1、 - 1 - 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 智能船控制系统的研发 一、课题研究意义及现状 在国际上，无人驾驶近海巡查装置目前已成为研究热点，该装置体积小 ,灵活性好，无论在民用还是军事方面都有广泛应用 。 本文介绍的高性能水上无人巡查装置与国内研发的水域探测器不同，其采用先进的无线通信技术，覆盖范围广，工作区域大，具有灵活性好 ,智能化程度高 ,可以有效增大信息获取半径 ,适宜水域行动等特点，可与控制中心交互联动形成完整的监控系统，在现代近岸的侦查 ,监视等应用中具有越来越广泛的用途，对于提高水域技防手段，应对突发事件有 着重大的现实意义 。 本课题是将单片机在智能小船控制
2、上的一个运用，制作智能遥控小船控制系统，通过无线电作为信号传输的载体来实现数据的传输，从而能够根据按键信息来远程控制小船的速度和转向，无线传输距离超过 30 米。整个系统采用的是以 STC80C51 单片机为核心，NRF2401 作为无线 /接收模块主控芯片 ，来实现对小船内部直流伺服电机的控制。该系统为自动化控制系统，通过按键电路，我们可以输入转向、变速等命令，然后整个系统采用的是以 STC80C51 单片机为核心， NRF2401 作为无线 /接收模块主控芯片 ，来实现对小船内部直流伺服电机的控制。该系统为自动化控制系统，通过按键电路，我们可以输入转向、变速等命令，然后信息通过发射模块上的
3、 NRF2401 芯片发送到接收模块，由接收模块上无线接收器实时接收数据并存储，作为中央处理器的 STC89C51 单片机采集接收模块和传感器模块数据，经过数据筛选后分别发送给电机驱动模块和显示模块。从而实现遥控小船的变速控制和环境信息检测。此课题的研究成果还可以作为载体运用于一定水域范围内数据测量，障碍物清理等。智能遥控巡查系统在各个领域有广泛的运用，符合自动化时代的需求，能更好的满足日常生活、工作的需 求。因此，加大对遥控系统的研究力度是符合实际要求，有着现实的意义。 - 2 - 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题设计一个 智能船 控制系统，既可以通过 遥控器 控制 船体前进、后退
4、,也 可以通过传感器将船体内部温度反馈到遥控器中 。本系统总体指标及功能要求如下： （ 1） 采用 51 系列单片机作为主控芯片 ； （ 2）通过无线来实现数据的传输； （ 3）能够根据 发射器的按键 来自动 控制电机转速 ； （ 4）能够 实时显示当前船内温度 ； （ 5）原理图的绘制和 PCB 的制作。 本设计最终需要制作出一个 智能船 控制系统， 并能够经行实物作品演示。 通 过该课题我可以掌握一些常用电路的设计方法和单片机软件编程方法，提高个人的电子设计能力。课题主要内容包括硬件设计和软件设计。 三、 课题研究的方法及措施 本课题是设计一个 智能船 控制系统，能够根据 遥控器按键 来无
5、线控制 船模电机的转速 。根据系统设计的功能要求，确定如下系统的总体框架 : 这个系统主要包括 按键电路、 稳压电源、主控电路、无线发射与接收模块、 电机驱动模块 、传感器模块和显示模块组成 。主要原理如下：电源模块是把市电经过降压稳压后得到稳定 5V 直流电源，为单片机、无线接收模块、 传感器 及 显示器 等提供稳定电压。无线发射 器通过 NPF24L01 编码后，发射信号给无线接收器，当无线接收器接收到信号时，把有用的信号传给单片机，单片机把这些信号进行解码处理后，分别给 电机驱动模块 和 传感器 一定的信号，使 电机 和 传感器 开始工作。从而使 整个模型运转 ， 同时得到传感器数据反馈
6、 。 - 3 - 四、课题研究进度计划 毕业设计期限： 自 2011 年 9 月 1 日至 2012年 4月。 第一阶段（ 3周）：收集关于无线通信和 51系列 单片机的资料，系统总体方案设计，完成文献综述、外文翻译和开题报告。 第二阶段（ 3周）：硬件电路设计，用 Protel软件画原理图和 PCB图，以及 进行仿真测试。 第三阶段（ 3周）：画流程图，用 51系列 专业软件程序软件编写，做好给类数据的记录。 第四阶段（ 1周）：设计作品的调试与完善，直到达到各类指标。 第五阶段（ 4 周）：完成论文的撰写，论文的修改。 五、参考文献 1 张 为 ,傅惠南 .基于 51 单片机无位置传感器无
7、刷电机的控制 J.计算机技术与应用 ,2006， 4(35） :66 68. 2 方佳韵，钟敏 .高性能水域无人巡查装置电机控制系统的应用设计 J.电机与控制应用 ， 2010， 37（ 5） :46 48， 64. 3 李莎，谭永丽 .基于 NRF24L01 的无线数据传输系统设计 J.湖北第二师范学院学报，2011， 28（ 2） . 4 严结 .单片机原理及其接口技术 M. 北京 ： 机械工业出版社 ,2010， 1. 5 王康年 .高频电子线路 M. 西安 ： 西安电子科技大学出版社 ,2009， 3. 6 韩庆瑶，洪草根，朱晓光，徐瑾 . 基于 AVR 单片机的多舵控制系统设计及仿真 J.计算机测量和控制， 2011.19（ 2）： 332 334,349. 7 彭鸿才 .电机原理及拖动 M.北京 ： 机械工业出版社 ,2007， 3. 9Wu Gang. low rate space-time trellies code2 in power limited wireless communication systems.Jjournal of electronics， 2006， 19(3). 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日
