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单片机实现的简易智能机器人

2011年09月27日 14:28 次阅读

  引言

  随着微电子技术的不断发展,很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人

  1 设计思想与总体方案

  1.1 简易智能机器人的设计思想

  本机器人能在任意区域内沿引导线行走,自动绕障,在有光源引导的条件下能沿光源行走。同时,能检测埋在地下的金属片,发出声光指示信息,并能实时存储、显示检测到的断点数目以及各断点至起跑线间的距离,最后能停在指定地点,显示出整个运行过程的时间。

  1.2 总体设计方案和框图

  本设计以AT89C5l单片机作为检测和控制核心。采用红外光电传感器检测路面黑线及障碍物,使用金属传感器检测路面下金属铁片,应用光电码盘测距,用光敏电阻检测、判断车库位置,利用PWM(脉宽调制)技术动态控制电动机的转动方向和转速。通过软件编程实现机器人行进、绕障、停止的精确控制以及检测数据的存储、显示。通过对电路的优化组合,可以最大限度地利用51单片机的全部资源。

  P0口用于数码管显示,P1口用于电动机的PWM驱动控制,P2,P3口用于传感器的数据采集与中断控制。这样做的优点是:充分利用了单片机的内部资源,降低了总体设计的成本。该方案总体方案见图1。

  

 

  2 系统的硬件组成及设计原理

  此系统的硬件部分由单片机单元、传感器单元、电源单元、声光报警单元、键盘输入单元、电机控制单元和显示单元组成,如图2所示。

  

 

  2.1 单片机单元

  本系统采用AT89C51单片机作为中央处理器。其主要任务是扫描键盘输入的信号启动机器人,在机器人行走过程中不断读取传感器采集到的数据,将得到的数据进行处理后,根据不同的情况产生占空比不同的PWM脉冲来控制电机,同时将相关数据送显示单元动态显示,产生声光报警信号。其中,P0用于数码管动态显示,P1.0一P1.5控制2个电机,P1.6、P1.7为独立式键盘接口,P2接传感器,P3.2接计里程的光电码盘,P3.7接声光报警单元,P3.4、P3.5、P3.6接用于显示断点数目的发光二极管。

  2.2 电机控制单元

  本机器人采用了双电机双轮驱动的小车作为其底座。2个电机分别独立控制其左右两边的车轮,靠两边电机的转速的不同来实现转弯功能,还可让其原地转弯,便于控制。而传统的小车是靠动力电机和转向电机驱动,转弯角度难以控制,不便于使用。

  电机控制电路采用大功率对管BDl39、BDl40组成的H型驱动电路,通过单片机产生占空比不同的PWM脉冲,精确调整电机的转速。这种电路由于工作在晶体管饱和或截止状态,避免了在线性放大区工作时晶体管的管耗,可以最大限度地提高效率;H型电路保证了可以简单地实现电机转速和方向的控制;电子开关的速度和稳定性也完全可满足需要,整套驱动电路是一种被广泛采用的电机驱动技术。电路见图3。

  

电机控制电路

 

  

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发表于 2018-03-19 17:43 293次阅读
运营智能机器人的达闼科技前景怎么样

单片机资源少,不能拒绝RTOS

不要拒绝RTOS!

发表于 2018-03-19 15:10 392次阅读
单片机资源少,不能拒绝RTOS

逐次逼近型ADC的原理

逐次逼近式AD转换器与计数式A/D转换类似,只是数字量由“逐次逼近寄存器SAR”产生。SAR使用“对...

发表于 2018-03-19 13:51 407次阅读
逐次逼近型ADC的原理

超级单片机开发工具多功能软件

本功能主要用于准备用于查表计算的 R/T 表格,主要用于温度、浊度等模拟量的测量,根据电路分压电阻的...

发表于 2018-03-19 11:29 139次阅读
超级单片机开发工具多功能软件

学完单片机的你可以干什么??

单片机,又称微处理器,他将一个系统所需要的RAM,Rom ,CPU等相关外设集成在一块集成电路上,我...

发表于 2018-03-19 10:32 835次阅读
学完单片机的你可以干什么??

51单片机程序深入编写裸机代码有助于了解硬件的特...

现将while(1);语句屏蔽掉。我还以为程序不能被正确执行了呢,因为退出了main主函数,就像Re...

发表于 2018-03-19 08:36 433次阅读
51单片机程序深入编写裸机代码有助于了解硬件的特...

单片机与图形液晶显示器接口的方法

点阵式平板图形液晶显示器在各种便携式产品中具有非常广泛的应用。对于不同厂家的产品及不同的运用目的,显...

发表于 2018-03-17 11:47 404次阅读
单片机与图形液晶显示器接口的方法

单片机控制的动态数据缓存器的控制电路

由于单片机具有功能强,使用灵活,体积小,性价比高等特点,近年来在测控系统中得到广泛应用。而在许多场合...

发表于 2018-03-17 11:36 357次阅读
单片机控制的动态数据缓存器的控制电路

单片机控制的动态数据缓存器的DRAM读/写控制过...

读取一字节数据的程序段如下: 读取数据时,T1先置1,其后的RD信号将行地址送到地址线AB上,并使D...

发表于 2018-03-17 11:33 500次阅读
单片机控制的动态数据缓存器的DRAM读/写控制过...

单片机实现编码器VD5026的软件设计与应用

VD5026 -4的每组串行数据输出波形由同步脉冲、12位加密地址(和控制数据)及1位停止位组成。编...

发表于 2018-03-17 11:26 271次阅读
单片机实现编码器VD5026的软件设计与应用

单片机测量三相电网功率因数的接口电路分析

为了测量时间r,又为使测量的φ角的精度不受电网频率(或周期T)的影响,采用图所示的接口电路。 由变压...

发表于 2018-03-17 11:03 397次阅读
单片机测量三相电网功率因数的接口电路分析

PIC16C71单片机投币电路分析

传统的投币电话,都是以几对红外发射、接收对管作传感器,利用硬币遮光原理粗测币的直径。这种方法精度低,...

发表于 2018-03-17 10:26 498次阅读
PIC16C71单片机投币电路分析

单片机超声波视觉识别系统的测量软件开发

当超声波传感器发出的超声波遇到物体返回时,探头接收其反射回波信息,从而可对接收到的反射回波进行分析、...

发表于 2018-03-17 10:12 489次阅读
单片机超声波视觉识别系统的测量软件开发

一文看懂单片机测量三相电网功率因数角的测量原理

本文介绍使用8031单片机测量三相电网 功率因数角的原理、接口电路和程序实现。经实践验证,测量准确、...

发表于 2018-03-17 10:08 318次阅读
一文看懂单片机测量三相电网功率因数角的测量原理

51单片机执行指令的过程的分析解释

单片机执行程序的过程,实际上就是执行我们所编制程序的过程。即逐条指令的过程。计算机每执行一条指令都可...

发表于 2018-03-16 16:41 697次阅读
51单片机执行指令的过程的分析解释

单片机串行口通信程序设计

串行口方式0应用编程 8051单片机串行口方式0为移位寄存器方式,外接一个串入并出的移位寄存器,就能...

发表于 2018-03-16 16:29 605次阅读
单片机串行口通信程序设计

单片机ROM,RAM和FLASH的作用

在单片机中用来存储程序数据及常量数据或变量数据,凡是c文件及h文件中所有代码、全局变量、局部变量、’...

发表于 2018-03-16 16:27 511次阅读
单片机ROM,RAM和FLASH的作用

LED数码管静态显示接口与编程分析

八段LED数码管显示器由8个发光二极管组成。基中7个长条形的发光管排列成“日”字形,另一个贺点形的发...

发表于 2018-03-16 16:13 515次阅读
LED数码管静态显示接口与编程分析