【正文】 . 21 第 1 章 緒論 1 1 第一章 緒論 機(jī)器人的定義 機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī) 、 控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，集合了多學(xué)科的發(fā)展。隨著人們對(duì)機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識(shí)的加深，我國(guó)也面臨討論和制定關(guān)于機(jī)器人技術(shù)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。 1996 年。 20xx 年 7 月 7 曰美國(guó)的 “機(jī)遇 ”號(hào)火星探測(cè)機(jī)器人成功升空，開(kāi)始踏上去火星找尋水和生命存在蹤跡的慢慢旅途。移動(dòng)機(jī)器人在移動(dòng)過(guò)程中不可避免會(huì)遇到各式各樣的障礙物，靈活、實(shí)時(shí)的躲開(kāi)這些障礙物是衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)。例如服務(wù)機(jī)器人將進(jìn)入家庭，從事清潔衛(wèi)生、園藝、炊事、垃圾處理、家庭護(hù)理與服務(wù)等作業(yè)在醫(yī)院，機(jī)器人可以從事手術(shù)、化驗(yàn)、助殘、導(dǎo)盲、運(yùn)輸、康復(fù)及病人護(hù)理等作業(yè) :在商業(yè)和旅游業(yè)中導(dǎo)購(gòu)機(jī)器人、導(dǎo)游機(jī)器人和表演機(jī)器人 都將得到發(fā)展，智能機(jī)器人玩具和智能機(jī)器人寵物的種類將不斷增加，從而使人類生活更加豐富多彩 本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)是對(duì)以單片機(jī) STC89C52 為核心的系統(tǒng)根據(jù)感測(cè)模塊傳輸?shù)那胺铰访嫘畔⒖刂茩C(jī)器人行駛走向的軟、硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。學(xué)習(xí) AT89C51 單片機(jī)是學(xué)習(xí)一種方法，學(xué)習(xí)單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，指令。 電機(jī)控制電路采用大功率對(duì)管 BDl3 BDl40 組成的 H 型驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)單片機(jī)產(chǎn)生占空比不同的 PWM 脈沖，精確調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速。但由于需要電線對(duì)機(jī)器人供電，極大影響了避障機(jī)器人行動(dòng)的靈活性及地形的適應(yīng)能力。這樣電機(jī)啟動(dòng)及制動(dòng)時(shí)的短暫電壓干擾不會(huì)影響到邏輯單元和單片機(jī)的工作。雖然蓄電池的重量比較大，但是蓄電池能夠供電的時(shí)間長(zhǎng)而穩(wěn)定，況且買來(lái)的機(jī)器人負(fù)重能力好，所以采用此方案完全可行。 傳感器 2 置于機(jī)器人正前方朝前的超聲波傳感器，用于檢測(cè)障礙物。紅外發(fā)射管發(fā)出信號(hào)，經(jīng)不同的反射介質(zhì)反射，根據(jù)紅外接收管是否接收到信號(hào)做出相應(yīng)的判斷。 傳感器 8 置于機(jī)器人后方兩側(cè)朝外的超聲波傳感器，用于在機(jī)器人遇到障礙物時(shí)的轉(zhuǎn)彎處理，判斷機(jī)器人是否完全繞開(kāi)障礙物，原理同傳感器 2。在直道區(qū)，可由該電路產(chǎn)生的脈沖數(shù)，計(jì)算出鐵片中心線至起跑線間的距離。 圖 27 信號(hào)邏輯模塊 :74LS27 電路圖 計(jì)算機(jī) 發(fā)射裝置 計(jì)數(shù)齒數(shù) 接收裝 置 計(jì)算機(jī) 圖 26 計(jì)數(shù)齒數(shù) 第 2 章 系統(tǒng)主要硬 件電路設(shè)計(jì) 9 9 感測(cè)模塊 方 案 1：使用超聲波探測(cè)器 超聲波探測(cè)器探測(cè)距離遠(yuǎn)，測(cè)距方便。 方案 2：使用光電對(duì)管探測(cè) 光電對(duì)管價(jià)格低廉，性能穩(wěn)定，但探測(cè)距離太近（一般不超過(guò) 3cm），使得機(jī)器人必須制動(dòng)迅速。但是使用視頻采集會(huì)大大增加機(jī)器人成本和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)難度，而且考慮到我們機(jī)器人行進(jìn)轉(zhuǎn)彎的精確度并未達(dá)到視頻處理的精度，因而使用視頻采集在實(shí)際應(yīng)用中是個(gè)很大的浪費(fèi)，所以放棄了這一方案。故采用此方案。但分立原件 H 橋電路工作性能不夠穩(wěn)定，較易出現(xiàn)硬件上的故障，故放棄了這一方案。所以不采用此方案。定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器 0 中斷入口 LJMP TIME0 ORG 0050H MAIN: MOV SP,6FH 。設(shè)置外部 0 為邊沿觸發(fā) SJMP $ 。光電管 1 值送累加器 0 位 MOV C, 。光電管 3 值送累加器 2 位 CJNE A,00H,LOOP1 。是 011，左方有障礙物，前右無(wú)障礙物，轉(zhuǎn) LOOP4 CJNE A,04H,LOOP5 。直流電機(jī) 1 高電平脈沖的個(gè)數(shù) PWMH2 DATA 31H 。PWM 周期 COUNTER1 DATA 35H 。電機(jī) 1 高電平脈沖賦初值 MOV PWMH2,08H 。電機(jī) 1 正轉(zhuǎn)標(biāo)志位置 0 MOV ZHENG2,00H 。定時(shí)器 0 在模式 2 下工作 MOV TL0,38H 。使能總中斷 SETB TR0 。COUNTER2 加 1 MOV A,COUNTER1 CJNE A,PWMH,TIME011 。電 機(jī) 1 一端變?yōu)榈碗娖?,反轉(zhuǎn)引腳 Z1: CLR 。判斷是否要反轉(zhuǎn) JZ CY,Z11 。如果等于高電平脈沖數(shù) MOV CY,ZHENG2 。電機(jī) 2 一端變?yōu)榈碗娖?，正傳引腳 TIME012: CJNE A,PWM,TIME02 。是否反轉(zhuǎn) SETB 。液晶與單片機(jī)連接腳 PSB BIT EN BIT 第 3 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 19 19 RW BIT RS BIT COM BIT 30H 。液晶顯示狀態(tài) LCALL W_COM MOV COM,01H 。液晶寫指令 CLR RS CLR RW SETB EN MOV P0,COM LCALL DELAY10MS淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 20 CLR EN RET W_DATA: LCALL CHECKBUSY 。本系統(tǒng)硬件電路比較簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能，這樣就可以讓機(jī)器人負(fù)載輕，機(jī)器人行動(dòng)就變得更靈活了。學(xué)習(xí) AT89C51 是學(xué)習(xí)一種方法，要能夠舉一反三。上課時(shí)學(xué)匯編指令，只是記下來(lái)而已，沒(méi)有真正的寫過(guò)，因此經(jīng)過(guò)這次期末課程設(shè)計(jì)，讓我知道了，學(xué)習(xí)一門語(yǔ)言光記是沒(méi)有用的，而且很容易忘記，最好的方法是在實(shí)際中多寫，多改，不要怕寫不好，走出了第一步，接下來(lái) 的就容易了 致 謝 22 22 致謝 本研究及學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師龔老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完 成的。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝 你們 ! 最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝 ! 參考文獻(xiàn) 23 23 參考文獻(xiàn) [1] 何立民 單片機(jī)高級(jí)教程 —應(yīng)用于設(shè)計(jì) 北京航空航天大學(xué)出版社 [2] 張?chǎng)螁纹瑱C(jī)原理及應(yīng) 電子工業(yè)出版社 [3] 郁有文傳感器原理及工程應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社 [4]楊素行模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教高等教育出版社 [5]余孟嘗 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教 高等教育出版社 [6]任致程實(shí)用電動(dòng)機(jī)控制電路 350 例 [M]．北京：人民郵電出版社， 20xx． 132—134 [7]吳仁華 ， 祁大勇．燈光控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)．北京：北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx：3535 [8]崔玉周，楊吉，劉文斌．接口技術(shù)．水利與建筑工程學(xué)報(bào)， 20xx,5(1)： 7375 [9]黃振國(guó)．應(yīng)用電路技術(shù)．四川：電子科技大學(xué)出版社， 20xx： 6265 。龔老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向龔老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我遇到了很多問(wèn)題。 此機(jī)器人我認(rèn)為要改進(jìn)的是，機(jī)器人走向時(shí)能有語(yǔ)音播放，這樣就能更直觀的知道機(jī)器人接下來(lái)的走向了。延時(shí) 10MS MOV R6,20 D1: MOV R7,250