单片机应用系统开发实例

图1 智能移动机器人控制系统硬件框图
其主要功能为：
① 红外遥控功能
红外通信采用38K载波传输方式，利用长虹电视机遥控器作为红外遥控的发射装置，利用串口以及串口调试助手，找出遥控器控制键（前进、后退、左转、右转以及停止）的编码，通过编程实现控制。
② 避障功能
由红外发送和接收装置两大部分组成，可以实现自发自收，也可以实现实验板之间的通信。发送部分发送红外载波，若前面没有障碍物，接受部分不能收到载波，若前面有障碍物，载波将返回被接受模块接受，于是通过接受模块判断是否收到载波就可以判断前面是否有障碍物
③ 循线功能
由5路反射式红外光电传感器组成，检测距离可调整范围大，4-10mm范围可用。
④ 寻光功能
主要采用灵敏度较高的光敏电阻，通过LM393将信号放大，返回主控模块。
2.红外遥控功能
① 红外遥控工作原理

图2 无线遥控系统框图
通常红外遥控系统由发射和接收两大部分组成。主要应用编/解码专用集成电路芯片来进行操作控制。发射部分由键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器组成；接受部分由光、电转换放大电路、解调以及解码电路组成（如图2所示）。在本实验中，接受装置采用TL538B专用集成芯片，发射装置采用长虹电视机遥控器（RK23C）。
② 遥控信号发射
当发射器按下按键后，即有遥控码发出，所按的键不同遥控编码也就不同，这种遥控码主要具有以下特征：
采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔为0.56 ms、周期为1.125 ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔为1. 685 ms、周期为2. 25 ms的组合表示二进制的“1”，其波形如图3所示。

图3 遥控码的“0”和“1”
上述的“0”和“1”组成的32位二进制码经38kHZ的载频进行二次调制以提高发射效率，达到降低电源功耗的目的，然后再通过红外发射二极管产生红外线向外界空间发射，如图4所示。遥控编码产生的是32位二进制编码，其中前16位是用户识别码，能区别不同的电器设备，防止不同机种遥控码互相干扰，后16位为8位操作码（功能码）及其反码。

图4 红外发射编码图
遥控器在按键按下后，周期性地发出同一种32位二进制码，周期大约为108ms，一组码本身的持续时间随它包含的二进制“0”“1”的个数不同而不同，大约在45~63ms之间,图5为发射波形图。