【正文】 ................... 5 紅外接收器的選擇 ................................... 7 控制電路設(shè)計 ......................................... 10 人機接口單元 ......................................... 11 LCD1602 顯示 ...................................... 11 串口電路設(shè)計 ...................................... 12 執(zhí)行電路設(shè)計 ......................................... 13 伺服電機 ......................................... 13 伺服電機的信號控制 ................................ 14 電源電路設(shè)計 ......................................... 14 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 目 錄 ............................................. 15 第四章 軟件設(shè)計 ......................................... 16 基本行走命令 ................................... 16 基本巡航動作 ...................................... 16 勻加速 /減速運動 ................................... 17 紅外探測 ............................................. 19 測試紅外發(fā)射探測器 ................................ 19 紅外發(fā)射程序 ...................................... 20 .......................... 22 第五章 結(jié)束語 ............................................ 23 結(jié)論和展望 ........................................... 23 致 謝 ................................... 錯誤 !未定義書簽。控制模塊對采集來的信號進行處理，做出比較后把控制信號傳送給執(zhí)行模塊。 紅外接收光學(xué)系統(tǒng)的作用是把目標或目標區(qū)域的紅外輻射聚焦在探測器上 , 其結(jié)構(gòu)類似于通常的接收光學(xué)系統(tǒng) , 但由于工作在紅外波段 , 其光學(xué)材料和鍍膜必須和其工作波長相適應(yīng) 。 針對題目的要求，我們設(shè)計了一款簡易的紅外避障小車。 配合正確的軟件設(shè)計，小車能夠在設(shè)計的賽道中準確快速地完成行走任務(wù)。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒 論 紅外線研究背景 在科學(xué)探索和緊急搶險中經(jīng)常會遇到對與一些危險或人類不能直接到 達的地域的探測，這些就需要用機器人來完成。隨著生產(chǎn)自動化的發(fā)展需要，機器人的智能化與集成度越來越高，已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用到生產(chǎn)生活中。在現(xiàn)在生活中，例如在一些火宅或者一些自然災(zāi)害的現(xiàn)場，經(jīng)常需要進入到對一些危險或人類不能直接到達的地方進行觀察，采集數(shù)據(jù)，這些就需要用機器人來完成。 隨著科技的發(fā)展，對于未知空間和人類所不 能直接到達的地域的探索逐步成為熱門，這就使機器人的自動避障有了重大的意義?；诩t外的自動避障小車可以作為困難環(huán)境檢測機器人或者緊急搶險機器人的運動系統(tǒng)，讓機器人在行進中自動避過障礙物，完成指定的任務(wù) [2]。在民用工程領(lǐng)域大體分為： (1) 在氣象預(yù)報、地貌學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、遙感資源調(diào)查等領(lǐng)域的應(yīng)用； (2) 在地下礦井測溫和測氣中的應(yīng)用； (3) 紅外熱像儀 在電力、消防、石化以及醫(yī)療和森林火災(zāi)預(yù)報中的應(yīng)用。本智能循跡機器人設(shè)計用于重復(fù)裝卸搬運。 設(shè)計主要內(nèi)容：①機器人電路設(shè)計 ②機器人模型制作 ③ C語言軟件編程 ④機器人賽道設(shè)計 任務(wù)分析與方案設(shè)計 任務(wù)分析 這 次設(shè)計利用 AT89S52 充分發(fā)揮其使用方便、功能強大的優(yōu)點，通過采集數(shù)據(jù)并處理后由單片機進行轉(zhuǎn)向和行動控制，控制電動小汽車的自動避障，快慢速行駛，以及自動停車，同時還能與用戶交換信息。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第二章 紅外避障機器人方案設(shè)計 4 控 制 模 塊A T 8 9 S 5 2傳 感 器 模 塊紅 外 裝 置執(zhí) 行 器 模 塊伺 服 電 機電 源 模 塊用 戶 信 息 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 硬件電路設(shè)計 5 第三章 硬件電路設(shè)計 本次設(shè)計的硬件電路設(shè)計主要包括控制器電路設(shè)計、紅外傳感器電路設(shè)計、機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計、電源設(shè)計等幾部分：。 940nm 紅外發(fā)射二極管優(yōu)點： 光強度高，響應(yīng)速度快，可用脈沖驅(qū)動，無色透明環(huán)氧樹脂。 發(fā)射距離與輻射強度 (Power) 成正比。 指紅外線二極管其上下或左右兩邊所輻射出之紅外線強度為該組件最大輻射強度的 50%時，其上下或左右兩邊所夾的角度稱為半功率角。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 硬件電路設(shè)計 9 圖 紅外 發(fā)射與接收器 紅外線二極管發(fā)射紅外光線，如果機器人前面有障礙物，紅外線從物體反射回來，相當于機器人眼睛的紅外檢測（接收）器，檢測到反射回的紅外光線，并發(fā)出信號來表明檢測到從物體反射回紅外線。換句話說，檢測器只尋找每秒閃爍 38000 次的紅外光。 這里使用三極管 9013 的原因是 9013 的基區(qū)做得很薄，當按圖 連接時，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，這時由于集電結(jié)反偏，對基區(qū)的電子有很強的吸引力，所以由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子大部分進入集電區(qū)，于是集電極的電流增大。當三極管導(dǎo)通時，流過 IR LED 的電流在 10mA 左右，使IR LED 能正常工作。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 硬件電路設(shè)計 11 圖 AT89S52 原理圖 10uFC16R5100R7S4RSTVCCRST 圖 RET 復(fù)位原理圖 人機接口單元 隨著科技的發(fā)展，人機之間基于自然語言的智能化溝通將成為必然，由于人與人和人與機器的溝通方式?jīng)]有差別，機器能夠隨時隨地介入人的工作、生活中，幫助人們自動記錄、整理資料。 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 第三章 硬件電路設(shè)計 13 圖 串口連接圖 執(zhí)行電路設(shè)計 伺服電機 電動機的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機械能， 電動機分 為交流電動機和直流電動機 兩大類， 所以我們在避障小車的電機選擇上就有步進電機和直流電機兩種選擇方式。 本次設(shè)計使用的直流伺服電機。對于單片機，需要提供穩(wěn)定的 5V 電源，由于 LM294