基于MCU无线遥控电动滑板控制系统

论文摘要

时下,滑板运动以其自由的运动方式以及超越身心极限的快感等特点,在欧美各国及各发展中国家已经成为都市青年最流行、最持久的时尚。但由于它目前大多数使用的仍是传统的人力驱动,因此在节省体力以及受众人群等方面略显不足。本课题的研究采用电力驱动来代替人力,并辅以遥控调速,既节省了体力,又提高了使用的便捷度,使之或可在路面上行驶代步,或可成为休闲运动的一种方式。论文在分析了电动滑板的工作原理和功能需求的基础上,提出了一种以STC12C5410AD为主控芯片进行遥控和电机调速驱动控制,实现数字化、智能化的控制。对硬件设计进行了详细的描述,并给出了整个系统的控制流程以及相应的应用程序代码。论文针对电动滑板控制系统的功能要求,采用数字编码、键控调频的无线遥控通信方式,结合采用MOSFET开关PWM直流斩波调压方式进行自如的控制加速、减速、刹车。论文针对控制系统的应用环境特点,进行了提高安全可靠性以及电池利用效率的设计。在信号的遥控方面进行自动对码解码的功能设计;在调速驱动方面设计了能耗制动和回馈制动相结合的电磁制动方案,并在制动时实现反充电,回收部分能量,同时实现防飞车保护。本设计是利用单片机遥控系统来实现对电动机的控制。详细论述了本次设计的单片机控制系统的总体方案以及可靠性分析,系统的硬软件设计等。本系统所用的主控芯片为STC12C5410AD,以及其他如LM555,LM358,MC3361等许多器件。该系统具有自动化程度高,成本低,体积小,控制精确,可靠性高等优点,大大提高了产品生产率,具有很好的经济效益和广阔的发展前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本课题国内外研究现状
• 1.2.1 电动滑板车
• 1.2.2 无线电遥控技术
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 本课题涉及的相关理论
• 2.1 直流电机调速
• 2.1.1 PWM基本原理
• 2.1.2 PWM脉冲波的产生
• 2.2 数字信号调制
• 2.2.1 数字调制原理
• 2.2.2 常见的数字调制方法
• 第三章 基于MCU无线遥控电动滑板控制系统整体方案设计
• 3.1 无线遥控电动滑板控制系统功能要求
• 3.2 总体设计思路
• 第四章 MCU无线遥控电动滑板控制系统的硬件设计和实现
• 4.1 STC12C5410AD单片机芯片简介
• 4.1.1 STC12C5410AD芯片内部结构
• 4.1.2 A/D转换
• 4.1.3 芯片应用注意事项
• 4.2 控制系统硬件设计分析
• 4.2.1 发射调频控制电路模块
• 4.2.2 信号接收模块
• 4.2.3 电机驱动控制模块
• 第五章 MCU无线遥控电动滑板控制系统的软件设计
• 5.1 发射调频控制模块程序设计
• 5.2 电机驱动控制模块
• 5.2.1 初始化控制程序
• 5.2.2 接收FM控制程序
• 5.2.3 接收FM、PWM输出控制程序
• 5.2.4 中断控制程序
• 5.2.5 其他控制处理程序
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录