【正文】 始人的預(yù)見是正確的 。由于研究目的性明確，針對性強(qiáng)， 實(shí)際需要迫切，制造單位與應(yīng)用單位結(jié)合， 資金和人力集中使用， 因此成果顯著見效 快。目前， 基于感覺控制的第二代機(jī)器人已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。 機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 近幾年來， 許多國家都把智能機(jī)器 人列為高技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的重要內(nèi)容。機(jī)器人是高科技全自動一體化的新型產(chǎn)品，是提升企業(yè)效能之產(chǎn)物。機(jī)器人及其自動化成套裝 7 備是指以機(jī)器人為核心，以信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為媒介，將所有設(shè)備連接到一起而形成的大型自動化生產(chǎn)線。 ”機(jī)器人充分體現(xiàn)了人和機(jī)器的各自優(yōu)長，它比傳統(tǒng)機(jī)器具有更大的靈活性和更廣泛的應(yīng)用范圍。s heavy workload, which invented a variety of machines. Modern robots focused on mechanical engineering, electronics technology, puter technology, automatic control theory and artificial intelligence (or even applied to modern medical technology), etc. The latest multidisciplinary research, represents the highest achievements of mechanical and electrical integration of contemporary scientific and technological development of the most active areas. This topic used 8052AH microcontroller core supplemented by an intelligent control and steering motor drive circuit, ultrasonic measuring barrier circuits, voice and display circuit, remote control transmitter and the watchdog circuit. So that it can use infrared sensors to operate the machine remotely, through the SCM control wheeled robots start, stop, speed adjustment, steering, obstacle detection by the ultrasonic sensors, buzzer alarm sounds and can play simple music, character LCD displayModule display remote control information and alarm. This design produced wheeled robot has a very high intelligence, design satisfactorily pleted the subject objectives. Keywords: motor, measuring barrier, remote control, sensor 5 目錄 第 1 章 緒論 引言 ............................... 錯誤 !未定義書簽。本課題以 8052AH單片機(jī)進(jìn)行智能控制 為 核心 ， 輔以電機(jī)驅(qū)動及轉(zhuǎn)向電路、超聲波測障電路、語音及顯示電路、遙控發(fā)射電路以及“看門狗”電路。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分 內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于遙控 機(jī)器人的研究與設(shè)計(jì) 院系名稱 機(jī)電工程系 專業(yè)名稱 自動化 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師 二〇一〇年三月 十五日 2 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明 本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué) 位或證書使用過的材料。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，單位署名為 。 使其可以利用 紅外傳感器 進(jìn)行機(jī)器遙控操作，通過單片機(jī)控制 輪式 機(jī)器人啟動、停止、速度調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)向，由超聲波 傳感器 進(jìn)行障礙檢測，蜂鳴器發(fā)出報警聲音并能演奏簡單音樂，字符型液晶顯示模塊顯示遙控信息和報警。 機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 .................. 錯誤 !未定義書簽。機(jī)器人的出現(xiàn)和應(yīng)用是人類生產(chǎn)和社會進(jìn)步的需要，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)工具進(jìn)化的必然。它是先進(jìn)制造裝備的典型代表，是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的重要手段。 現(xiàn)代機(jī)器人集中了機(jī)械工程、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制理論以及人工智能（甚至應(yīng)用到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)）等多學(xué)科的最新研究成果，代表了機(jī)電一體化的最高成就，是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。從研究方式來看，已打破單位和國家的聶限， 出現(xiàn)了單位聯(lián)合， 跨國共同研究的趨勢。下一代機(jī)器人是具有自適應(yīng)性、自主性和自然性的高級機(jī)器人，預(yù)計(jì)不久的將來可在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)， 并開始應(yīng)用 自動化的 需要推動了機(jī)器人進(jìn)步，而機(jī)器人的發(fā)展提高了自動化水平。目前應(yīng)用研究主要集 中在精密裝配機(jī)器人、水下機(jī)器人、移動機(jī)器 人等方面。 2O 世紀(jì)電子計(jì)算機(jī)的 發(fā)明， 使人類的腦力勞動自動化成為可能， 60 年代智能機(jī)器人的出現(xiàn)開辟了智能生產(chǎn)自動化的新紀(jì)元。 本課題 的主 要內(nèi)容及組織 遙控機(jī)器人智能控制方法進(jìn)行研究；（ 2）利用 紅外傳感器 進(jìn)行機(jī)器遙控操作，通過單片機(jī)控制 輪式 機(jī)器人啟動、停止、速度調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)向，由超聲波 傳感器 進(jìn)行障礙檢測，蜂鳴器發(fā)出報警聲音并能演奏簡單音樂，字符型液晶顯示模塊顯示遙控信息和報警 。 8031 的 特點(diǎn)： 8031 片內(nèi)不帶程序存儲器 ROM，使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路 373，外接的程序存儲器多為 EPROM 的 2764 系列。 167。直流電動機(jī)具有體積小，價格低等優(yōu)勢，常用于各種機(jī)械玩具。 (2) 方案二：繼電器速度控制 采用繼電器對電機(jī)的開或關(guān)進(jìn)行控制，通過開關(guān)的切換對小車的速度 進(jìn)行調(diào)節(jié)。 PWM 是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率（實(shí)質(zhì)是改變加載在電機(jī)上的脈沖寬度），從而改變負(fù)載兩端的電壓，進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法， PWM 可以應(yīng)用在許多方面，如電機(jī)調(diào)速、溫度控制、壓力控制等。如 圖 所示，在脈沖的作用下，當(dāng)電機(jī)通電時，速度增加；當(dāng)電機(jī)斷電時，速度逐漸減小。 基于以上 PWM 調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)，以及 PWM 可以較方便采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，因此本系統(tǒng)采用 PWM 脈寬調(diào)制的方法控制直流電機(jī)。 步進(jìn)電動車是純粹的數(shù)字控制電動車，它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰疲唇o一個脈沖，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)一個角度，因此非常適合單片機(jī)的控制，在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角，同時步進(jìn)電機(jī)只有周期性的無累積誤差，精度高。 ● 步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)響應(yīng)快，易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速。 步進(jìn)電機(jī)有兩種工作方式：整步方式和半步方式 ~~~~~~~（） ~~~~~~~ 步進(jìn)電機(jī)在低頻工作時，會有振動大、噪聲大的缺點(diǎn)。為簡化單片機(jī)對步進(jìn)電機(jī)的控制，此系統(tǒng)選用 TA8435 作 為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片。 ● 采用脈寬調(diào)試式斬波驅(qū)動方式。 167。 紅外障礙探測具有以下缺點(diǎn)：不能對障礙物的精確方位判斷，易受雨、霧等天氣的影響。 12 超聲波傳感器的材料主要為壓電晶體，壓電材料組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?，它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波； 同時它接收到超聲波時也能轉(zhuǎn)變成電能，故它分為發(fā)送器和接收器。 超聲波換能器是超聲波傳感器的核心部件，換能器按工作介質(zhì)分為氣相、液相和固相換能器；按其發(fā)射波束寬度可分為寬波束和窄波束換能器；按其工作頻率分為 38KHZ， 40KHZ 等不同等級。 反射時間法師利用檢測聲波發(fā)出和接收到被測物反射回波德時間差來測量距離，對于距離較短和要求不高的場合可認(rèn)為空氣中的聲速為常數(shù)，通過測量回波時間 T，利用公式 S= 測量距離。 對比兩種方案，超聲波障礙檢測較紅外線 障礙檢測有更強(qiáng) 的抗干擾性能，因此我們選擇超聲波進(jìn)行障礙檢測。 語音系統(tǒng) 這里的語音系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)報警等簡單的發(fā)聲功能，因此采用蜂鳴器作為發(fā)聲器件。有的壓電式蜂鳴器的外殼上還裝有發(fā)光二極管。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。 顯示系統(tǒng) 顯示系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對接收的遙控命令以及檢測系統(tǒng)的報警信息 進(jìn)行顯示。 顯示系統(tǒng)采用的字符型液晶模塊是一種用 5x7 點(diǎn)陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字， 2 行 16 個字， 2 行 20 個字等，這里 采用 常用的 2 行 16 個字的 DM162 液晶模塊。 ● 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 ● 指令 6：功能設(shè)置命令。 ● 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 遙控系統(tǒng) 紅外遙控式目前使用最廣發(fā)的一種遙控手段。 通用紅外遙控系統(tǒng)由發(fā)射和接收兩大部分組成，應(yīng)用編 /解碼 專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作。 遙控器將不同的按鍵編成不同的遙控編碼，當(dāng)發(fā)射器的按鍵按下后，發(fā)射器即發(fā)射一遙控碼，遙控碼所具有的特征有： 14 采用脈寬調(diào)制的串行碼：以脈寬為 ,間隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制 0；以脈寬為 、隔 、周期為 的組合表示二進(jìn)制 1；其波形如圖 所示 ： 圖 脈寬調(diào)制串行碼的 0/1 表示 上述的 0， 1 組成的 32 位二進(jìn)制碼（ 4 字節(jié)）經(jīng) 38kHZ 的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率，然后通過紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。一組碼本身的持續(xù)時間隨它包含的二進(jìn)制 0， 1的個數(shù)不同而不同，大約在 4563ms之間。只要給它接上電源即是一個完整的紅外接收放大器。 .“看門狗”設(shè)計(jì) PC 受到干擾而失控，引起程序亂飛，可能使程序陷入“死循環(huán)”。 “看門狗”技術(shù)可由硬件實(shí)現(xiàn)也可以由軟件實(shí)現(xiàn)，在這里用硬件來實(shí)現(xiàn)。 本設(shè)計(jì)采用第 3 種方案實(shí)現(xiàn)“看門狗”電路。我們這里選用 AT24C02 的 EEPROM 芯片，可以存儲 2KB 的數(shù)據(jù)，其操作方式與通用的 12C 器件相同。 SDRAM 比 EDO RAM 快 5%左右，已成為當(dāng)今臺式機(jī)內(nèi)存中應(yīng)用最廣的一種。 ALE 為地址鎖存允 許輸入線，高電平有效。 D0D7 為數(shù)字量輸出線， D7 為最高位。 +VREF 和 VREF 為參考電壓輸 入線，用于給電阻網(wǎng)絡(luò)供給標(biāo)準(zhǔn)電壓。有 8 個模擬量的輸入端 ,可引入 8 路待轉(zhuǎn)換的模擬量。 ALE=START=WR+ OE=RD+ 端口地址確定應(yīng)使 =A15=0， A0、 A A2 給出被選擇的模擬通道地址。三極管的功率視電機(jī)電流而定。 CK CK2 時鐘輸入的最大頻率不能超過 5kHz，控制時鐘的頻率，即可控制電機(jī)轉(zhuǎn)動速率。 你們 20 檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 超聲波障礙檢測如 圖 所示。 DM162 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳接口，其中 VSS 為地電源， VDD 接 5V 正電源， V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源 時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個 10KB的電位器調(diào)整對比度。 E 端為時能端，當(dāng) E端由高電平跳變低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。注意經(jīng)過紅外集成接收頭后，信號被反相，即與發(fā)射時的高低電平顛倒。這樣，如果 CD4060 得不到 CPU 通過 口發(fā)送來 的喂狗信號 —— 正脈沖，則 CD4060 的輸出端 Q14在 內(nèi)產(chǎn)生一個完整周期的方波信號，而且低電平在前，高電平在后，其高電平經(jīng)三極管 Q700、Q701 處理后形成單片機(jī) 8031 的復(fù)位信號，使單品級 8031 復(fù)位。圖 中三極管 Q700、 Q701 及其周圍阻容元件構(gòu)成波形轉(zhuǎn)換電路，把較寬的