发布时间 : 星期二 文章基于单片机的遥控直升飞机系统设计（论文） - 图文更新完毕开始阅读7384d9c38bd63186bcebbc4d
东北石油大学本科生毕业设计（论文）
中断开始 N 低电平脉冲>2ms? Y 接收并对脉冲个数计数 高电平脉冲>2ms? N Y 按照脉冲个数调用相应的功能程序 中断结束
图4-4 遥控接收器中断程序流程图
红外接收电路：在接收过程中，信号经过HS0038红外一体化红外接收管，此信号经过解调、放大、检波、整形在送到单片机中，从而完成相应的遥控功能。接收电路图见图4-5。
红外遥控器将遥控信号(二进制脉冲码)调制在38KHz的载波上，经缓冲放大后送至红外发光二极管，产生红外信号发射出去。将上述的遥控编码脉冲对频率为38KHz(周期为26μs)的载波信号进行脉幅调制(PAM )，再经缓冲放大后送到红外发光管，将遥控信号发射出去。
根据遥控信号编码和发射过程，遥控信号的识别——即解码过程是去除
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38KHz载波信号后识别出二进制脉冲码中的0和1。由MCS—51 系列单片机STC89C51、一体化红外接收头、还原调制与红外发光管驱动电路组成。
一体化红外接收管HS0038的解调可以理解为：接收到红外脉冲串时，输出低电平，否则输出高电平，显然输出的信号极性与发送信号的相反。所以解码时要将接收到的信号经过反向才能和发送信号编码一致。当接收端接收到表示传输开始的同步帧后，接收单片机进入解码过程，解码采用软件抽样判决。红外遥控器接收部分由主程序、信号解码子程序和执行控制子程序，主程序负责初始化，检查有无红外信号。控制程序则随各设备的不同而不同。HS0038可以直接对红外信号进行解调，并将解调后的信号直接给微处理器进行解码和存储。
接收部分主要元件是红外接收管，它是一种光敏二极管（实际上是三极管，基极为感光部分）。在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。
Vcc
3 2 1 GND
P3.2 C7 0.01uF C8 2.2uF
图4-5 红外接收电路
4.3 调速单元
4.3.1 调速原理
脉宽调制技术是利用数字输出对模拟电路进行控制的一种有效技术，尤其是在对电机的转速控制方面，可大大节省能量，PWM控制技术的理论基础为：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需
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要的波形。
4.3.2 调速方法
图4-6为PWM降压斩波器的原理电路及输出电压波形。在图a中，假定晶体 管V1先导通T1，秒(忽略V1的管压降，这期间电源电压Ud全部加到电枢上)，然后关断T2秒(这期间电枢端电压为零)。如此反复，则电枢端电压波形如图b中所示。电动机电枢端电压Ua为其平均值。
V1 Ud Ua M （a）
Ua Ud 0 T1 T2 T T （b）
图4-6 PWM降压斩波器原理电路及输出电压波形
（a）原理图，（b）输出电压波形
Ua?T1T1?T2Ud?T1TUd??Ud
式4-1中，
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4-1
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??T1T1?T2?T1T2 4-2
?为一个周期T中，晶体管V1导通时间的比率，称为负载率或占空比[17]。使用下面三种方法中的任何一种，都可以改变?的值，从而达到调压的目的：
(1)定宽调频法：T1保持一定，使T2在0～∞范围内变化； (2)调宽调频法：T2保持一定，使T1在0～∞范围内变化
(3)定频调宽法：T1+T2=T保持一定，使T，在0～T范围内变化。
不管哪种方法，?的变化范围均为0≤?≤l，因而电枢电压平均值Ua的调节范围为0～Ud，均为正值，即电动机只能在某一方向调速，称为不可逆调速。本设计采用定频调宽法，STC89C51产生可控硅的移相脉冲，移相的改变可以实现导通角的改变。假如设T=50ms,将P0.4导通时间可以多级等分，以5等分为例，使T1在1-5之间变化，从而达到5级调速的目的，如图4-7所示。
图4-7 调速示意图
4.4 系统调试
在完成系统硬件的检查后主要是对软件进行编写调试，对遥控器的调试主要是用示波器观察能否在遥控接收器中输出相应的波形，调整发射电阻的大小可以改变红外线发射的作用距离。 硬件电路制作完成并调试好后，便可将程序编译好
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