呂萌 趙敏

摘要：利用51系列單片機(jī)強(qiáng)大的編譯功能和穩(wěn)定的物理屬性，結(jié)合當(dāng)前遙控直升機(jī)模型中缺少調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出以89C51單片機(jī)為核心的遙控直升機(jī)模型調(diào)速系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)能有效地調(diào)節(jié)遙控直升機(jī)模型的行進(jìn)速度。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)? 調(diào)速系統(tǒng)? 遙控直升機(jī)模型

1 概述

玩具遙控直升機(jī)是一種可以通過無線電遙控器遠(yuǎn)程控制的模型直升機(jī)。根據(jù)外型的不同，可以分為：普通模型直升機(jī)，四螺旋槳飛行器等等。遙控直升機(jī)控制動(dòng)作較多，但是絕大多數(shù)遙控直升機(jī)模型的動(dòng)作比較簡單，遙控器只有一個(gè)調(diào)速按扭，只能控制玩具變換從快速變?yōu)槁伲蛘咄Ｖ棺優(yōu)閱?dòng)。因此很多遙控直升機(jī)模型一次性消費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，本文從可編程的角度出發(fā)，適當(dāng)增加多種遙控調(diào)速的功能，提高遙控直升機(jī)模型的趣味性。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 處理執(zhí)行元件 采用AT89C51單片機(jī)（其引腳圖如圖1），相較于INTEL公司的8051它本身帶有一定的優(yōu)點(diǎn)。AT89C51單片機(jī)是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K的在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。

2.2 時(shí)鐘電路 計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏被其核心部件——時(shí)鐘電路所操控。單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率為因型號(hào)而異的典型值為12MHz。

CMOS型單片機(jī)內(nèi)部裝有可控的負(fù)反饋反相放大器，外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容組成振蕩器，圖2為CMOS型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖。振蕩器工作受/PD端控制，由軟件置“1”PD（即特殊功能寄存器PCON.1）使/PD=0，振蕩器停止運(yùn)行，單片機(jī)隨即整體停運(yùn)，從而減少了用電量。要使單片機(jī)恢復(fù)運(yùn)行，須將PD清零，然后讓振蕩器工作產(chǎn)生時(shí)鐘。電容C1與C2能讓振蕩器起振，同時(shí)可以微調(diào)振蕩器頻率f（C1、C2大，f變?。涞湫椭凳?0pF。

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2.3 復(fù)位電路 計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都會(huì)復(fù)位，以確保中央處理器CPU與系統(tǒng)中其它部件均處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并由這個(gè)初始狀態(tài)開始運(yùn)行。

MCS-51單片機(jī)有一個(gè)史密特觸發(fā)輸入的復(fù)位引腳RST（對(duì)于CHMOS單片機(jī)，RST引腳的內(nèi)部設(shè)有一拉低電阻）。振蕩器在起振后，該復(fù)位引腳RST上會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)能使機(jī)器復(fù)位的、大于機(jī)器周期（也就是24個(gè)時(shí)鐘周期）的高電平。只要復(fù)位引腳RST保持高電平，MCS-51就能始終維持復(fù)位狀態(tài)。在這種情況下，ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3口均有高電平輸出。復(fù)位引腳RST轉(zhuǎn)為低電平后退出復(fù)位，CPU由初始狀態(tài)逐步過渡到運(yùn)行狀態(tài)。

2.4 模擬調(diào)速系統(tǒng) 利用單片機(jī)開發(fā)板上的流水燈的顯示速度來模擬調(diào)速系統(tǒng)，如果8個(gè)流水燈的閃爍速度加快，說明遙控直升機(jī)模型的運(yùn)行速度加快;反之，如果8個(gè)流水燈的閃爍速度變慢，說明遙控直升機(jī)模型的運(yùn)行速度減慢。圖3是系統(tǒng)硬件原理圖。

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圖3? 調(diào)速系統(tǒng)硬件原理圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試

單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)由硬件和軟件組成，采用的是SP-5180USB開發(fā)板，+5V供電系統(tǒng)，KEIL4編寫C語言程序，STC-ISP軟件來燒錄程序到單片機(jī)上。上電后，實(shí)際晶振為11.995M。上述硬件原理圖搭建完成上電之后，通過獨(dú)立按鈕P10，P11，P33，P34來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。實(shí)現(xiàn)每按下一次P11，速度提高20%，每按下一次P33，速度降低20%。通過8個(gè)紅色LED燈的閃爍速度，模擬調(diào)速系統(tǒng)。

4 結(jié)語

該單片機(jī)調(diào)速系統(tǒng)外接紅外收發(fā)器之后，就可以實(shí)現(xiàn)由遙控器直接控制。因該系統(tǒng)獨(dú)立于原有的控制系統(tǒng)，所以可以在啟動(dòng)后同時(shí)實(shí)現(xiàn)遙控直升機(jī)模型的速度控制。該系統(tǒng)若與PLC相聯(lián)系，可以控制體積較大的遙控直升機(jī)模型。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：呂萌（1985-），男，碩士研究生，助教，鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院任教，研究方向：電子技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)。