手把手教你制作红外遥控/巡线小车，素材简单，制作容易

电子

本帖最后由干涸的布拉格于 2017-3-26 17:57 编辑

   前言：本帖将展示纯手工制作红外遥控/巡线小车的过程，主要面向初学者，老鸟飘过。帖子里面还会提到或涉及到电子、机械的相关知识，进而拓展到不同的领域，外加自己的一些心得体会，希望对各位有所帮助或启发。
   首先是制作后的照片及视频
红外遥控展示

红外巡线展示

   视频演示的都是常见的功能，没有多少新意，看起来也简单，然而再简单的东西或者事物，如果不去实践仍旧为零。所以我一直信奉一句话：学习最好的途径就是实践。咱就拿这句话进行解读，古人有很多名言诸如“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”之类的，现在也不去谈它，单就“学习”的“习”字，就值得好好考究，《论语》三家注跟《说文解字》讲“习者鸟数飞也”，什么意思，指的就像小鸟学飞一样需要很多次这样就叫做“习”字。学书本知识也好，学思想也好，都需要经历多次，再加上实践操作才能真正掌握。
   另外为什么实践很重要，这里谈一点自己的认识，望能跟各位进行探讨。这里我把两件东西进行抽象，一是知识技术抽象为对一件事物的认知、总结跟提升，二是把大自然的各种规律抽象成事物本身。我们学到的各种知识都是他人的一种认识跟总结，然后传授给我们，我们只是便捷的得到了别人认知跟总结的东西，跟你没有任何关系。打个比方就跟浮力定理mg=ρgh，我们得到的就是这样一个总结出来的东西，然而就其本身是阿基米德洗澡的时候发现的，跟你没关系。然而知识技术具有传承性，你可以利用前人的东西再进行总结跟提升，就是这种传承性导致了我们现在的科学技术的发展。然而事情的本身却仍旧存在在那，它不具有传承性，基于这一点你需要自己去认知，这样就需要实践。这里的实践不单单指的手工制作，世间万物，抽象如人的思想，切身如单片机学习，里面蕴含的规律都需要自身去认识。这也就是为什么科学技术高度发展得今天，人的思想见地仍旧不及古人的原因。
      题外的东西讲了这么多，接下来进入正题。
      该智能小车将分成五个部分进行制作，一：车体制作，二：电机驱动电路搭建，三：最小51单片机制作，四：红外遥控，五：红外发射接收电路制作。
一：车体制作  https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=450812&pid=3218030&fromuid=984975

二：电机驱动电路的搭建 https://bbs.elecfans.com/forum.ph ... 2980&fromuid=984975
   驱动电路搭建补充知识 https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=450812&pid=3218022&fromuid=984975

三：最小51单片机制作 https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=450812&pid=3220072&fromuid=984975
   单片机跟车体及驱动测试 https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=450812&pid=3220409&fromuid=984975

四：红外遥控测试及完成红外遥控小车https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=450812&pid=3233382&fromuid=984975
   补充知识--NEC协议 https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=450812&pid=3234995&fromuid=984975

五：红外巡线及完成整台小车 https://bbs.elecfans.com/forum.php?mod=redirect&goto=findpost&ptid=450812&pid=3235547&fromuid=984975(已完结)

PS:楼主为了生活，无耻写入淘宝链接：https://item.taobao.com/item.htm?id=41195048607

sunszg · 2014-9-28 15:47:55

高手！会是一种水平，能教会人水平更高。

干涸的布拉格 · 2014-9-28 17:26:06

（写帖子的时候慎用回车键，不然所有写的东西都没了）

五：红外巡线及完成整台小车
这一节将结束所有部分，下面是巡线部分所需材料

序号	名称	数量
1	220欧姆电阻	若干
2	10K欧姆电阻	若干
3	排针公头	1
4	红外接收管	3
5	红外发射管	3
6	排针母头	若干
7	洞洞板	1

制作工具：电烙铁，斜口钳，剪刀

按照下面的原理图焊接

特别注意：红外接收二极管正极接地

红外发射二极管跟普通的LED二极管一样，只是LED发射的是肉眼看得到的可见光，而红外发射二极管发射的是人眼看不见的红外线，红外发射二极管的正向压降大约1.2V，发射的功率以及发射的距离跟流经的电流成正比，嘴大平均工作电流不要大于100mA，这里选用的是220欧姆的限流电阻，流经红外发射二极管电流为（5V-1.2V）/220欧姆=17.2mA。
红外接收二极管跟光敏电阻类似，可以根据这一点在其电路上加一个10K欧姆的电阻，当有红外线照射时电阻很小，则在上图中与红外接收二极管负极相连的P2.0/P2.1/P2.2输出口输出为“0”，当没有红外线照射时，输出为“+5V”。

可以根据这一点进行红外巡线，巡线原理如下：当红外发光二极管照射到白色地板时，反射红外线，被与之对应的红外接收二极管接收，输出为逻辑“0”。反之当红外发光二极管照射到黑线时，红外线被黑色物体吸收，则与之对应的红外接受二极管无红外线照射，输出为逻辑“1”。

这里将其分为“左”“中”“右”3路，那么分别会有8中情况，情况如下

左路	中路	右路	电机动作
0	0	0	停止
0	0	1	右转
0	1	0	前进
0	1	1	右转
1	0	0	左转
1	0	1	停止
1	1	0	左转
1	1	1	停止

接下来就是根据原理图焊接电路了，如果你前面焊接过51单片机，那么巡线电路也不成问题

巡线电路，正面，我这里用了5路，后来发现没有这个必要，大家只需焊接三路就好了，左路跟右路可以多焊接排针，这样方便根据你的黑线宽度进行调整。这里我将红外对管的引脚剪短了，方便安装。

反面，这里有个取巧的办法，就是信号输出口可以利用10K欧姆的引脚，只需将其跟输出相连的那根引脚焊点锡上去，让它变得更坚挺些。

也许大家会问为啥将洞洞板裁短了？因为红外巡线感应器越接近前进轮越好，这里就可以回答小车前进方向的问题，为啥不是万向轮方向为前进方向？我们蹬得三轮车不就是单轮在前面么！大家可以想象下，如果巡线电路在万向轮方向，如果感应到需要“左转”或者“右转”，后面的电机做出相应动作，只要电机轮转动一点点，前面的巡线电路就转动很大的距离，这样整个小车就会走一个“S”型。想法如果将电机轮方向定位为前进方向，那么巡线电路只要感应到需要左右转，电机就能做出反应，这个反应不会使得巡线电路发生较大的偏离，这样整个小车就能运行得比较平稳。

完了之后，将下面的代码烧录

#include"reg52.h"
#include"intrins.h"
#include"string.h"
#define const_interrupt_time 774 //840us定时值
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar read_1602_status(); //读1602液晶状态
void write_1602_command(uchar cmd); //写1602液晶指令
void write_1602_data(uchar dat); //写1602液晶数据
void init_1602(); //1602初始化
void delay_ms(uint delay_time); //延时ms
void LCD_Busy_Wait(); //1602液晶忙状态检测
void Set_LCD_POS(uchar p); //显示位置定位
void Display_LCD_String(uchar p,uchar *s); //在p位置显示字符串
void Display_Ir_Code(uchar add,uchar date); //将接受到的红外信号分别显示
void Display_movement_action(); //显示电机动作
void delay_long(uint uiDelaylong);
void initial_myself(); //初始化单片机
void initial_peripheral(); //初始化外围
void Int0(); //外部中断函数
void run(); //电机运行函数
void detector_FL(); //巡线检测
void detector_IR();
***it IR_sr=P3^2; //外部中断口，数据接收口
***it RS=P2^5; //1602液晶数据/命令选择端口
***it RW=P2^6; //1602液晶读写选择
***it EN=P2^7; //1602液晶使能端口
***it P1_0=P1^0; //电机控制输出口
***it P1_1=P1^1; //电机控制输出口
***it P1_2=P1^2; //电机控制输出口
***it P1_3=P1^3; //电机控制输出口
***it L_IR_sr=P2^0;//红外检测左路接口
***it M_IR_sr=P2^1;//红外检测中路接口
***it R_IR_sr=P2^2;//红外检测右路接口
uchar ucMotorStep=0; //被触发的电机动作编号
uchar ucdata; //从遥控器中接受的编码
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
Display_LCD_String(0,"Code_Num:0x");
while(1)
{
Display_Ir_Code(11,ucdata);
Display_movement_action();
detector_FL();
detector_IR();
run();
}
}
void detector_FL()
{
if(L_IR_sr==0&M_IR_sr==0&R_IR_sr==1) ucMotorStep=4;
else if(L_IR_sr==0&M_IR_sr==1&R_IR_sr==0) ucMotorStep=1;
else if(L_IR_sr==0&M_IR_sr==1&R_IR_sr==1) ucMotorStep=4;
else if(L_IR_sr==1&M_IR_sr==0&R_IR_sr==0) ucMotorStep=3;
else if(L_IR_sr==1&M_IR_sr==1&R_IR_sr==0) ucMotorStep=3;
else if(L_IR_sr==0&M_IR_sr==0&R_IR_sr==0) ucMotorStep=7;
else if(L_IR_sr==1&M_IR_sr==0&R_IR_sr==1) ucMotorStep=7;
}
void detector_IR()
{
if(ucdata==0x73) ucMotorStep=1;
else if(ucdata==0x56) ucMotorStep=2;
else if(ucdata==0x7b) ucMotorStep=3;
else if(ucdata==0x52) ucMotorStep=4;
else if(ucdata==0x71) ucMotorStep=7;
}
void Display_movement_action() //显示电机动作
{
if(ucdata==0x73)
{
Display_LCD_String(64,"Forward ");
ucMotorStep=1;
}
else if(ucdata==0x56)
{
Display_LCD_String(64,"Backward ");
ucMotorStep=2;
}
else if(ucdata==0x7b)
{
Display_LCD_String(64,"Turn_Left ");
ucMotorStep=3;
}
else if(ucdata==0x52)
{
Display_LCD_String(64,"Turn_Right ");
ucMotorStep=4;
}
else if(ucdata==0x71)
{
Display_LCD_String(64,"Stop ");
ucMotorStep=5;
}
else
{
Display_LCD_String(64,"Undesigned_code");
ucMotorStep=5;
}
}
void run()
{
switch(ucMotorStep)
{
case 1: /*前进*/
P1_0=1;
P1_1=0;
P1_2=1;
P1_3=0;
break;
case 2: /*后退*/
P1_0=0;
P1_1=1;
P1_2=0;
P1_3=1;
break;
case 3: /*左转*/
P1_0=0;
P1_1=0;
P1_2=1;
P1_3=0;
break;
case 4: /*右转*/
P1_0=1;
P1_1=0;
P1_2=0;
P1_3=0;
break;
case 5: /*停止*/
P1_0=0;
P1_1=0;
P1_2=0;
P1_3=0;
break;
}
}
/*********************分割线下面是1602液晶驱动程序**********************/
uchar read_1602_status()//读1602液晶状态
{
uchar state;
RS=0;
RW=1;
EN=0;
_nop_();
EN=1;
_nop_();
state=P0;
_nop_();
EN=0;
_nop_();
return state;
}
void write_1602_command(uchar cmd)//写1602液晶指令
{
LCD_Busy_Wait();
RS=0;
RW=0;
EN=0;
P0=cmd;
_nop_();
EN=1;
_nop_();
EN=0;
_nop_();
}
void write_1602_data(uchar dat)//写1602液晶数据
{
LCD_Busy_Wait();
RS=1;
RW=0;
EN=0;
P0=dat;
_nop_();
EN=1;
_nop_();
EN=0;
_nop_();
}
void init_1602()//1602液晶初始化
{
write_1602_command(0x38);
write_1602_command(0x08);
write_1602_command(0x01);
write_1602_command(0x06);
write_1602_command(0x0c);
}
void LCD_Busy_Wait()//1602液晶忙状态检测，根据数据手册介绍，每次进行读写操作前都需进行读写检测，确保状态字最高位为0。
{
while((read_1602_status()&0x80)==0x80);
delay_ms(1);
}
void Set_LCD_POS(uchar p)//显示位置定位
{
write_1602_command(0x80+p);
}
void Display_LCD_String(uchar p,uchar *s)//在p位置显示字符串
{
uchar i;
Set_LCD_POS(p);
for(i=0;i
{
write_1602_data(s[i]);
delay_ms(1);
}
}
/*********************分割线上面是1602液晶驱动程序**********************/
void Display_Ir_Code(uchar add,uchar date)//将接受到的红外信号分别显示
{
uchar ucl***,ucm***,ucdis_l***,ucdis_m***;
ucl***=date&0x0f;//取出红外信号的低四位
ucm***=(date>>4)&0x0f;//取出红外信号的高四位
if(ucl***>0x09) ucdis_l***=0x40+ucl***-0x09;//判断数据信号十分大于9，由于液晶是按照ASCII码显示，所以A到F需要加上0x40
else ucdis_l***=0x30+ucl***;//如果小于9，数字1到9需要加上0x30。
if(ucm***>0x09) ucdis_m***=0x40+ucm***-0x09;
else ucdis_m***=0x30+ucm***;
write_1602_command(0x80+add);
write_1602_data(ucdis_m***);
write_1602_data(ucdis_l***);
}
void delay_ms(uint delay_time)//延时函数，一个delay_time大约1ms。
{
uchar i;
while(delay_time--)
{
for(i=0;i<114;i++)
{
;
}
}
}
void Int0() interrupt 0
{
uchar i,j;
EX0=0; // 关闭外部中断0
i=10;
while(i--)
{
TH0=(65535-const_interrupt_time)/256;
TL0=(65535-const_interrupt_time)%256;
TR0=1;
while(!TF0);
TF0=0;
TR0=0;
while(IR_sr)
{
EX0=1;
return;
}
} //每840us检测一次P3.2口是否出现高电平，共检测10次，出现高电平则重新进入中断
while(!IR_sr);// 等待低电平过去
j=5;
while(j--)
{
TH0=(65535-const_interrupt_time)/256;
TL0=(65535-const_interrupt_time)%256;
TR0=1;
while(!TF0);
TF0=0;
TR0=0;
while(!IR_sr)
{
EX0=1;
return;
}
} //每840us检测一次P3.2口是否出现低电平，共检测5次，出现低电平则重新进入中断
while(IR_sr);// 等待高电平过去
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
while(!IR_sr);// 等待低电平过去
TH0=(65535-const_interrupt_time)/256;
TL0=(65535-const_interrupt_time)%256;
TR0=1;
while(!TF0);
TF0=0;
TR0=0; //延时840us
if(IR_sr) //判断是否是高电平
{
ucdata|=0x80; //最高位置“1”
while(IR_sr); // 等待高电平过去
}
ucdata>>=1; //如果是低电平则左移一位
}
}
EX0=1; // 开中断
return;
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++) //内嵌循环的空指令数量
{
; //一个分号相当于执行一条空语句
}
}
}
void initial_myself() //初始化单片机
{
TMOD=0x01; //设置定时器0为工作方式1
}
void initial_peripheral() //初始化外围
{
ET0=1; //允许定时中断
IT0=1; //下降沿触发
EX0=1; //允许外部中断
EA=1; //开总中断
init_1602(); //初始化1602液晶
}

复制代码

烧录进去之后，将前面的所有部件连起来

这里可以进行巡线测试，将巡线电路悬空，不要让它对着任何反射体，然后用手指分别去测试不同的状态，因为手指也可以当做反射体用。测试完成之后就可以将整车组装了

这里是选线部分的安装，底部跟铜柱相连，上部可以用铁丝活动固定，这样可以调整红外对管对地的感应距离，这是比较简单粗暴的办法，你可以用变阻器调整红外发射管的电流，也可以用比较器，具体电流有很多，可以参考相关资料。

安装后的整车图

安装完成后就可以再地上布上黑线（我用的是电工胶带），然后反复更改红外对管左右两路的安装位置以及整个巡线电路的高度，最终能达到满意的结果，如果没有那就是你测试不够，再测试，再测试。

到这里，整个红外遥控/巡线小车就制作完毕！

谢谢大家！

柠檬守护 · 2014-9-28 20:35:39

东西是好东西啊！只是楼主，你这个东西真心不便宜哦！

干涸的布拉格 · 2014-9-29 09:54:14

柠檬守护发表于 2014-9-28 20:35
东西是好东西啊！只是楼主，你这个东西真心不便宜哦！

你是指店里的价格么？

柠檬守护 · 2014-9-29 11:57:58

干涸的布拉格发表于 2014-9-29 09:54
你是指店里的价格么？

是的呀！开始还打算买一些配件跟着楼主一起学习呢！但是看到这个价格，顿时想放弃了！

yj231163520 · 2014-9-29 12:38:35

学习学习学习学习

干涸的布拉格 · 2014-9-29 13:15:46

柠檬守护发表于 2014-9-29 11:57
是的呀！开始还打算买一些配件跟着楼主一起学习呢！但是看到这个价格，顿时想放弃了！
...

看样子需要制定不同的套餐

小西西 · 2014-9-29 14:13:58

没事儿我也做做试试，挺好玩的

柠檬守护 · 2014-9-29 21:49:37

干涸的布拉格发表于 2014-9-29 13:15
看样子需要制定不同的套餐

嘿嘿，都OK啦！感谢楼主的分享！

林小胖 · 2014-9-29 22:08:04

厉害！！楼主好厉害

干涸的布拉格 · 2014-9-29 22:18:05

小西西发表于 2014-9-29 14:13
没事儿我也做做试试，挺好玩的

到时候如果制作有什么疑问，可以跟帖。

zq8309 · 2014-10-6 21:06:17

干涸的布拉格发表于 2014-9-17 22:17
牛人谈不上，只是自己的一些制作跟心得体会罢了，希望大家会有所收获!

我也想做一个啊，挺有趣的

湛蓝色smile · 2014-10-6 23:35:13

刚要做，太赞了

干涸的布拉格 · 2014-10-9 14:43:05

singlepj 发表于 2014-10-9 10:15
dddddddddddddddddddddddddd

希望这不是一个捞分贴！

王新杰 · 2014-10-10 09:44:07

多谢分享呵呵

小贝壳 · 2014-10-10 12:41:17

看到如此辛苦的楼主，必须给个赞

干涸的布拉格 · 2014-10-10 15:08:43

937166474 发表于 2014-10-10 12:41
看到如此辛苦的楼主，必须给个赞

谢谢理解，确实蛮辛苦的！

电焊工 · 2014-10-18 16:49:31

顶楼主！做的很不错！

干涸的布拉格 · 2014-10-18 18:02:23

wujun1204sc 发表于 2014-10-18 16:49
顶楼主！做的很不错！

谢谢，还有蛮多不足的地方！

xtwass14 · 2014-10-19 20:55:27

感谢楼主分享,楼主厉害。

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