红外遥控与电机控制结合的机器人系统设计
摘要
本论文的研究背景是现在电机调速的应用在全世界范围内都是非常广泛的，现在科技
的快速发展也要求电机的调速也要跟随着时代的发展。利用无线遥控控制的方式实现电动
机的调速是主要目的，实现这一研究目的的重要意义是使得调速可靠性的得到大大提高，
在此基础上还能够节约成本，经济性便也会被提高了。
本设计主要是利用了脉冲宽度调制技术去完成对电机的调速，在这个控制过程中是采
用了微型处理器最后输出的数值对模拟的电路实现控制，而这种是使用改变占空比实现
的。而且在这一调速过程中采用的是无线控制方式即是红外线遥控达到实现电机调速的目
的。红外控制的基本原理是使用一种红外发光二极管，用红外光作为载体来将按键信号要
传递的信息输送到接收端的装置，用红外遥控器可以减少外界的干扰使得它的控制更加稳
定。本论文的主要内容就是通过对硬件设计和软件设计这两个部分来实现对直流电机的无
线调速。采用的PWM控制方式控制三极管的导通时间用以达到电机调速的目的。最后还
要通过对本设计的综合调试也就是具体的实物调试最终实现这一目的。对本论文的研究意
义是使得电机调速系统在电机和电源之间不受约束。
关键词：红外线遥控；直流电机调速；PWM控制
目录
摘要1
1.引言3
1.1研究目的及意义3
1.2发现状3
1.3研究目标和内容4
2.系统的总体设计6
2.1系统方案6
2.2模块的功能6
2.3元器件选择8
3.硬件设计11
3.1硬件设计的主要设备11
3.2PWM控制11
3.3控制电路原理图13
4.软件设计17
4.1软件设计总思路17
1
4.2软件设计部分17
5.实物调试20
6.总结22
参考文献23
2
1.引言
1.1研究目的及意义
1.1.1目的
本论文设计的研究目的主要是利用脉冲宽度调制的方式控制痛过三极管的电流来达
到控制电机速度的目的，通过三极管的电流越多电机的速度越快反之电机的速度越慢。调
整电动机转速的最主要目的就是要在实际应用中和不同的应用场合相匹配。例如在夏季和
冬季我们所使用的最多的电器之一空调，当空调在制冷的时候达到了所设定的温度值时就
必须要降低它的制冷量，此时电动机的转速需要降低（李晨曦，王紫云,2022）。相反的，当
外界的温度比设定值温度高时就要增加它的制冷量，这个时候电机的转速要升高。从这些
情况可以理解而且实现电机的变速运行还可以减小用电量，符合现代节能减排的绿色社会
风气。使用无线红外调控方式的目的是对指定的目标实现远程控制，这种技术在工业中的
应用范围非常广泛的原因是由于它实现了控制的无线化（张子凡，陈雅婷,2023）。
1.1.2意义
在现实生活种绝大部分的电机在系统中运行时如果不按照需要去对它的速度进行控
制的话，会消耗比较多的能源。电机的调速技术对节约能源和它的高效运行有非常重要的
意义。特别是在使用电机调速的这个流程中因为明线的出现而可能会使电机在使用和管理
控制方面都受到极大的制约，与此同时也提高了投入成本（陈浩然，周美婷,2021）。从这些
要求可以看出来但如果将有线控制改变成无线控制，则就能够很好的解决上面出现的问
题。使电机和电源之间不受约束，能够自由移动。红外控制的意义是实现了控制的无接触
技术，此外这种控制的方式还具有很强的抗干扰能力，和其他的控制方式相比还有成本低,
在这种配置中耗能小的优点，还有一个最显著的优点就是它的信息传输的可靠性好。
1.2发现状
电机调速这一领域被应用在电子领域极其广泛，在世界各个国家中电机消耗的能源占
所有工业用电总和的六到七成⑴。也正是由于它的应用范围实在是非常大，它对于那些从
事于此行业的人具有极大吸引力，与此同时这一领域的重要性也更加明显，现在在电机调
3
速这一方面也有了很多的成果这也代表着它对于