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生产资料中国市场 2010年第 28期(总第 587期)
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基于 151单片机的工程机械遥控系统设计
陈宗鑫 1, 李希军 2
(1 上海交通大学, 上海 200240;
2 中冶宝钢技术服务有限公司, 上海 200941)
[摘要] 本文简要介绍了基于 NFR905芯片的遥控发射、接收系统的原理, 利用 AT89S51作为遥控发射、接收机
的控制芯片, 并给出了遥控发射、接收电路设计的整体设计方法。设计包括发射、接收机的硬件电路及程序设计流程,
利用编码的方法解决了多路输入信号与多路输出控制信号的问题, 简要说明了连接终端的电液比例控制实现方法。最终
实现一种低成本、视距内、可靠性高的工程机械遥控系统。
[关键词] NFR905; AT89S51; SP I通信; 电液比例
[中图分类号] TP18 [文献标识码] A [文章编号] 1005 - 6432 (2010) 28 - 0066 - 02
机和 NFR905芯片提供稳定的直流电压。
1 遥控系统总体设计要求
2 2 发射机电路设计
按照通用的研究方法, 遥控机器人按照需求和功能发射机电路主要由按键电路、单片机控制电路和
分为主端系统、通信系统和从端系统, 对于研究对象而 NFR905遥控发射电路组成, 如图 1所示。
言, 主端系统包括人机交互子系统、主端手动操作子系
统, 从端系统包括从端手动操作子系统、伺服控制子系
统, 通信系统是连接主、从系统的桥梁, 是整个系统的
关键部分。
以上从研究对象的作业条件和作业能力以及系统结构
进行了分析, 遥控机器人需要达到的能力基本由以上所述
的内容涵盖。
图 1 发射机电路示意图
2 遥控发射机及接收机电路设计
遥控系统主要由两部分组成, 一是由 AT89S51 加外在遥控输入控制信号中常常需要相当多开关信号, 以
围器件组成的控制电路, 二是由 NFR905芯片加外围芯片 AT89S51为例, 共有 4组 I/O口, 每组 I/O 口由 8个引脚
组成的遥控收发电路, 这两者之间采用 SP I通信的方式连组成, 共计 32个引脚, SP I通信需要占用一组 I/O口, 如
接, 由于 AT89S51不支持 SP I通信, 设计当中通过软件模果输入开关量超过 24个, 那么一片单片机就不能满足需
拟的方式进行。关于器件特性及器件相关时序本文不再表要了。设计通过矩阵开关来解决这个问题。
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述, 具体内容可查阅相关器件的器件手册。采用矩阵开关后, 理论上一组 I/O 口可以实现 2 =
2 1 电路电源设计 256个开关信号输入, 但实际应用中采用两组 I/O 口分别
AT89S51单片机需要非常稳定的 5V 直流供电电压, 控制左右手的动作, 在对开关信号编码时我们可以加大码
采用 LM2596直流转换稳压 IC为单片机和 RF芯片供电, 间距, 减小误码率。
LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路, 2 3 接收机电路设计
能够输出 3A的驱动电流, 同时具有很好的线性和负载调接收机电路包括 NFR905遥控接收电路、AT89S51控
节特性。固定输出版本有 3