基于单片机的遥控小车控制(8)

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虽然C语言也是强类型语言，但它的语法比较灵活，允许程序编写者有较大的自由度。

(6) C语言允许直接访问物理地址,对硬件进行操作

由于C语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作，因此它既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，能够像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作，而这三者是计算机最基本的工作单元，可用来写系统软件。

生成目标代码质量高，程序执行效率高，一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10～20%。

(7) C语言适用范围大，可移植性好

C语言有一个突出的优点就是适合于多种操作系统，如DOS、UNIX；也适用于多种机型。C语言具有强大的绘图能力，可移植性好，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图形和动画，它也是数值计算的高级语言。 3.2.2.2 缺点

a. C语言的缺点主要表现在数据的封装性上，这一点使得C在数据的安全性上有很大缺陷，这也是C和C++的一大区别。

b. C语言的语法限制不太严格，对变量的类型约束不严格，影响程序的安全性，对数组下标越界不作检查等。从应用的角度，C语言比其他高级语言较难掌握。 3.2.2.3 C语言的特点

a. C是中级语言。它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作， 而这三者是计算机最基本的工作单元。

b. C是结构式语言。结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰，便于使用、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。

c. C语言功能齐全。具有各种各样的数据类型，并引入了指针概念，可使程序效率更高。另外C语言也具有强大的图形功能，支持多种显示器和驱动器。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大，可以实现决策目的的游戏。 d. C语言适用范围大。适合于多种操作系统，如Windows、DOS、UNIX等等；也适用于多种机型。C语言对编写需要硬件进行操作的场合，明显优于其它解释型高级语言，有一些大型应用软件也是用C语言编写的。C语言具有绘图能力强，可移植性，并具备很强的数据处理能力，因此适于编写系统软件，三维，二维图形和动画。它是数值计算的高级语言。

e. C语言文件由数据序列组成，可以构成二进制文件或文本文件。

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综上所述考虑到汇编语言和C语言，结合自身优势，本设计采用汇编语言进行程序编写。

3.3 软件设计

软件设计采用汇编语言，模块化结构设计。包括初始化程序、主程序、键盘扫描程序、红外发射程序等。在软件设计中注意如下几个问题：

(1)抗干扰措施

①为了保证电路的性能，电阻全部采用精密电阻，电容选用高阻抗优质电容，并且进选择配套，印制电路板的绝缘质量好，布线的安排要合理。实践证明，布线的安排对电路的性能影响是明显的。

②采用软件方法消除抖动，即检测出键闭合后执行一个延时程序，产生一个5ms-10ms的延时，让前沿抖动消失后再一次检测键的状态，如果仍保持闭合状态电平，则确认为真正有键按下，当检测到按键释放后，也要给5ms-10ms的延时，待后延抖动消失后才能转入该键的处理程序。

③电桥电源采用专用桥头电源变压器，使桥路有一个稳定的电流。

其他程序见附录1

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3.4 遥控编码原理介绍

1）遥控码的编码格式

该遥控器采用脉冲个数编码，不同的脉冲个数代表不同的码。最小为2个脉冲，最大为8个脉冲。为了使接收可靠，第一位码宽3ms，其余为1ms，遥控码数据帧间隔大于10ms，如下图所示

发射2个脉冲前进

发射3个脉冲后退

发射4个脉冲左转

3ms 1ms 10ms 帧间隔 发射5个脉冲右转

发射6个脉冲自动驾驶 图3-2遥控编码发送示意图

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2）遥控码的发射

当某个操作键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定遥控码的脉冲个数，在调成40KHz方波由红外线发光管发射出去。P3.5端口的输出调制波如上图所示。

3）数据帧的接受处理

当红外线接收器输出脉冲帧数据时，第一位码的低电平将启动中断程序，实时接收数据帧。在数据帧接收时，将对第一位（起始位）码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms，将作为错误码处理。当间隔位的高电平脉宽大于3ms时，接收结束，然后根据累加器A中的脉冲个数，执行相应输出口的操作。下图为红外线接收器输出的一帧遥控码波形图。

10ms 1ms 10ms 停止位 3ms 1ms 图3-3红外线接收器输出的一帧遥控码波形图

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3.5 系统软件流程图

本节内容主要讲述主程序以及各个子程序、中断程序的实现方法和控制算法。为了便于程序分析，以及系统的调试、键按以及软件移植和修改，系统软件采用了结构化模块设计。主程序主要完成初始化工作，设定小车的初始运行状态，最后循环调用键盘扫描程序。中断程序主要是小车接收模块键盘扫描中断。子程序主要包括键盘扫描子程序、红外发射与接收子程序等。

遥控器主程序流程图与键盘扫描子程序流程图如下图所示： 3.5.1小车发射板主程序流程图

主程序开始首先进行初始化工作，设定小车的初始运行状态，最后循环调用键盘扫描程序。如图3-4所示。

开始 初始化 调用键盘子程序 图3-4 单片机发射板主程序

3.5.2小车发射子程序流程图

当开始工作时，初始化，首先判断前进或者后退键是否按下，当有按下时，先判断是前进还是后退，然后开始判断左转或者右转是否按下，当按下时，执行左转后者右转，再判断什么时候取消按键，当取消按键时，给小车一个复位信号，让它执行原来的动作，途中，如果前进或者后退键被取消了，则立刻停止转动，并给予小车一个停止命令。

当前进和后退都没按下时，扫描自动驾驶键，当按下，则给小车自动驾驶命令，否则循环键盘扫描。

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