逢 甲 大 學

自動控制工程學系專題製作

專 題 論 文

紅外線遙控自走車

Infrared Ray Remote Car

指導教授：蘇文彬

學 生：吳信毅

許原彰

陳鵬州

中 華 民 國 九 十 九 年 六 月

i

感謝

首先，我們要感謝蘇文彬老師對我們的指導，自從我們請蘇文彬老師當我們

的指導老師後，在每次與老師的討論時老師總是能適時的提醒我們哪些地方要注

意，並且問一些關鍵的地方要我們去多查一些資料和多找同學或老師討論，使我

們的問題常常能迎刃而解並且順利的進行下去，最後還要感謝自控系所有的老

師，因為有你們在我們做專題前教導的一些基本專業知識，使我們在做專題時能

很清楚的了解我們該往哪些方向去著手進行，即使遇到問題也能從關鍵的地方去

找資料以便解決問題，因此使我們受獲良多。

ii

中文摘要

伴隨著現在科技日新月異，越來越多的科技產品也不斷的出現，而且許多產

品的設計，也逐漸朝向比以往更方便的設計之趨勢。為了滿足各方面的需求，許

多不同設計的機器應運而生，利用的範圍也相當廣，舉凡一般家電用品遙控器到

最先進之太空探測皆扮演重要之角色，其中紅外線遙控車屬於遙控機械人系統的

一種。

我們使用 8051 單晶片的程式設計，搭配紅外線遙控的方式，透過紅外線的

發射和接收，來控制車子的前進、後退、左轉和右轉。使用紅外線遙控，讓使用

者可以在一定距離來控制車子。

所以我們的實驗是以紅外線來驅動車子為目標，透過團隊合作的方式，達成

紅外線遙控車在整合時所需的相關知識技術，使紅外線可以做進一歩的應用，未

來也可以應用在無人駕駛的汽車，或是利用紅外線遙控汽車，使操作更方便，讓

人人輕鬆學會開車，也使生活更方便舒適。

iii

Abstract

The daily development of the world make more and more new high technique

appeared. Accompany with these products, much of the ideal and design are required

for more convenient for the human life. To match this kind of necessary, more and

more different purpose machines have been designed, and use on while range;

beginning from the home use wireless controlled electronic products to the space

exploration of top development science technique. One of these kind of wireless

controlled system is the infrared ray controlled car, it is just one of the system of

wireless controlled robot.

We refer to the program design of 8051 single-chip collocated with infrared ray

controlled system, to make the car through infrared ray sending forward, backward,

turn left and turn right. The operator can use infrared ray to control the action of car,

within the valueable distance.

The target of our experimentation to use infrared ray to drive and control car.

Through our team work and collect all the necessary and using for more widely.

Probably, the near future, infrared ray could be develop on non-driver automobile

controlling use. Or maybe through the infrared ray controlled methods to make the

driver easy to learn how to drive the car to make the human life more comfortable.

iv

目錄 感謝 …………………………………………………………………………i

中文摘要 ……………………………………………………………………ii

英文摘要 ……………………………………………………………………iii

目錄 …………………………………………………………………………iv

圖目錄 ………………………………………………………………………vi

表目錄 ………………………………………………………………………vii

第一章前言 …………………………………………………………………1

1.1 研究動機……………………………………………………… 1

1.2 研究目的……………………………………………………… 1

1.3 預期目標 ………………………………………………………1

第二章 8051介紹……………………………………………………………2

2.1 8051簡介 ………………………………………………………2

2.2 8051單晶片的接腳名稱與功用 ………………………………3

2.3 8051單片的內部結構 …………………………………………4

2.4 8051單片具有以下之特性 ……………………………………5

2.5 8051組合語言程式的格式 ……………………………………6

第三章 繼電器………………………………………………………………7

3.1 繼電器介紹………………………………………………………7

3.2 繼電器選用 ……………………………………………………8

第四章 直流馬達 …………………………………………………………9

4.1 直流馬達介紹 …………………………………………………9

4.2 直流有刷馬達 ………………………………………………10

4.3 無刷馬達的構造與原理 ………………………………………11

4.4 直流馬達之比較 ………………………………………………12

4.5 馬達正反轉控制電路 …………………………………………13

第五章 紅外線 …………………………………………………………15

5.1 紅外線介紹 …………………………………………………15

5.2 紅外線遙控介紹 ………………………………………………16

5.3 紅外線傳送接收 ………………………………………………17

5.3.1 紅外線傳送電路 ……………………………………………18

5.3.2 紅外線接收電路 ……………………………………………20

第六章 遙控車實體模型與電路 …………………………………………22

6.1 車體控制 ………………………………………………………22

6.2 遙控器 …………………………………………………………23

6.3 紅外線接收 ……………………………………………………24

6.4 實體模型與功能說明 …………………………………………25

v

6.5 測試結果 ………………………………………………………27

第七章 結論 ……………………………………………………………28

參考文獻 …………………………………………………………………29

vi

圖目錄 圖2.1 8051的接腳圖…………………………………………………………………3

圖2.2 8051內部結構…………………………………………………………………4

圖3.1 典型繼電器內部構造…………………………………………………………7

圖3.2 雙軸雙切繼電器………………………………………………………………8

圖3.3 繼電器的驅動電路……………………………………………………………8

圖4.1 馬達之基本構造………………………………………………………………9

圖4.2 直流有刷馬達構造實圖…………………………………………………… 10

圖4.3 直流無刷馬達內部基本構造……………………………………………… 11

圖4.4 馬達順向旋轉……………………………………………………………… 13

圖4.5 馬達逆向旋轉……………………………………………………………… 13

圖4.6 直流馬達正反轉應用電路………………………………………………… 14

圖5.1 紅外線發射器和接收器常見外觀………………………………………… 16

圖5.2 調變訊號驅動IR LED發射訊號…………………………………………… 16

圖5.3 發射接腳圖………………………………………………………………… 17

圖5.4 接收接腳圖………………………………………………………………… 17

圖5.5 PT2488接腳圖……………………………………………………………… 18

圖5.6 PT2248的振盪器輸入電路………………………………………………… 18

圖5.7 紅外線傳送電路…………………………………………………………… 19

圖5.8 PT2489接腳圖……………………………………………………………… 20

圖5.9 PT2249的振盪電路………………………………………………………… 20

圖5.10PT2249的振盪電路………………………………………………………… 21

圖6.1 車體控制線路……………………………………………………………… 22

圖6.2 遙控器線路圖……………………………………………………………… 23

圖6.3 紅外線接收線路…………………………………………………………… 24

圖6.4 車體………………………………………………………………………… 25

圖6.5 紅外線遙控器……………………………………………………………… 25

圖6.6 控制板……………………………………………………………………… 26

vii

表目錄 表2.1 8051指令功能 ……………………………………………………………5

表3.1 直流馬達比較 …………………………………………………………12

1

第一章 前言

1.1 研究動機

在小時候玩過遙控車中，有的是有線遙控車，而有的雖然是無線，但遙控器

需要裝天線，前者缺點是搖控範圍極短，後者缺點是天線常常損壞或折斷，而現

在上大學後又有學到相關的知識，因此開始研究有關遙控車相關的知識和理論，

進而排除這兩種缺點，因此使用紅外線作為傳送媒介，之後更進一步的焊接電路

板和組裝車子。

1.2 研究目的

這次專題，主要是藉由一般市面上常見的紅外線的傳送和接收器，透過8051

晶片來控制馬達的運轉，使車子可以自由的行進，未來紅外線的控制，也可利用

在不同的用途，遠端遙控的機器將會越來越多，日後也許只要一隻手機就可以遙

控我們的各種家電。

1.3 預期目標

利用紅外線遙控器的控制，使車子能前進、後退、左轉與右轉，並且有良好

的紅外線接收與車子行駛的流暢度。

2

第二章 8051介紹

2.1 8051簡介

8051是目前市面上很受歡迎使用的單晶片微處理器之一，是由INTEL公司所

開發出來，普遍地應用在工業界中。由於其使用的普及，許多設計半導體晶片的

公司也有製造與8051相容的單晶片，例如由ATMEL公司所生產製造的89C51單晶片

便與INTEL公司的8051完全相容，其間最大的不同是89C51是可以重複燒錄的，而

8051則否。市面上的微處理器種類非常多，8051/89C51是其中較受到歡迎的產品，

但就目前來說，外面買的到的IC只有89c51和89s51而已，因為8051不能重複

燒錄，所以實驗階段8051是不實用的東西，而89c51和89s51都是可以多次燒錄

的，因此外面買比較買的到。89c51跟89s51也是一樣的東西，都是用Cmos製程，

Flash記憶體，但89s51燒錄支持Isp只需六條線和五伏特就可以燒錄，而89c51

必需多條也需12v的電源才可燒錄。

3

2.2 8051單晶片的接腳名稱與功用

圖2.1 8051的接腳圖

8051 總共有40 支接腳，4 個8 位元雙向I/O，其中PORT3 除了可以當作I/O以

外，也兼具其他特殊功能。

1. VCC：接正電源5V

2. GND：接地

3. PORT0：可做一般I/O 使用，當作輸入或輸出時應在外部接提升電阻外部記憶

體擴充時，當作資料匯流排（D07）及位址匯流排（A07）

4. PORT1：一般I/O 使用，內部設有提升電阻。

5. PORT2：一般I/O 使用，內部也有提升電阻，外部記憶體擴充時，當作位址匯

流排（A815）使用。

6. RST：晶片重置信號輸入腳，只要輸入一高電位脈衝，大於2個機械週期，就

可以完成重置動作

7. ALE/PROG：接外部記憶體時，位址栓鎖致能輸出脈衝，利用此信號將位址栓

鎖住，以便取得資料碼未接外部記憶體時，有1/6 石英晶體的振盪頻率，可做

為外部時脈在燒錄PROM時，此接腳也是燒錄脈波之輸入端

8. PSEN：當作程式儲存致能外部程式記憶體之讀取脈波，在每個機械週期會動2

次，外接ROM時， 與ROM 的／OE 腳連接

9. EA/VPP：接高電位時，讀取內部程式記憶體；接低電位時，讀取外部程式記

憶體。欲燒錄內部EPROM 時，利用此腳接收21V之燒錄供應電壓

10. XTAL1, XTAL2：接石英晶體振盪器，工作機械週期=石英晶體／12

4

2.3 8051單片的內部結構

8051為Intel 公司所推出的MCS-51 系列產品之一

圖2.2 8051內部結構

5

2.4 8051單片具有以下之特性

1. 專為控制使用所設計的8位元單晶片。

2. 具有位元邏輯運算能力。

3. 具有128位元的RAM，以及4K位元的ROM。

4. 具有4個8位元I/O埠。

5. 具有2個16位元的計時/計數器。

6. 具有全雙工的UART。

7. 具有5個中斷源及兩層中斷優先權結構。

8. 具有時脈產生電路。

9. 具有外部電路擴充64位元程式記憶體的能力。

表2.1 8051指令功能

編號 8051

功能

Rom容量 4K Byte

Ram容量 128 Byte

擴充程式記憶體 64K Byte

擴充資料記憶體 64K Byte

工作消耗電流 125mA

執行時間 1us

I/O Port 32

計時/計數器 16 bit*2

暫存器 4

外部中斷 2

內部中斷 3

串列輸出入 Port Yes

6

2.5 8051組合語言程式的格式

8051 組合語言程式是由一列一列的敘述(Statement)所組成，而程式的執行

則須先經 8051 組譯器編譯後，並經燒錄器燒錄至 8051 單晶片中方可執行。而

8051組合語言的格式則是由 4個欄位所構成，其格式如下：

〔Label〕 〔Mnemonic〕 〔Operand〕 〔Comment〕

標記欄 指令欄 運算元欄 註解欄

1. 標記欄：

標記的功用是用以替代繁複的記憶體位址計算，以方便程式的編寫、分析與維

護。標記的編寫必須從文 書編輯軟體的第一格開始，標記可以由英文字母、

阿拉伯數字、問號及底線字元組合而成，長度最多可以達32 個位元，最後必

須以冒號來結束。

2. 指令欄：

指令可分為兩種，一種是8051 單片指令，另一種則是編譯程式的虛指令，用

以通知編譯器對程式作某些特定的處理。如果一列指令開頭沒有標記時，則指

令前必須保留一個以上的空格。

3. 運算元欄：

運算元依指令決定需要與否，且其需要長度亦依指令而異。

4. 註解欄：

註解欄是以分號起頭的一段說明文字，直到該行結束。可提供程式設計師註

解說明。

7

第三章 繼電器 繼電器(Relay)，也稱電驛，是一種電子控制器件，它具有控制系統（又稱

輸入迴路）和被控制系統（又稱輸出迴路），通常應用於自動控制電路中，它實

際上是用較小的電流去控制較大電流的一種「自動開關」。故在電路中起着自動

調節、安全保護、轉換電路等作用。

3.1 繼電器介紹

電磁繼電器是一種電路控制元件，常用在需要自動化控制之機器、設備中，

例如通信交換機、工業控制、汽車、冷氣機、燈具、不斷電供電系統等。主要構

造，是由電磁鐵的線圈組件與電路觸點組件所構成。

電磁繼電器的基本原理，是自線圈兩端加上額定的電壓，一定的電流會通過

線圈使線圈組件形成電磁鐵， 從而吸引觸點組件之可動部份，致使電路發生通

斷作用。

電磁繼電器的觸點依動作分為靜觸點、動觸點。依電路作用分為常開觸點、

常閉觸點. 當其線圈未通電時處於斷開狀態的靜觸點，稱為常開觸點( N.O.) ，

處於接通狀態的靜觸點稱為常閉觸點( N.C.)。

圖3.1 典型繼電器內部構造

為使電磁繼電器能夠發揮控制作用，並且可靠的配合機器、設備中之整體控

制電路，需要在電路設計時先進行對使用條件之了解：

●負載之電壓、電流大小。

●負載是直流或交流。

●負載之阻抗型式。

●負載所處之環境、溫度、濕度。

●負載之控制方式、斷通比。

●控制電路所提供之線圈電壓、電流值。

●控制電路要求之絕緣阻抗值。

●機器設備之使用壽命。

對以上負載特性、環境因素、控制電路了解後，接著才能從各種電磁繼電器

機種、規格中選出合適之機種型號。

8

3.2 繼電器選用

本專題使用雙軸雙切的繼電器，它有八支接腳。為5V的直流繼電器，8051

的I/O Pin通常是無法直接推動繼電器的線圈，用來輔助推動繼電器線圈的方法

很多，電晶體開關是最廣泛被常用的方式。

圖3.2 雙軸雙切繼電器

當 8051 I/O pin 為高電位時，PNP 電晶體的 E - B 極無順向偏壓，PNP 電

晶體的 E - C 極不導通，NPN 電晶體的 B 極沒有電壓， NPN 電晶體的 C 極到 E

極不導通，如同開路，繼電器線圈不起動。

當8051 I/O Pin 為低電位時，PNP電晶體的E - B極得到順向偏壓，PNP電晶

體的E - C極導通，VCC被送到NPN電晶體的B極，此時NPN電晶體B極到E極有大於

0.7V的順向偏壓，使電晶體工作，電晶體的C極到E極呈現導通，而起動繼電器線

圈。

圖3.3 繼電器的驅動電路

9

第四章 直流馬達 電動機俗稱馬達（MOTOR），被廣泛運用於各種電器用品間，能將電能轉換為

機械能，以驅動機械作旋轉運動、振動或直線運動，作直線運動的馬達稱為線型

馬達（LINEAR MOTOR），適用於半導體工業、自動化工業、工具機、產業機器及

儀器工業等，而作旋轉運動的馬達，其應用則遍及各種行業、辦公室、家庭等，

生活週遭幾乎無所不在。

4.1 直流馬達介紹

圖4.1 馬達之基本構造

1. 電樞(Armature)或轉子(Rotor)

為馬達旋轉的部份，材質為永久磁鐵、線圈(外接電源)、導線(無外接電源)

或特殊形狀之導磁材料。

2. 場繞組(Field)或定子(Stator)

材質為永久磁鐵或是線圈(外接電源)。

3. 滑環(Slip Ring)或換向器（Commutator，如直流馬達之碳刷）

連接轉子繞線至外部換向器用於改變電樞繞線之電流方向，使用永久磁鐵為轉子

材質的馬達則無需滑環或換向器。

4. 軸承(Bearing)

可使用滾珠、滾針、滾柱、含油自潤軸承，主要提供轉子穩固的支撐。

5. 馬達控制器(Motor Controller)

包含控制馬達的輸出扭矩、速度或轉角，以及大型馬達起動、停止之順序

控制。控制器種類也相當多，如單相交流馬達使用的電容分相啟動器，直

流馬達使用的功率控制器、變頻器、或是伺服馬達控制器等，都是屬於馬

達控制器。

10

4.2 直流有刷馬達

有刷直流馬達是靠電流流經電刷在經電樞轉動。其垂直磁場的產生採用在轉

子上增加多組的線匯繞組，經由電刷(Brush)與換相(Commuttor)的調整，使流入

電樞的電流，能控制轉子磁場保持在磁場垂直的方向上如圖4.2所示。

圖 4.2 直流有刷馬達構造實際圖

優點

直流馬達好處為在控制速度方面比較簡單，只須控制電壓大小就可控制共轉

速，且不受電源頻率的限制，可以製做出高速馬達。

缺點

直流有刷馬達不宜在高溫環境下操作，而且電動機中需要以電刷作為電流變

換器（Commutator）的部件，所以需要定期清理電刷磨擦所產生的污物，使用一

段時間會磨損須更換，另外電樞也會磨損。

11

4.3 無刷馬達的構造與原理

直流無刷馬達的設計，主要是解決直流馬達的電刷與換相器的維護問題。其

動作原理與有刷式直流馬達最大的不同，在於改以電子式的換相，而使達到轉子

與定子磁場保持在90 相位差的目的，在配合適當的驅動電路、有效控制換相時

序，可以提高效率或增加轉速範圍。無刷馬達是靠線圈產生磁場讓電樞運轉，因

為少了電刷與軸的摩擦因此較省電也比較安靜。

圖4.3 直流無刷馬達內部基本構造

實際馬達硬體的設計上，一般直流無刷馬達的轉子採用永久磁鐵，定子上則

繞以三相的線圈。

無刷馬達在理論是不會損壞的，唯一會損壞的地方，就在於軸承的培林，因

為它沒有電刷，培林是唯一轉動時接觸的地方，所以他的可靠度也提高，也不會

有火花出現，效率也比電刷馬達來的好，同馬力輸出的直流馬達，無刷馬達約為

電刷馬達的1/2 體積。

優點

a、換相時不易產生高溫之電弧及金屬屑。

b、電氣雜訊少，可靠度高、壽命長且易高速化。

c、低電壓、啟動快、易控制。

d、製造容易、體積小。

e、可適用於高溫環境下且維修費低。

f、在電刷部份不產生碳粉、油霧等污垢。

g、不產生電氣之雜訊(不產生電波干擾)。

h、不產生火花。

12

4.4 直流馬達之比較

直流有刷馬達、直流無刷馬達，兩者的特點差異。

表4.1 直流馬達比較

特點 直流無刷馬達 直流有刷馬達

體積小、重量輕 優良 普通

轉子慣性低 優良 普通

高速度運轉性能 優良 較差

無轉子銅損 優良 普通

高效率 優良 普通

溫升低 優良 較差

無整流子，無電刷摩擦,無火花 優良 較差

低速扭力 優良 普通

免保養 優良 較差

過附載能力 優良 普通

13

4.5 馬達正反轉控制電路

一般直流馬達的兩端是沒有分正負端的，當馬達的兩端電壓反接時，馬達軸

心會變成反方向旋轉。下面圖示是利用繼電器來控制直流馬達正反轉的電路圖示

意圖解。圖 4.4中 SW1為開路，繼電器未充磁，故繼電器電門接點保持向上位置，

所以馬達順向旋轉；圖 4.5中將 SW1電門壓下，繼電器作動使電門移至向下的位

置，馬達則逆向旋轉。

圖 4.4 馬達順向旋轉

圖 4.5 馬達逆向旋轉

14

圖 4.6 直流馬達正反轉的應用電路

V+與 V-是來自供應馬達轉動的直流電源，V+是正極，V-是負極。電容 C 是

用於消除電源雜訊，CN是連接座，用於連接外部的直流馬達。

前面已說明過繼電器線圈的激磁起動方式，在此不贅述。當繼電器線圈未

起動時，V+經繼電器 Pin#6接 Pin#7再到 CN Pin#2，而 V-經繼電器 Pin#3接 Pin#2

到 CN Pin#1，外接馬達轉動，假設是正轉（此時繼電器 Pin#4 與 Pin#2 開路，

Pin#5與 Pin#7開路）。

當繼電器線圈起動時，V+經繼電器Pin#4接Pin#2再到CN Pin#1，而V-經繼電器

Pin#5接Pin#7到CN Pin#2，外接馬達得到相反的電壓，使用軸心反向轉動（此時

繼電器Pin#4與Pin#2短路，Pin#5與Pin#7短路）。

連接外

部直流

馬達

15

第五章 紅外線

5.1 紅外線介紹

太陽光線大致可分為可見光及不可見光。可見光經三稜鏡後會折射出紫、

藍、青、綠、黃、橙、紅顏色來。紅光外側的光線是不可見光，波長由0.76-1000

微米，稱為紅外光。其實生活中充滿了紅外線，只是我們看不到。紅外線主要來

自太陽，不過很多物體也會發射紅外線，例如燈泡、蠟燭、中央空調等，甚至人

體也會散發紅外線。人體所發出的紅外線的量是可以偵測的，耳溫槍就是利用這

個道理測量人的體溫。紅外線在通訊、探測、醫療、軍事等方面有廣泛的用途。

16

5.2 紅外線遙控介紹

紅外線是目前最常見的一種無線通訊，普遍使用在家電以及玩具產品，如電視、

音響、錄放影機、冷氣機、DVD、MP3 Player、遙控車等。紅外線遙控之所以被

大量採使用，主要是因為紅外線裝置體積小、成本低、耗電少及硬體設計容易。

一 般 來 說 ， 紅 外 線 遙 控 系 統 由 發 射 器 和 接 收 器 這 兩 部 份 組 成 。

圖5.1 紅外線發射器和接收器常見外觀

日常生活中有這麼多紅外線光源，當然會對遙控造成干擾，所以得做一些預

防措施確保通訊正確。避免干擾的解藥是調變(Modulated)。我們講話速度若適

當，則聽得舒服，聽者自然不漏接。相同的道理，利用 Modulation 讓 IR LED 以

特定的頻率閃爍，Receiver 端也調整到同樣的頻率，便可以忽略干擾。在下圖

中，可以看到調變訊號 (Modulated Signal)在驅動 IR LED 發射訊號，而偵測

到的訊號則從右手邊的 Receiver 跑出來。

圖 5.2 調變訊號驅動 IR LED 發射訊號

17

5.3 紅外線傳送接收

這次專題我們使用 PT2248、PT2249來設計紅外線的編碼傳送與接收解碼功

能，PT2248 是編碼傳送器，PT2249是接收解碼器，兩者搭配使用。

圖 5.3 發射接腳圖

圖 5.4 接收接腳圖

18

5.3.1紅外線傳送電路

PT2248編碼傳送器是 16 Pin的 IC，接腳功能如下：

VSS：電源接地

XT、/XT：接振盪器

K1 ~ K6：按鍵輸入

T1 ~ T3：掃瞄鍵碼輸出

CODE：傳送與接收之間的匹配碼接腳

/TEST：傳送鍵碼測試腳，通常是空接

/TX OUT：傳送訊號輸出腳

VCC：電源輸入

圖 5.5 PT2248 接腳圖

下圖是 PT2248 的振盪器輸入電路，使用 455KHz的振盪器可使載波傳送訊號

固定在 38KHz，38KHz 是常見的紅外線載波頻率，這關係到接收端的紅外線接收

元件，所以我們也是使用 38KHz的紅外線接收器。

圖 5.6 PT2248的振盪器輸入電路

19

當按鍵按下時，PT2248 內部即會將按鍵狀態，編成固定排列的碼，然後自

動由/TXOUT 腳，以前面提到的 38KHz 載波頻率送出去。當/TXOUT 為高電位時，

經 R送到 PNP電晶體的 B極，由於 PNP電晶體的 E極、B極電位相同，電晶體的

E極、C極不導通，IR LED（紅外線發射 LED）不動作。而當/TXOUT 為低電位時，

PNP 電晶體的 E 極、B 極形成順向偏壓，令電晶體動作，即 E 極、C 極導通，使

紅外線發射 LED得到工作電壓而動作。與紅外線發射 LED串聯的電阻 R是限流電

阻，用以保護紅外線發射 LED。

圖 5.7 紅外線傳送電路

20

5.3.2 紅外線接收電路

PT2249接收解碼器是 16 pin的 IC，接腳功能如下：

Vss：電源接地

RXIN：載波輸入

HP1 ~ HP5：保持脈衝（Hold Pulse）輸出

SP1 ~ SP5：單脈衝（Single Pulse）輸出

CODE2 ~ 3：

OSC：振盪輸入，以電容與電阻並接到地

Vcc：電源輸入

圖 5.8 PT2249 接腳圖

PT2249 的振盪電路比較簡單，在 OSC pin 接 39K電阻並接 1000p 的電容到

地，即可讓 IC內部振盪電路工作，如下圖：

圖 5.9 PT2249的振盪電路

21

紅外線接收電路，我們使用 38KHz 的 3Pin 紅外線接收器，紅外線接收器收

到 38KHz 的紅外線載波時，會從 OUT Pin 輸出，經由 PNP 電晶體放大，由電晶

體的 C極送到 PT2249 的 RXIN Pin，做解碼動作。PT2249解碼後，會由 HP1 ~ 5

及 SP1 ~ 4 輸出，輸出結果依配對的 PT2248 按鍵接法而定，本專題在 PT2248

端使用 5個按鍵，固由 PT2249 的 HP1 ~ 5 輸出給 8051 來讀取。

圖 5.10 紅外線接收電路

22

第六章 遙控車實體模型與電路

6.1 車體控制

將車體控制板與下列元件結合：紅外線解碼器、系統重置電路、工作頻率震

盪電路、左右馬達繼電器以及電源繼電器。

圖6.1 車體控制線路圖

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6.2 遙控器

圖6.2 遙控器線路圖

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6.3 紅外線接收

圖6.3 紅外線接收線路

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6.4 實體模型與功能說明

圖6.4 車體

圖6.5 紅外線遙控器

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圖6.6 控制板

閃燈 LED：短亮閃爍，表示程式正在運作。

馬達起動 LED：馬達轉動時亮，不轉動則滅。

左、右轉LED：當遙控器按左、右轉按鈕時，對應的左、右轉LED會亮起。

倒車 LED：倒車時亮，前進則滅。

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6.5 測試結果

設定啟動時向前進行→馬達起動/關閉按鈕→左、右馬達向前轉→車向前行駛

按左轉按鈕→左馬達向後轉、右馬達向前轉→車向左轉

按右轉按鈕→左馬達向前轉、右馬達向後轉→車向右轉

按後退按鈕→左、右馬達向後轉→車倒退行駛

當有阻擋物在前方或超出搖控範圍→無法進行遙控→車子依然像前/後行駛

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第七章 結論

在這次的專題，讓我們可以將大學所學到的東西拿來做應用，其中涵蓋了電

子電路、紅外線遙控、繼電器等知識，在實做的過程中，也遭遇到一些困難，在

洗壞了數片板子後，我們決定以洞洞板繼續完成實驗，經過多次的努力，才完成

這次的專題。

在測試的過程中，電阻、電容等一些比較小型原件，比較難測試出有沒有損

壞，都要慢慢的測試，以免一顆壞掉的原件去影響整個電路。另外，我們也將大

二時期學過的 Multisim 和大三時期上計算機輔助電路設計所學的 Orcad Family

Release 9.2 Lite Edition 加以應用，讓我們可以畫電路圖並模擬，也讓我們

能更熟悉這些軟體的使用。

經由這次的專題，使我們深刻認知，很多東西不是光看理論就行了，一定要

自己動手做實驗，有親自去做，才能學到更多東西，也才可以把理論活用，我們

也在其中，得到很多寶貴的經驗。

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參考文獻

[1]鄧錦城，”8051 單晶片實作寶典”，益眾資訊有限公司，1999

[2]劉銘忠、林琮烈，”單晶片原理與 I/O 應用”，儒林圖書公司，1997

[3]郭庭吉，”8051單晶片微電腦專題製作”，台科大，2004

[4]徐椿樑、陳輔賢，”8051/8951理論與實務應用”，全華科技，2004

[5]王崇飛，”直流電動機簡介” 元智大學自動化機械設計實務課程教材，1999