處理器越來越豐富的外圍功能模塊，更加方便了數(shù)字式溫度傳感器輸出信號的處理。將單片機控制的小車和數(shù)字溫度傳感器結(jié)合起來，形成一個遙控的實時測溫平臺，對于在學(xué)院學(xué)習(xí)單片機控制專業(yè)課的學(xué)生來講是一個好的研究項目。

1 總體設(shè)計思路及分析

本設(shè)計主要包括以下部分：主控制器STC89C52，紅外收發(fā)，溫度采集與顯示，蜂鳴器報警，紅外遙控，小車裝置。為求的系統(tǒng)的穩(wěn)定，且有較大的靈活性，其中溫度采集采用高精度的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，蜂鳴器進(jìn)行報警，實測溫度值通過數(shù)碼管顯示。同時為增加系統(tǒng)絕對可控性，自動化性，紅外遙控發(fā)射遙控小車做大范圍的測控?zé)o人化測控。如圖1所示。

2 項目實現(xiàn)

2.1 單片機控制模塊。STC89C52控制器是增強型的51微型控制器，本系統(tǒng)的軟件程序用C語言編寫，主要分為主程序，外部中斷解碼子程序，定時器1中斷程序，顯示子程序，小車行進(jìn)子程序。主程序完成系統(tǒng)的硬件初始化，子程序調(diào)用的功能。關(guān)于定時器和外部中斷初始化的部分設(shè)置如下：

TMOD=0x02；

TH0=0x00；

TL0=0x00；

EA=1；

ET0=1；

TR0=1；

IT0=1；

EX0=1；

......

2.2 溫度檢測模塊。溫度報警器采用DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20，可以把溫度信號直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號供微機處理；其測溫范圍-55℃～+125℃，可實現(xiàn)高精度測溫在9位分辨率時最多在93.75ms內(nèi)把溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字，且硬件電路十分簡單。

本測溫系統(tǒng)只有一個從機DS18B20，所以進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換時先初始化，然后直接向ds18B20發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，其過程如下所示：①初始化DS18B20：init（）；②緊接著發(fā)送溫度轉(zhuǎn)化指令write_byte（0xcc）；write_byte（0x44）；③再次初始化溫感init（）；④發(fā)送溫度讀取指令write_byte（0xcc） ；write_byte（0xbe）；⑤定義一個整形或字符型內(nèi)存變量接受溫度數(shù)據(jù)的高低位low=read_byte（） ；high=read_byte（）；⑥合并溫度數(shù)據(jù)的高低位使溫度數(shù)據(jù)的二進(jìn)制表示，轉(zhuǎn)化后可得十進(jìn)制溫度。

2.3 紅外遙控模塊。TC9012作為紅外遙控器控制核心，遙控編碼脈沖信號是由引導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼、系統(tǒng)反碼、功能碼、功能反碼等信號組成。以PPM碼（脈沖位置調(diào)制碼）對紅外數(shù)據(jù)調(diào)制在38KHz的載波上對外進(jìn)行發(fā)射信號。

HS1838是用于紅外遙控接收的小型一體化接收頭，集成紅外線的接收、放大、解調(diào)，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與TTL電平信號兼容的所有工作，而體積和普通的塑封三極管大小一樣，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸，中心頻率38.0kHz。

2.4 小車電機驅(qū)動模塊。L9110直流電機的驅(qū)動芯片是為控制和驅(qū)動電機設(shè)計的兩通道推挽式功率放大專用集成電路器件，將分立電路集成在單片IC 之中，使外圍器件成本降低，整機可靠性提高。

Cargo（）子程序完成從主程序接受從遙控器傳遞的參數(shù)，實現(xiàn)對應(yīng)的小車控制操作：

void cargo（uchar right1，uchar right2，uchar left1 ，uchar left2）

{

youdj1=right1 ；

youdj2=right2 ；

zuodj1=left1 ；

zuodj2=left2 ；

}

其中youdj1，youdj2，zuodj1，zuodj2對應(yīng)單片機P10，P11，P12，P13端口，對應(yīng)的電機端分別是右電機負(fù)極，右電機正極，左電機正極，左電機負(fù)極。

傳遞參數(shù)對應(yīng)小車控制為：

cargo（0，1，1，0） 左右電機全部正轉(zhuǎn)，小車前進(jìn)

cargo（0，0，1，0） 左電機停止，右電機正轉(zhuǎn)，小車左拐

cargo（0，1，0，0） 右電機停止，左電機正轉(zhuǎn)，小車右拐

cargo（0，1，1，0） 左右電機全部反轉(zhuǎn)，小車后退

cargo（0，0，0，0） 左右電機全部停止，小車停止

3 結(jié)束語

設(shè)計采用STC89C52單片機作為控制器，使用C語言編寫相關(guān)程序，調(diào)試完成了無線小車自動測溫功能。電源部分應(yīng)用輕便的鋰電池材料使得動力得到保障，由于紅外遙控下的電機靈敏度略低，故在小車行進(jìn)控制上略顯不足，后期將主要改進(jìn)小車溫度遠(yuǎn)程傳送的問題，總體上滿足在校大學(xué)生初級階段的學(xué)習(xí)需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳健，侯文，鄭賓.基于STC89C52單片機的溫度控制系統(tǒng)[J]. 電腦知識與技術(shù)，2011（04）.

[2]周鵬.基于STC89C52單片機的多功能測溫儀設(shè)計[J].微型機與應(yīng)用，2013（01）.

[3]周鵬.基于STC89C52單片機的溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012（22）.