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“学生研究计划”(SRP)项目 调研报告 单轴直立行走遥控车的研制 华南理工大学广州学院 2013年11月18日 目 录 摘 要 3 第一章 绪论 3 1.1引言 3 第二章 系统方案的论证 3 第三章元器件的选择 4 第四章电路设计 5 第五章硬件原理 6 第六章 执行流程 8 第七章 部分程序代码 10 第八章 总结 12 摘 要 本设计基于MK10DN5127VLL10单片机设计的两轮直立遥控小车，根据题目的具体要求，采用enc陀螺仪和加速度计7361控制小车两轮直立，采用模拟PWM控制小车的速度，使用普通无线遥控模块实行无线控制，由LCD1602液晶屏幕显示各项功能。最后，小车的运行过程由单片机编程来实现。 关键词：MK10DN5127VLL10，单轴两轮直立，遥控车，电机驱动模块，稳压 第一章 绪论 1.1引言 当今的中国经济蓬勃发展，市场也呈现出多样化。但是，据了解，遥控车的类型虽然很多，但是单轴两轮直立遥控车基本上没有。而本次设计的遥控小车，就是填补这一空缺，具有很高的经济效益。本小车采用的是MK10DN5127VLL10单片机作为小车的检测和控制的核心；采用enc陀螺仪和加速度计7361控制小车两轮直立，开机3秒待系统稳定后，小车便会处于直立状态，此时便可开始遥控小车；使用PWM模拟控制小车的速度，从而实现自由控制电机的转速；采用LM1117稳压模块给系统板供电；通过使用LCD1602液晶屏幕显示小车运行状态，通过按键可调节小车的站立，行驶速度等。本设计结构简单，较容易实现，具有稳定性强 、趣味性高，一定程度上满足那些热爱遥控，直立车的人群。 1.2项目名称和要求 项目名称：单轴直立行走遥控车的研制 项目要求： （1）陀螺仪、加速度计站立模块的应用 （2）电机驱动芯片的应用 （3）无线遥控模块的应用 （4）编写程序及测试 第二章 系统方案的论证 单轴两轮直立小车的设计由上位机控制电路和主控制车电路组成，实现用无线遥控器控制小车的前进、后退、左转、右转，自由控制电机的转速，下面列出一种比较简单实用的方案。 方案 遥控方面，目前采用一般的玩具车遥控器，利用单片机的普通IO口实现控制小车的前进、后退、左转、右转。电机调试采用PWM信号，如果采用定时器来产生PWM信号的话又需要占用一只定时器。站立模块采用enc陀螺仪、加速度计7361模块，该模块是采用陀螺仪的高速旋转的原理以及配合加速度计7361实现小车两轮平衡站立，由于一个陀螺仪不够稳定，所以这里采用两个陀螺仪，实现水平和竖直方向的控制。我们选取MK10DN5127VLL10作为主控制器，是因为该芯片功能强大，比较稳定，易于控制，而且本身自带四个触摸屏按键，一个稳压模块等。 主控制车电路采用MK10DN5127VLL10单片机为主控制器，enc陀螺仪、加速度计7361模块控制小车站立，CD4504芯片控制电机构成直流电机驱动，无线遥控模块控制小车。 站立模块 无线遥控模块 直流电机驱动 ↓ 主控制电路采用MK10DN5127VLL10单片机为主控制器，四个触摸式按键控制小车的各个状态，采用LM1117模块稳压给核心板供电，显示采用LCD1602液晶显示。 第三章元器件的选择 3.1单片机的选择 MK10DN5127VLL10/AD/PWM 系列单片机是超核科技生产32位的单片机，具有功能多/高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码由Keil uVision4软件编写，方便、简洁。内部集成专用复位电路，稳压电路，电容式触摸按键，PWM，高速8、10、12位A/D转换以及诸多普通IO口等等，针对电机控制，强干扰场合。 3.2站立模块的选择 站立模块由enc陀螺仪、加速度计7361以及若干个电容、电阻等组成，该模块买回各个元器件，由自己焊接，经过反复的测试、调整，记录了大量的数据，最终选出了最稳定的数据。 3.3电机驱动芯片选型 电机驱动芯片选型选择的是MOS管，比较常见的是脚封装的，内部包含通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。芯片可以驱动两个二